導(dǎo)納基準(zhǔn)值課件

電力系統(tǒng)分析導(dǎo)納基準(zhǔn)值課件1第二章電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路基礎(chǔ)知識(shí)正序分量、負(fù)序分量、零序分量ABCACBABC(a)正序圖(b)負(fù)序圖(c)零序圖例如：對(duì)正序圖：A相電壓為：UA=220sin(100t)；B相電壓為：UB=220sin(100t-120°)；C相電壓為：UC=220sin(100t+120°)；第二章電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路基礎(chǔ)知識(shí)正序分量、負(fù)序分量、零2三相復(fù)功率、有功功率、無(wú)功功率、線電壓與相電壓、線電流與相電流、功率因數(shù)等感性無(wú)功與容性無(wú)功、感性與容性電抗或電納感性：電感X為正值，電納B為負(fù)值容性：電感X為負(fù)值，電納B為正值三相復(fù)功率、有功功率、無(wú)功功率、線電壓與相電壓、線電流與相電3第二章電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路第二節(jié)變壓器的數(shù)學(xué)模型第三節(jié)標(biāo)幺制和電力網(wǎng)等值電路第一節(jié)電力線路的數(shù)學(xué)模型第二章電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路第二節(jié)變壓器的數(shù)學(xué)模型第三節(jié)4第一節(jié)電力線路的數(shù)學(xué)模型電力線路一.導(dǎo)線架空線：導(dǎo)線、避雷器、桿塔、絕緣子、金具電纜線：導(dǎo)線、絕緣層、保護(hù)層要求：導(dǎo)電好、機(jī)械強(qiáng)度大、抗腐蝕能力強(qiáng)鋁—L—常用，機(jī)械強(qiáng)度不夠，鋼芯鋁線材料鋼—G—導(dǎo)電性差，做避雷線銅—T—最好，但貴鋁合金—HL第一節(jié)電力線路的數(shù)學(xué)模型電力線路一.導(dǎo)線架空線：導(dǎo)線、避5結(jié)構(gòu)多股線絞合—J排列：1、6、12、18普通型：LGJ鋁/鋼比5.6—6.0加強(qiáng)型：LGJJ鋁/鋼比4.3—4.4輕型：LGJQ鋁/鋼比8.0—8.1LGJ-400/50—數(shù)字表示截面積擴(kuò)徑導(dǎo)線—K擴(kuò)大直徑，不增加截面積LGJK-300相當(dāng)于LGJQ-400和普通鋼芯相區(qū)別，支撐層6股分裂導(dǎo)線——每相分成若干根，相互之間保持一定距離400-500mm,防電暈，減小了電抗，電容增大結(jié)構(gòu)多股線絞合—J排列：1、6、12、18普通型：LGJ6結(jié)構(gòu)木塔——已不用二.桿塔鋼筋混凝土塔—單桿、型桿鐵塔—用于跨越，超高壓輸電、耐張、轉(zhuǎn)角、 換位作用分直線桿塔—線路走向直線處，只承受導(dǎo)線自重耐張桿塔—承受對(duì)導(dǎo)線的拉緊力轉(zhuǎn)向桿塔—用于線路轉(zhuǎn)彎處換位桿塔—減少三相參數(shù)的不平衡跨越桿塔—跨越寬度大時(shí)，塔高：100—200米終端桿塔—只承受一側(cè)的耐張力，導(dǎo)線首末端結(jié)構(gòu)木塔——已不用二.桿塔鋼筋混凝土塔—單桿、型桿鐵塔—用7導(dǎo)納基準(zhǔn)值課件8導(dǎo)納基準(zhǔn)值課件9ABCABC10三.絕緣子和金具絕緣子要求：足夠的電氣與機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕材料：瓷質(zhì)與玻璃質(zhì)元件類型：針式（35KV以下），懸式（35KV以上）片樹：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV 37131924金具作用：連接導(dǎo)線和絕緣子線夾：懸重、耐張導(dǎo)線接續(xù)：接續(xù)、聯(lián)結(jié)保護(hù)金具：護(hù)線條、預(yù)絞線、防震錘、阻尼線絕緣保護(hù)：懸重錘三.絕緣子和金具絕緣子要求：足夠的電氣與機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕材料11

