第02章电力网各元件的等值电路和参数计算.pptx
- 文档编号:14725438
- 上传时间:2023-06-26
- 格式:PPTX
- 页数:54
- 大小:1.90MB
第02章电力网各元件的等值电路和参数计算.pptx
《第02章电力网各元件的等值电路和参数计算.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第02章电力网各元件的等值电路和参数计算.pptx(54页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
HuazhongUniversityofScienceandTechnology电力系统分析电力系统分析(I)石东源石东源2012-2013学年度第一学期学年度第一学期2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路第二章电力网各元件的等值电路和参数计算第二章电力网各元件的等值电路和参数计算2-3变压器的等值电路和参数变压器的等值电路和参数2-4标幺制标幺制一相等值电路的概念一相等值电路的概念p三相对称三相对称:
正常稳态或者应用对称分量法p星三角变换星三角变换:
三角形电路星形电路p一相等值参数一相等值参数:
计及其余两相影响(比如相间互感)p运行变量运行变量:
线电压,线电流,三相功率;相间互感星三角变换aE&T-2G1T-1LDE&LjX1jX2jXmjXGjXLR2jX1jXmjXI&PjQ图图2-1单位长线路一相等值电路单位长线路一相等值电路p电阻:
载流导线有功损耗p电感:
载流导线磁场效应p电导:
带电线路绝缘泄漏及电晕损耗p电容:
带电线路电场效应2-1架空输电线路的参架空输电线路的参数数0r0g0jC0jL2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数1.电阻电阻交流电阻交流电阻直流电阻直流电阻p集肤效应和邻近效应集肤效应和邻近效应p多股绞线多股绞线p标称截面积标称截面积实际截面积实际截面积p与温度有关与温度有关p直流电阻直流电阻rSr=201(20)trrta=+-2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数2.电感基本算式电感基本算式
(1)自感)自感
(2)互感)互感请参考附录请参考附录IDs:
圆柱形导线的自几何均距:
圆柱形导线的自几何均距D:
两平行导线轴线间距离:
两平行导线轴线间距离非铁磁材料的单股线:
非铁磁材料的单股线:
非铁磁材料的多股线:
非铁磁材料的多股线:
钢芯铝线:
钢芯铝线:
12ln20SDliL12ln20DliMBABAB140.779SDrer-=(0.7240.771)SDr=(0.770.9)SDr=2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数2.电感对称三相输电线路等值电感电感对称三相输电线路等值电感()()aaabbaccabcaLiMiMiLiMiiLMiy=+=+=-saaaDDiLln20abcaibiciMDDD02ln12SlLDmp骣=-琪桫02ln12lMDmp骣=-琪桫2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数2.电感不对称三相线路电感不对称三相线路导线间互几何均距:
导线换位:
导线换位123D12D23D13M12M13M23IIIIIIbcaaIIIcabaIIabcaI位置位置1位置位置2位置位置3iaibic()I1213II2312III1323IIIIII3aabcaabcaabcaaaaLiMiMiLiMiMiLiMiMiyyyyyyy=+=+=+=+()01223131ln32eqaaasDLLMMMiDymp=-+=3eq122331DDDD=2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数2.电感分裂导线电感分裂导线实际特高压八分裂线路八分裂导线间隔棒2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数2.电感分裂导线对线路参数的影响电感分裂导线对线路参数的影响Dsb:
分裂导线的自几何均距,与分裂根数和间距有关d:
分裂间距二分裂:
四分裂:
六分裂:
sbeq0ln2DDLaa1a2a3c1c2c3b1b2b3D12D23D13dddddddd二分裂二分裂三分裂三分裂四分裂四分裂0ln2eqasDLDmp=()24sbssDDdDd=()3293sbssDDddDd=()416sb3421.09ssDDdddDd=2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数2.电感输电线路等值电抗电感输电线路等值电抗单导线线路:
单导线线路:
0.4/km;二分裂导线:
;二分裂导线:
0.33/km,三分裂导线:
三分裂导线:
