电力系统解析稳态部分第十二节_电力系统的无功功率平衡.ppt

第二章 电力系统元件参数和等值电路 2.1 电力线路参数计算和等值电路 集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。 邻近效应——当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时，电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。 导体内电流密度因受邻近导体中电流的影响而分布不均匀的现象。 2.3 变压器、电抗器的参数和等值电路 2.3.3 自耦变压器的参数和等值电路 2.4 电力网络的等值网络 2.3.2三绕组变压器 三绕组变压器的等效电路如图2-19所示。 图2-19 三绕组变压器的等效电路 a）励磁回路用导纳表示 b）励磁回路用功率表示 电阻RT1、 RT2、 RT3 三绕组变压器容量比有三种不同类型： 100/100/100：三个绕组的容量均等于变压器的额定容量； 100/100/50：第三个绕组的容量为变压器额定容量的50%； 100/50/100：第二个绕组的容量为变压器额定容量的50%。 通过短路试验可得到任两个绕组的短路损耗 、 、 ，则每一个绕组的短路损耗为 对100/100/100的变压器： (1) 按各绕组之间的短路损耗计算电阻 由 得： 所以 短路试验时只能使容量小的绕组达到它的额定电流（有两组数据是按50%容量的绕组达到额定容量时测量的值）。而式中的SN指的是100%绕组的额定容量。因此，应先将各绕组的短路损耗按变压器的额定容量进行折算，然后再计算电阻。如对容量比为100/100/50的变压器，编号1为高压绕组，其折算公式为 式中， 、 为未折算的绕组间短路损耗（铭牌数据）； 、 为折算到变压器额定容量下的绕组间短路损耗。 对100/100/50和100/50/100的变压器： 最大短路损耗是指两个100%额定容量的绕组通过额定电流IN(额定功率SN)，而另一个100%或50%额定容量的绕组空载时的有功损耗。 电阻归算至同一电压等级，若SN1=SN2=SN，则RT1=RT2=RT（100） (2) 按变压器最大短路损耗计算电阻 假设1、2绕组的额定容量为100%SN，则 上式中—Pk.max(W) UN(V) SN(VA) 将其变为实用制单位， （2-51） （2-52） 若SN3=SN1/2=SN/2，则RT3=RT（50）=2RT（100） 即 Pk.max(kW) UN(kV) SN(kVA) ，则 电抗XT1、 XT2、XT3 所以 由 得： 电导GT与电纳BT ： 同双绕组变压器。 说明：1）厂家给出的短路电压百分数已归算到变压器的额定容量，因此在计算电抗时，不论变压器各绕组的容量比如何，其短路电压百分数不必再进行折算。 2）参数计算时，要求将参数归算到哪一电压等级，则计算公式中的 UN为相应等级的额定电压。 例2.4 某变电所装有一台型号为SFSL1-20000/110，容量比为100/100/50的三绕组变压器， 试求变压器的参数并做出等值电路。 解：1）先对与容量较小绕组有关的短路损耗进行折算 2）计算各绕组的短路损耗 3）计算各绕组的电阻 4）计算各绕组的电抗：短路电压 各绕组的电抗为 变压器电导电纳及功率损耗 在等值电路参数中，有时会出现一个电抗为不大的负值现象（常做0处理）。负值都出现在中间位置的绕组上，原因是处于其两侧绕组的互感作用很强，超过了绕组的自感作用。 自耦变压器和普通变压器的短路试验、参数的求法和等值电路的确定完全相同。 三绕组自耦变压器的短路试验中，短路损耗Pk未归算，甚 至短路电压百分比Uk(%)也未归算。因此其归算式为 （2-55） （2-56） P’k、U’k表示未归算值，即出厂时的原始数据 SN3：第三绕组的额定容量。 含理想变压器的等值电路 变压器的π型等值电路 图2-11 带有变压比的等值电路 如果略去励磁支路或另作处理，可表示为图2－22（a) 由图（a)得： 由上式解出： 令YT=1/ZT，上式变为： 变压器的π型等值电路的变压原理 三个支路的阻抗值之和恒等于零，构成谐振三角形，产生谐振换流，在原、副方间的阻抗上产生电压降，实现变压的作用。 三绕组变压器的情况 变压器变比：额定变比、实际变比。 2.4.1 以有名制表示的等值网