第二章电力系统各元件的参数和等值电路.pptx

第二章 电力系统各元件的特性和数学模型;一．电力网各元件的参数及等值电路 1. 输电线路的参数及等值电路 2.变压器的参数及等值电路 二．电力网络的等值电路 ;第一节 电力线路的参数和等值电路;第一节 电力线路的参数和等值电路;输电线路 1.架空线 导线 避雷线 杆塔 绝缘子 金具;1. 架空线路的导线和避雷线;为了减少电晕损耗或线路电抗，常采用： 扩径导线 人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。不同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。 分裂导线 又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。但会增加线路电容。 ; 电性能，机械强度，抗腐蚀能力； 主要材料：铝，铜，钢；例：LJ TJ LGJ;2. 架空线路的绝缘子;针式绝缘子;主要用于35kV及以上系统，根据电压等级的高低组成数目不同的绝缘子链。;棒式绝缘子;3. 架空线路的换位问题;4、电缆线路; 导体 绝缘层 保护层;电力线路的参数;架空输电线路参数有四个 （1）电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率 损耗效应。 （2）电感L0：反映载流导体的磁场效应。;;二.电力线路的阻抗;2、有色金属导线三相架空线路的电抗;2、电抗计算公式：;3.分裂导线三相架空线路的电抗 分裂导线采用了改变导线周围的磁场分布，等效地增加了导线半径，从而减少了导线电抗。 可以证明：;分裂导线的输电线路; 增加一张分裂导线照片;4. 钢导线三相架空线路的电抗 钢导线与铝、铜导线的主要差别在于钢导线导磁。; 三.电力线路的导纳;3.架空线路的电导;四.电力线路的数学模型;1.短输电线路：电导和电纳忽略不计 长度100km 电压60kV以下 短的电缆线 线路阻抗;2.中等长度的输电线路 110kV～220kV 架空线：100km～300km 电缆：100km 线路电纳忽略不计 参数： 可作出π型等值电路和T型等值电路; 图 中等长度线路的等值电路 (a) π形等值电路；(b) T形等值电路 ;3 长线路的等值电路（需要考虑分布参数特性） 长线路：长度超过300km的架空线和超过100km的电缆。 精确型 根据双端口网络理论可得： ;第二节 变压器的参数和等值电???;一.双绕组变压器的参数和数学模型;1.电阻;2.电抗;导纳（空载实验：在原边加UN）;电纳;二.三绕组变压器的参数和数学模型;1.电阻;电阻;然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻;电阻;按最大短路损耗求解（与变压器容量比无关） —— 指两个100%容量绕组中流过额定电流，另一个100%或50%容量绕组空载时的损耗。 根据“按同一电流密度选择各绕组导线截面积”的变压器的设计原则：;2.电抗;2.电抗;3.导纳;三.自耦变压器的参数和数学模型;第四节 负荷、发电机和电抗器数学模型;发电机模型（稳态时）;由发电机铭牌提供电抗百分值求出发电机电抗XG。;发电机电势;由电抗器提供的电抗百分值求电抗器电抗XR。;第五节 电力网络的等值电路;标幺值;标幺制的优点：计算结果清晰、简化计算、特别有：线电压和相电压的标幺值数值相等；三相功率和单相功率的标幺值数值相等。 选择基准值的条件： 基准值的单位应与有名值的单位相同 阻抗、导纳、电压、电流、功率的基准值之间也应符合电路的基本关系;五个基准值中只有两个可任意选择，其余派生。 一般选功率和电压。 功率的基准值：选取某一整数，如：100MVA 电压的基准值：取参数和变量都将向其归算的该级额定电压。如拟将参数归算到220kV侧，则基准电压取220kv;当选定各变量的基准值时，可表示出相应的标么值。如：;电流与阻抗的标幺值计算：;电压级的归算;采用有名值时的电压级归算 ;实际电压变比 k k=UI/UII UI、UII :分别为与变压器高、低压绕组相对应的额定电压。 平均额定变比：网络的平均额定电压之比;UN(kv);1）准确归算：采用变压器实际额定变比;2）近似归算：采用变压器平均额定变比;举例：;取10kV为基本级，则110kV级线路l-2阻抗归算如下： ;采用标幺值时的电压级归算;方法1：先有名值归算，后求标么值 先选定基本级及其基准值（SB、UB），然后将网络中需要归算的各元件阻抗、导纳以及网络中各点电压、电流的有名值都归算到基本级，然后除以与基本级相对应的阻抗、导纳、电压和电流的基准值。;方法2：先基准值归算，后求标么值 先选定基本级及其基准值（SB、UB），把它们归算到各电压等级，作为各电压