單位長(zhǎng)度線路的一相等值電路： 四個(gè)參數(shù)：電阻、電抗、電容、電導(dǎo)四.電力線路的電氣參數(shù)單位長(zhǎng)度線路的一相等值電路：四.電力線路的電氣12四.電力線路的電氣參數(shù)1、電阻r1=ρ/sS截面積mm2單位：Ω?mm2/km一般是查表rt=r20(1+α(t-20))鋼線電阻：導(dǎo)磁集膚、磁滯效應(yīng)交流電阻> 直流電阻ρ電阻率銅：18.8鋁：31.5與溫度有關(guān)四.電力線路的電氣參數(shù)1、電阻r1=ρ/sS截面132、電抗基本算式導(dǎo)體自感：導(dǎo)體互感：若導(dǎo)體A和導(dǎo)體B相鄰，導(dǎo)體B中的電流iB產(chǎn)生與導(dǎo)體A相鉸鏈的磁鏈為AB，則互感為：物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生磁場(chǎng)自感、互感2、電抗基本算式導(dǎo)體自感：導(dǎo)體互感：若導(dǎo)體A和導(dǎo)體B相鄰，導(dǎo)142、電抗計(jì)算公式對(duì)數(shù)關(guān)系：導(dǎo)線截面和布置無(wú)顯著影響，一般0.4Ω/km正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D2、電抗計(jì)算公式對(duì)數(shù)關(guān)系：導(dǎo)線截面和布置無(wú)顯著影響，一般0.15為什么采用分裂導(dǎo)線？：改變磁場(chǎng)，增大了半徑，減少了電抗！2、分裂導(dǎo)線的電抗計(jì)算dddddddd當(dāng)分裂數(shù)為2、3、4時(shí)：導(dǎo)線的電抗一般分別為0.33、0.3、0.28Ω/km為什么采用分裂導(dǎo)線？：改變磁場(chǎng)，增大了半徑，減少了電抗！2、163、電納物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生電場(chǎng)容感對(duì)數(shù)關(guān)系：變化不大，一般2.85Х10-6S

/km分裂導(dǎo)線：增大了等效半徑，電納增大，用req替代r計(jì)算Dm與r的意義與電抗表達(dá)式一致3、電納物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生電場(chǎng)容感對(duì)數(shù)關(guān)系：變化174、電導(dǎo)物理意義絕緣子表面泄露——很小，忽略實(shí)測(cè)損耗，計(jì)算電導(dǎo)，一般忽略110KV—9.6mm空氣電離——電暈損耗，臨界電壓Ucr， 好天不產(chǎn)生，壞天可有規(guī)定最小直徑220KV—21.28mm330KV—32.2mm減少電暈措施：采用分裂導(dǎo)線；增大導(dǎo)體半徑；甚至采用擴(kuò)徑導(dǎo)線。4、電導(dǎo)物理意義絕緣子表面泄露——很小，忽略實(shí)測(cè)損耗，計(jì)算電18五、電力線路的等值電路r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1一般線路的等值電路（正常運(yùn)行時(shí)忽略g）1、短線路（一字型等值電路）條件：L<100km的架空線,忽略g，b 線路電壓不高五、電力線路的等值電路r1jx1g1jb1r1jx1g1jb19波阻抗：傳播常數(shù)：波阻抗：傳播常數(shù)：202、中等長(zhǎng)度線路（π型和T型等值電路）實(shí)際計(jì)算中大多采用π型電路代表輸電線，對(duì)π型電路做進(jìn)一步分析，精確的π型電路參數(shù)為：ZY/2Y/2Z’/2Z’/2Y’2、中等長(zhǎng)度線路（π型和T型等值電路）實(shí)際計(jì)算中大多采用π型21π型電路參數(shù)的簡(jiǎn)化計(jì)算π型電路參數(shù)的簡(jiǎn)化計(jì)算223、線路的自然功率自然功率的概念：當(dāng)負(fù)荷阻抗為波阻抗時(shí)，該負(fù)荷所消耗的功率。自然功率的公式：當(dāng)線路忽略電阻R和電導(dǎo)G的時(shí)候，波阻抗為純電阻，如果這時(shí)負(fù)荷等于波阻抗，則線路末端的功率為純有功功率：3、線路的自然功率自然功率的概念：自然功率的公式：23自然功率用來(lái)衡量線路的輸電能力，一般20kv以上線路的輸電能力大致接近自然功率行波波長(zhǎng)

?波長(zhǎng)時(shí)（1500km），兩端相位差90°自然功率用來(lái)衡量線路的輸電能力，一般20kv以上線路的輸電能24第二節(jié)變壓器的數(shù)學(xué)模型第二節(jié)變壓器的數(shù)學(xué)模型25一、雙繞組變壓器u1I1n1:n2I2u21、理想變壓器I1n1=I2n2