0.30/km,四分裂导线:
,四分裂导线:
0.28/km。
钢导线线路钢导线线路:
集肤效应,磁导率随电流变化,电阻电:
集肤效应,磁导率随电流变化,电阻电感呈现非线性,只能通过试验测定其特性,根据电流值感呈现非线性,只能通过试验测定其特性,根据电流值确定其阻抗确定其阻抗eqsb20.1445lg(/km)NDxfLDp=W2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数3.电导电导p架空输电线路的电导是用来反映泄漏电流和空气架空输电线路的电导是用来反映泄漏电流和空气游离(电晕)所引起的有功损耗的一种参数游离(电晕)所引起的有功损耗的一种参数p一般线路绝缘良好,泄漏电流很小,主要考虑电一般线路绝缘良好,泄漏电流很小,主要考虑电晕现象引起的功率损耗晕现象引起的功率损耗p合理设计绝缘水平降低泄漏电流合理设计绝缘水平降低泄漏电流p增大导线半径或者采用分裂导线减少电晕损耗增大导线半径或者采用分裂导线减少电晕损耗p一般的电力系统计算中取一般的电力系统计算中取g002-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数4.电容基本算式电容基本算式p电容反映导线带电时在其周围介质中建立的电电容反映导线带电时在其周围介质中建立的电场效应场效应p若周围介质的介电系数为常数,则导体所带的若周围介质的介电系数为常数,则导体所带的电荷电荷q与导体的电位与导体的电位v将呈线性关系。
将呈线性关系。
p导体的电容为:
导体的电容为:
qCv=2-1架空输电线路的参数架空输电线路的参数4.电容基本算式电容基本算式p任意点P的电位p导体A表面电位p导体电容:
选导线间距中点为零电位参考点+q-qdO2d1d2dO1lnln22AqDrqDvrrpepe-=2121ln2Pppdqvvvdpe=+=qCv=o111ln2Pdqvdpe=o222ln2Pdqvdpe-=2-1架空输电线路的参架空输电线路的参数数4.电容三相线路一相等值电容电容三相线路一相等值电容经过整循环换位的三相线路,一相等经过整循环换位的三相线路,一相等值电容:
值电容:
+qbH13H12H1H2H23H3+qa+qc-qa-qcD12D13D23-qb13112I121323212II231233123III13231lnlnln21lnlnln21lnlnln2AabcAabcAabcHHHvqqqrDDHHHvqqqrDDHHHvqqqrDDpepepe轾=+犏臌轾=+犏臌轾=+犏臌()IIIIII1;03aAAAabcvvvvqqq=+=2-1架空输电线路的参架空输电线路的参数数4.电容三相线路一相等值电容电容三相线路一相等值电容经过整循环换位的三相线路,一相等经过整循环换位的三相线路,一相等值电容:
值电容:
0eq1223313eq1232lnlnaaqCDvHHHrHHHpe=-6eqeq0.024110(F/km)lgCDr-=3122331122313123lnln2aADDDqHHHvrHHHpe轾=-犏犏臌eq:
r导线等值半径+qbH13H12H1H2H23H3+qa+qc-qa-qcD12D13D23-qb4.电容三相线路的一相等值电纳电容三相线路的一相等值电纳各种线路的电纳值变化不大。
各种线路的电纳值变化不大。
单导线线路:
大约为单导线线路:
大约为2.810-6S/km左右;左右;分裂导线线路,当每相分裂根数分别为分裂导线线路,当每相分裂根数分别为2根根,3根和根和4根根时,分别约为时,分别约为3.410-6S/km,3.810-6S/km,和和4.110-6S/km。
2-1架空输电线路的参架空输电线路的参数数6eqeq7.58210(S/km)lgNbfCDrp-=2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路1.长线等值电路长线等值电路00()rjLdx00()gjCdxI&V&IdI&VdV&1V&2V&2I&1I&ldxx2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路2.输电线路方程式输电线路方程式0000()()dVrjLIdxdIgjCVdxww=+=+&2000021,20000()()()()dVgjCrjLVdxgjCrjLwwlww=+=+&00()rjLdx00()gjCdxI&V&IdI&VdV&1V&2V&2I&1I&ldxx2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路3.输电线路方程式通解输电线路方程式通解1212xxxxCCVAeAeAAIeeZZgggg-=+=-&2000021,2()()dVgjCrjLVdxwwlg=+=&00()rjLdx00()gjCdxI&V&IdI&VdV&1V&2V&2I&1I&ldxx2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路4.