I2=k

I1u1/n1=u2/n2

u2=

u1/kk=n1/n2特征：無(wú)銅損、鐵損、漏抗、激磁電流2、實(shí)際變壓器RTjXT-jBTGT通過(guò)短路和開路試驗(yàn)求RT、XT、BT、GT一、雙繞組變壓器u1I1n1:n2I2u21、理想變壓器I1263、短路試驗(yàn)求RT、XT條件：一側(cè)短路，另一側(cè)加電壓使短路繞組電流達(dá)到額定值短路損耗：注意單位：UN（V）、SN（VA）、Pk（W）如UN（KV）、SN（MVA）、Pk（KW）時(shí)3、短路試驗(yàn)求RT、XT條件：一側(cè)短路，另一側(cè)加電壓使短路繞27短路電壓百分比UN（KV）、SN（MVA）短路電壓百分比UN（KV）、SN（MVA）284、開路試驗(yàn)求GT、BT條件：一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓空載損耗：空載電流百分比I0%有功分量Ig無(wú)功分量Ib4、開路試驗(yàn)求GT、BT條件：一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓空載29二、三繞組變壓器-jBTRT1jXT1GTRT2jXT2RT3jXT3參數(shù)的求法與雙繞組相同注意三繞組容量比不同各繞組排列不同導(dǎo)納的求法與雙繞組相同短路試驗(yàn)求RT、XT條件：令一個(gè)繞組開路，一個(gè)繞組短路，而在余下的一個(gè)繞組施加電壓，依此得的數(shù)據(jù)（兩兩短路試驗(yàn)）二、三繞組變壓器-jBTRT1jXT1GTRT2jXT2RT301、由短路損耗求RT對(duì)于第Ⅰ類（100/100/100）1、由短路損耗求RT對(duì)于第Ⅰ類（100/100/100）31對(duì)于第Ⅱ類（100/50/100）第Ⅲ類（100/100/50）試驗(yàn)時(shí)小繞組不過(guò)負(fù)荷，存在歸算問(wèn)題，歸算到SN對(duì)于（100/50/100）對(duì)于（100/100/50）代入可計(jì)算對(duì)于第Ⅱ類（100/50/100）第Ⅲ類（100/100/532只給出一個(gè)最大短路損耗Pkmax時(shí)（兩個(gè)100%繞組間短路）2、由短路電壓百分比求XT（制造商已歸算，直接用）排列不同，阻抗不同，中間繞組最小，甚至為負(fù)，一般取0只給出一個(gè)最大短路損耗Pkmax時(shí)（兩個(gè)100%繞組間短路）33三、自耦變壓器特點(diǎn)：電阻小、損耗小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)緊湊、電抗小、 輸送容量大、重量輕、便于運(yùn)輸接線：Y0/Y0/Δ，第三繞組容量比額定容量小參數(shù)舊標(biāo)準(zhǔn)損耗未歸算電壓%未歸算新標(biāo)準(zhǔn)最大短路損耗歸算的電壓%三、自耦變壓器特點(diǎn)：電阻小、損耗小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)緊湊、電抗34補(bǔ)充：電力變壓器的運(yùn)行1、正常過(guò)負(fù)荷能力不縮短壽命為前提自然循環(huán)30%，強(qiáng)迫循環(huán)20%2、事故過(guò)負(fù)荷能力以犧牲變壓器壽命為代價(jià)計(jì)算過(guò)負(fù)荷時(shí)犧牲的天數(shù)3、三繞組變壓器容量：100/100/100，100/100/50，100/50/100接線：Y/Y/，穩(wěn)定繞組，改善波形自耦：體積小、損耗小，110KV以上用結(jié)構(gòu)：升壓：鐵芯—中壓—低壓—高壓降壓：鐵芯—低壓—中壓—高壓4、并列運(yùn)行原副邊額定電壓相等，變比相等接線組別對(duì)應(yīng)一致額定短路電壓相等補(bǔ)充：電力變壓器的運(yùn)行1、正常過(guò)負(fù)荷能力不縮短壽命為前提2、35第三節(jié)標(biāo)幺制和電力網(wǎng)等值電路一、標(biāo)幺制的概念有名制：用實(shí)際有名單位表示物理量的單位制系統(tǒng)。標(biāo)幺制：用相對(duì)值表示物理量的單位制系統(tǒng)。二、標(biāo)幺值的定義說(shuō)明：標(biāo)幺值沒(méi)有單位第三節(jié)標(biāo)幺制和電力網(wǎng)等值電路一、標(biāo)幺制的概念有名制：用實(shí)36二、基準(zhǔn)值的選取說(shuō)明：一般用下標(biāo)“＊”表示標(biāo)幺值，下標(biāo)B表示基準(zhǔn)值功率基準(zhǔn)值：三相總有功功率、總無(wú)功功率和總視在功率取同一個(gè)基準(zhǔn)值SB，并稱為三相功率的基準(zhǔn)值，簡(jiǎn)稱功率基準(zhǔn)值。電壓基準(zhǔn)值：線電壓、線電壓的實(shí)部和虛部，以及線電壓降和線電壓損耗等都取一個(gè)基準(zhǔn)值UB，稱為電壓基準(zhǔn)值。二、基準(zhǔn)值的選取說(shuō)明：一般用下標(biāo)“＊”表示標(biāo)幺值，下標(biāo)B表示37電流基準(zhǔn)值：線電流及其實(shí)部和虛部，都取一個(gè)基準(zhǔn)值IB，稱為電流基準(zhǔn)值。阻抗基準(zhǔn)值：阻抗及其中的電阻和電抗都取一個(gè)基準(zhǔn)值ZB，稱為阻抗基準(zhǔn)值。電流基準(zhǔn)值：線電流及其實(shí)部和虛部，都取一個(gè)基準(zhǔn)值IB，稱為電38導(dǎo)納基準(zhǔn)值：導(dǎo)納及其中的電導(dǎo)和電納都取一個(gè)基準(zhǔn)值YB，稱為導(dǎo)納基準(zhǔn)值?；鶞?zhǔn)值SB、UB、IB、ZB、YB之間服從的關(guān)系：由上式可知，只要其中的兩個(gè)選定之后，其他三個(gè)便由已知兩個(gè)可以求出。導(dǎo)納基準(zhǔn)值：導(dǎo)納及其中的電導(dǎo)和電納都取一個(gè)基準(zhǔn)值YB，稱為導(dǎo)39一般選取SB和UB，則IB、ZB、YB由下式求得：相應(yīng)的標(biāo)幺值為：一般選取SB和UB，則IB、ZB、YB由下式求得：相應(yīng)的標(biāo)幺40非常注意一點(diǎn)：三相功率基準(zhǔn)值SB與單相功率SB基準(zhǔn)值的關(guān)系？線電壓基準(zhǔn)值UB與相電壓UB基準(zhǔn)值的關(guān)系？三相功率標(biāo)幺值與單相功率標(biāo)幺值的關(guān)系？線電壓標(biāo)幺值與相電壓標(biāo)幺值的關(guān)系？三、基準(zhǔn)值改變時(shí)標(biāo)幺值的換算前提：一般各個(gè)元件的參數(shù)都是從手冊(cè)中查得的，以各自的額定容量和額定電壓為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。思路：先將各個(gè)元件的參數(shù)的標(biāo)幺值化為有名值，然后再以取定的系統(tǒng)基準(zhǔn)值化為統(tǒng)一標(biāo)幺值。非常注意一點(diǎn)：三相功率基準(zhǔn)值SB與單相功率SB基準(zhǔn)值的關(guān)系41第一步：先將各個(gè)元件的參數(shù)的標(biāo)幺值化為有名值，以阻抗ZN為例：第二步：先將各個(gè)元件的參數(shù)的標(biāo)幺值化為有名值其他參數(shù)同理可得，公式見書。第一步：先將各個(gè)元件的參數(shù)的標(biāo)幺值化為有名值，以阻抗ZN為例42四、標(biāo)幺值表示的公式原理：對(duì)有名值公式的兩端同時(shí)除以一個(gè)基準(zhǔn)值。以電壓降落公式為例：其他重要公式見書本表2-4四、標(biāo)幺值表示的公式原理：對(duì)有名值公式的兩端同時(shí)除以一個(gè)基準(zhǔn)43五、電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路1、單電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路原則：?jiǎn)坞妷旱燃?jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路，只需要把所有參數(shù)換成在同一基準(zhǔn)容量SB和基準(zhǔn)電壓UB下相應(yīng)的標(biāo)幺值。習(xí)慣：取網(wǎng)絡(luò)的額定電壓作為UB；對(duì)于基準(zhǔn)容量SB，一般取100MVA、1000MVA或者10MVA等。