波阻抗波阻抗/特性阻抗和传播常数特性阻抗和传播常数0000()()CjCCCCZrjLgjCRjXZeqww=+=+=()()0000gjCrjLjgwwba=+=+00()rjLdx00()gjCdxI&V&IdI&VdV&1V&2V&2I&1I&ldxx2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路x=05.方程式边界条件及系数方程式边界条件及系数A1、A21212xxxxCCVAeAeAAIeeZZgggg-=+=-&2VV=&212122CCVAAAAIZZ=+=-&2II=&1221()2CAVZI=+&2221()2CAVZI=-&2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路重写方程式通解重写方程式通解1212xxxxCCVAeAeAAIeeZZgggg-=+=-&1222221()21()2CCAVZIAVZI=+=-&2222CCVVchxZIshxVIshxIchxZgggg=+=+&00()rjLdx00()gjCdxI&V&IdI&VdV&1V&2V&2I&1I&ldxx2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路6.输电线路二端口网络方程输电线路二端口网络方程1212ABVVCDII轾轾轾=犏犏犏臌臌臌&00()rjLdx00()gjCdxI&V&IdI&VdV&1V&2V&2I&1I&ldxx122212CCVVchlZIshlVIshlIchlZgggg=+=+&2222CCVVchxZIshxVIshxIchxZgggg=+=+&2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路7.输电线路集中参数等值电路输电线路集中参数等值电路()()21CCZZshlYchlZshlggg=-111221221()21()2YIVVVZYIVVVZ=+-=-&122212CCVVchlZIshlVIshlIchlZgggg=+=+&()()2122112CCCIVVchlZshlVIshlVVchlchlZshlZgggggg=-=+-&2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路7.输电线路型等值电路输电线路型等值电路()()21CCZZshlYchlZshlggg=-Z2Y2Y1V&2V&2I&1I&111221221()21()2YIVVVZYIVVVZ=+-=-&00()rjLdx00()gjCdxI&V&IdI&VdV&1V&2V&2I&1I&ldxx2-2架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路8.输电线路型等值电路的参数输电线路型等值电路的参数修正参数,单个型等值电路500600km线路精确参数近似参数,单个型等值电路200300km线路0000()()ZrjLlYgjClww=+=+ZYZKZYKY=()()21ZYKshZYZYKchlZYshlgg=-000rxbZkrljkxlYjkClwZ2Y2Y1V&2V&2I&1I&()()21CCZZshlYchlZshlggg=-2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数1.双绕组变压器等值电路及参数双绕组变压器等值电路及参数RT-PS-短路损耗短路损耗XT-VS%-短路电压百分短路电压百分比比GT-P0空载损耗空载损耗BT-I0%-空载电流空载电流k12-V1tN/V2NTTRjX12:
1kTGTjB2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数1.双绕组变压器等值电路及参数双绕组变压器等值电路及参数TTRjXNI12:
1kV222233100%NNTTNNTNTNNNSSSIRRVIXSVVVVPVX=D=TTRjX0I12:
1kNVTjBTG0022%1003NTNTNTNNVGVBSIPVBI=D2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数2.三绕组变压器等值电路及参数短路试验三绕组变压器等值电路及参数短路试验VININVININVININ三绕组容量比100/100/100I3NI2NI3NI2N221212221(12)(313132223
(2)332)333333NNssNNssNNsSSSsIRIRPPIRIRPPIRIRPPPPP-=+=D+D=+=D+D=+=DDDDD+11RjX12:
1k22RjX33RjX13:
1kTGTjB11RjX12:
1k22RjX33RjX13:
1kTGTjB11RjX12:
1k22RjX33RjX13:
1kTGTjB23210(1,2,3)siNiNPVRiSD=2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数V0.5IN0.5INV0.5IN0.5IN三绕组容量比100/100/502.三绕组变压器等值电路及参数短路试验三绕组变压器等值电路及参数短路试验11RjX12:
1k22RjX33RjX13:
1kTGTjB11RjX12:
1k22RjX33RjX13:
1kTGTjB233221010(1,2,3)3sisiNiNNPPVRiISDD=()()()()221(12)(13)(22213222323)3330.530.530.530.5NNNNNNSSSIRIRIRIRIRIPPPR-=DD+=+=D+1213(12)(12)(13)(13)(2323)(23)44SSSSSSSSSSSSPPPPPPPPPPPP-DDDDDD=D+D=D+D=D+D=2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数三绕组容量比SN/S2N/S3N2.三绕组变压器等值电路及参数短路试验三绕组变压器等值电路及参数短路试验三绕组容量比SN/SN/SN()2(12)(12)22(23)(23)23(31)(31)3min,NSSNNSSNNNSSNSPPSSPPSSSPPS-骣=DD桫骣=DD桫骣=DD桫223()max/210NSSNNRPVS=D()()NNNSSNSRRS=233221010(1,2,3)3sisiNiNNPPVRiISDD=2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数R1R2R3VS1%VS2%VS3%X1X2X3PS1PS2PS3PS(1-2)PS(1-3)PS(2-3)VS(1-2)%VS(1-3)%VS(2-3)%132123三绕组变压器绕组排列三绕组变压器绕组排列2.三绕组变压器等值电路及参数三绕组变压器等值电路及参数升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器11RjX12:
1k22RjX33RjX13:
1kTGTjB2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数3.变压器变压器型型等值电路等值电路TZ1V&2V&2I&1I&:
1k2V&2I&12121212221TTTTTTVVVkVIZZZZkVkVIkIkIZZ=-=-=-&()()111221221
(1)TTTTkkIVVVZZkkkIVVVZZ-=+-=-&1TZk1V&2V&2I&1I&
(1)TZkkTZk2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数原副方电压电流:
实际值谐振三角形:
阻抗和为零谐振环流:
实现电流变换串联阻抗压降:
实现变压3.变压器变压器型型等值电路等值电路1TZk1V&2V&2I&1I&
(1)TZkkTZk2-3变压器等值电路及参数变压器等值电路及参数三绕组变压器三绕组变压器3.变压器变压器型型等值电路等值电路1TZ1V&1I&12:
1k2TZ2V&2I&3TZ3V&3I&13:
1k2121TZk1V&2V&2I&1I&21212
(1)TZkk212TZk3131TZk3V&3I&31313
(1)TZkk313TZk1TZ2-4标幺制标幺制1.标幺制的概念标幺制的概念位)基准值(与有名值同单)实际有名值(任意单位标幺值*,BBBBBBVISPjQZRjXVISZVISSZZ+=2-4标幺制标幺制2.基准值的选取单相电路基准值的选取单相电路PPPPBBBPBPBBP*P*P*VZISVIVZISVIVZISVI=有名值基准值标幺值2BPBPBBPBPBISVZVS=基准值2-4标幺制标幺制2.基准值的选取三相电路基准值的选取三相电路BBBBBB*3333VZISVIVZISVIVZISVI=有名值基准值标幺值2BBBBBB3ISVZVS=基准值2-4标幺制标幺制3.不同基准值的标幺值间的换算不同基准值的标幺值间的换算额定标额定标幺电抗幺电抗有名值有名值电抗电抗统一基准下统一基准下的标幺电抗的标幺电抗2BB(B)*()*()22BBNNNVSSXXXSVV=创有名值2-4标幺制标幺制4.多级电压网络中元件参数标幺值计算多级电压网络中元件参数标幺值计算VB(I)VB(II)VB(III)G1LILDIIIIIRXT1kT1:
1XGXLXT2kT2:
1XRXLDXT1*kT1*:
1XG*XL*XT2*kT2*:
1XR*XLD*T-1T-22-4标幺制标幺制4.多级电压网络中元件参数标幺值计算多级电压网络中元件参数标幺值计算基准变比基准变比BBB*1*1*222B(I)B(I)B(II),GGTTLLSSSXXXXXXVVV=BBB2*2*222B(II)B(III)B(III),TTRRLDLDSSSXXXXXXVVV=T1(NI)T1(NII)T1T1*B(I-II)B(I)B(II)VVkkkVV=2-4标幺制标幺制4.基准值选取方法基准值选取方法IIIIII功率基准功率基准SBSBSB电压基准电压基准VB(I)=Vav(I)VB(II)=Vav(II)VB(III)=Vav(III)VB(I)VB(II)VB(III)G1LILDIIIIIRXT1kT1:
1XGXLXT2kT2:
1XRXLDXT1*kT1*:
1XG*XL*XT2*kT2*:
1XR*XLD*T-1T-2电力系统的基本概念电力系统的基本概念额定电压受电设备与系统额定线电压361035110220330500供电设备额定线电压3.156.310.513.815.751820变压器额定线电压一次绕组33.1566.31010.513.815.75182035110220330500二次绕组3.33.156.66.31110.538.5121242363550单位:
单位:
kV目前国内交流电压最高等级:
目前国内交流电压最高等级:
1000kV直流电压最高等级:
直流电压最高等级:
800kV2-4标幺制标幺制SB=100MVAVB(IV)=10.5kVVB(I)=10.5kVVB(III)=230kVVB(II)=115kVp全网统一功率基准;p不同电压等级电网取平均额定电压(同一电压等级的各元件的最高额定电压和最低额定电压的平均值)作为其电压基准;p各级电网平均额定电压:
3.15kV,6.3kV,10.5kV,15.75kV,37kV,115kV,230kV,345kV,525kV(约比相应电压等级的额定电压高5%)p电流、阻抗基准由功率基准和电压基准按三相电路的物理关系确定4.基准值选取方法基准值选取方法L1GT110.5/242kVT210.5/121kVT3220/121kVT4110/11kVL3L2L4IIIIIIVI2-4标幺制标幺值参数计算标幺制标幺值参数计算p线路电抗标幺值计算L1GT110.5/242kVT210.5/121kVT3220/121kVT4110/11kVL3L2L4IIIIIIVI1:
k11:
k2k3:
1k4:
1xT1xT3xL1xL3xL4xGxT4xT2xL2B1*12B(III)B2*22B(II)B3*32B(III)B4*42B(IV)LLLLLLLLSxxVSxxVSxxVSxxV=2-4标幺制标幺值参数计算标幺制标幺值参数计算p发电机额定标幺电抗p发电机标幺电抗p标幺电抗与额定标幺电抗间的转换L1GT110.5/242kVT210.5/121kVT3220/121kVT4110/11kVL3L2L4IIIIIIVI1:
k11:
k2k3:
1k4:
1xT1xT3xL1xL3xL4xGxT4xT2xL2NG(N)G2G(N)SxxV=B*2B(I)GGSxxV=2G(N)BG*G(N)2NB(I)VSxxSV=创2-4标幺制标幺值参数计算标幺制标幺值参数计算p变压器额定标幺电抗p变压器标幺电抗转换L1GT110.5/242kVT210.5/121kVT3220/121kVT4110/11kVL3L2L4IIIIIIVI1:
k11:
k2k3:
1k4:
1xT1xT3xL1xL3xL4xGxT4xT2xL22T1(NIII)T1T1(N)*T1(N)T1(N)*%100sVxxSVx=BT1*T12B(III)SxxV=2-4标幺制标幺值参数计算标幺制标幺值参数计算p变压器变比p变压器变比标幺值近似计算:
取k=kB则k1=k2=k3=k4=1.0k1=1.052k3=0.909k2=1.052k4=0.913L1GT110.5/242kVT210.5/121kVT3220/121kVT4110/11kVL3L2L4IIIIIIVIT1(NIII)T1T1(NI)VkV=T1(NIII)T1(NI)T1*B(III)B(I)1T1*B(I-III)VVkVVkkk=1:
k11:
k2k3:
1k4:
1xT1xT3xL1xL3xL4xGxT4xT2xL22-4标幺制标幺制标幺制的特点标幺制的特点p易于比较元件特性和参数u同类型元件额定标幺参数大致相近u同类型电机标幺化空载特性基本一样u变压器短路电压额定标幺值0.10左右p简化计算u三相与单相电路标幺值计算关系一样u线电压与相电压标幺值相等p没有量纲:
物理概念不明确L1GT110.5/242kVT210.5/121kVT3220/121kVT4110/11kVL3L2L4IIIIIIVI1:
k11:
k2k3:
1k4:
1xT1xT3xL1xL3xL4xGxT4xT2xL2本章小结本章小结HuazhongUniversityofScienceandTechnologyp电力系统分析中一相等值电路的概念p输电线路集中参数的型等值电路及参数p变压器等值电路及参数计算、型等值电路p基准值选取原则以及标幺值参数的计算方法习题习题Ex2-3,2-8,2-11HuazhongUniversityofScie
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 02 电力网 元件 等值 电路 参数 计算
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)