五、電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路1、單電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電442、多電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路兩種方法：方法1：先歸算到一個(gè)電壓級(jí)，再用一組基準(zhǔn)值得到標(biāo)幺值電路方法2：計(jì)算各個(gè)電壓等級(jí)的基準(zhǔn)值，然后直接用有名值計(jì)算標(biāo)幺值電路共同點(diǎn)：都要先確定電壓基準(zhǔn)和功率基準(zhǔn)2、多電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路兩種方法：45（1）帶變比變壓器的等值電路雙繞組變壓器：將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納折算到1側(cè)，分別用Z1T和Y1T表示：（1）帶變比變壓器的等值電路雙繞組變壓器：將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納46雙繞組變壓器：將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納折算到2側(cè)，分別用Z2T和Y2T表示：雙繞組變壓器：將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納折算到2側(cè)，47三繞組變壓器（其中一種情況）：1側(cè)為高壓側(cè)，2側(cè)和3側(cè)分別為中壓側(cè)和低壓側(cè)，并將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納折算到3側(cè)：三繞組變壓器（其中一種情況）：1側(cè)為高壓側(cè)，2側(cè)和3側(cè)48（2）帶變比變壓器的標(biāo)幺值等值電路思路：當(dāng)變壓器的等值電路中引入理想變壓器后，對(duì)于雙繞組變壓器：以理想變壓器的鐵芯為界，將它分成分別屬于兩個(gè)不同電壓等級(jí)的電路；對(duì)于三繞組變壓器，則可分成分別屬于三個(gè)不同電壓等級(jí)的電路。變壓器1側(cè)參數(shù)的標(biāo)幺值：（2）帶變比變壓器的標(biāo)幺值等值電路思路：當(dāng)變壓器的等值電路中49變壓器2側(cè)參數(shù)的標(biāo)幺值：變壓器的非標(biāo)準(zhǔn)變比標(biāo)幺值：說(shuō)明：當(dāng)變壓器在分接頭運(yùn)行時(shí)，變壓器繞組額定電壓應(yīng)該用分接頭相對(duì)應(yīng)的額定電壓。變壓器2側(cè)參數(shù)的標(biāo)幺值：變壓器的非標(biāo)準(zhǔn)變比標(biāo)幺值：說(shuō)明：當(dāng)變50六、變壓器的∏型等值電路目的：使變壓器的等值電路在系統(tǒng)中變成全部是一般的不接地阻抗和接地導(dǎo)納支路，再?zèng)]有任何變壓器的痕跡。六、變壓器的∏型等值電路目的：使變壓器的等值電路在系統(tǒng)中變成51變壓器的∏型等值電路的阻抗和導(dǎo)納參數(shù)：變壓器的升壓或降壓原理：1）當(dāng)k>1時(shí)，容性電流流過(guò)Z后產(chǎn)生升壓；2）當(dāng)k<1時(shí)，感性電流流過(guò)Z后產(chǎn)生降壓；變壓器的∏型等值電路的阻抗和導(dǎo)納參數(shù)：變壓器的升壓或降壓原理52補(bǔ)充知識(shí)電抗器的百分值：電抗器的百分值=100×電抗器標(biāo)幺值電抗器的標(biāo)幺值：電抗器的標(biāo)幺值=電抗器的有名值/基準(zhǔn)值說(shuō)明：一般情況對(duì)限流電抗器只給出額定電壓、額定電流參數(shù)。補(bǔ)充知識(shí)電抗器的百分值：電抗器的標(biāo)幺值：說(shuō)明：一般情況對(duì)限流53作業(yè)作業(yè)541、電力系統(tǒng)的部分接線如下圖，各電壓級(jí)的額定電壓及功率輸送方向已標(biāo)明在圖中。試求：（1）發(fā)電機(jī)及各變壓器高、低壓繞組的額定電壓；（2）各變壓器的額定變比；（3）設(shè)變壓器T-1工作于+5％抽頭、T-2、T-4工作于主抽頭，T-3工作于－2.5％抽頭時(shí)，各變壓器的實(shí)際變比。GT-110KV220KV110KVT-4110KV35KVT-310KVT-21、電力系統(tǒng)的部分接線如下圖，各電壓級(jí)的額定電壓及功率輸G552、型號(hào)為SFS-40000/220的三相三繞組變壓器，容量比為100/100/100，額定變比為220/38.5/11，查得：＝46.8kW＝0.9％＝217kW＝200.7kW＝158.6kW＝17％＝10.5％試求：歸算到高壓側(cè)的變壓器參數(shù)有名值。＝6％2、型號(hào)為SFS-40000/220的三相三繞組變壓器，容56導(dǎo)納基準(zhǔn)值課件57補(bǔ)充：同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行唯一的注入功率元件調(diào)負(fù)荷——原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（汽門、導(dǎo)水翼）調(diào)電壓——?jiǎng)?lì)磁1、同步發(fā)電機(jī)的允許運(yùn)行范圍EqnXdINUNINUNEqnjINXd補(bǔ)充：同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行唯一的注入功率元件調(diào)負(fù)荷——原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速58補(bǔ)充：同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行受限條件定子繞組：IN為限—S園弧轉(zhuǎn)子繞組：勵(lì)磁電流為限—F園弧原動(dòng)機(jī)出力：額定有功功率—BC直線其它約束：靜穩(wěn)、進(jìn)相導(dǎo)致漏磁引起溫升—T弧定子繞組不超過(guò)額定電流勵(lì)磁繞組不超過(guò)額定電流受原動(dòng)機(jī)出力限制進(jìn)相運(yùn)行時(shí)受定子端部發(fā)熱限制留穩(wěn)定儲(chǔ)備補(bǔ)充：同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行受限條件定子繞組：IN為限—S59補(bǔ)充：同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行2、同步發(fā)電機(jī)的進(jìn)相與調(diào)相運(yùn)行進(jìn)相發(fā)有功，吸收無(wú)功輸電線路長(zhǎng)、電容大、輕載時(shí)電壓升高，需吸收無(wú)功時(shí)，發(fā)電機(jī)從遲相轉(zhuǎn)為進(jìn)相，If越小，越大靜穩(wěn)態(tài)儲(chǔ)備下降、端部嚴(yán)重發(fā)熱、影響出力調(diào)相只發(fā)或吸收無(wú)功調(diào)壓需要水輪機(jī)低水位汽輪機(jī)處于檢修汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)很低補(bǔ)充：同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行2、同步發(fā)電機(jī)的進(jìn)相與調(diào)相運(yùn)行進(jìn)相發(fā)有60補(bǔ)充：同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行3、同步發(fā)電機(jī)的非正常運(yùn)行a、過(guò)負(fù)荷運(yùn)行允許短時(shí)運(yùn)行和時(shí)間有關(guān)和冷卻方式有關(guān)b、異步運(yùn)行c、不對(duì)稱運(yùn)行失磁后，進(jìn)入異步狀態(tài)，發(fā)異步有功，吸收無(wú)功汽輪機(jī)—滑差率小，允許運(yùn)行15~30分鐘水輪機(jī)—滑差率大，不允許運(yùn)行定子中產(chǎn)生負(fù)序電流轉(zhuǎn)子感應(yīng)2倍頻電流引起發(fā)熱和振動(dòng)補(bǔ)充：同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行3、同步發(fā)電機(jī)的非正常運(yùn)行a、過(guò)負(fù)荷運(yùn)61電力系統(tǒng)分析導(dǎo)納基準(zhǔn)值課件62第二章電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路基礎(chǔ)知識(shí)正序分量、負(fù)序分量、零序分量ABCACBABC(a)正序圖(b)負(fù)序圖(c)零序圖例如：對(duì)正序圖：A相電壓為：UA=220sin(100t)；B相電壓為：UB=220sin(100t-120°)；C相電壓為：UC=220sin(100t+120°)；第二章電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路基礎(chǔ)知識(shí)正序分量、負(fù)序分量、零63三相復(fù)功率、有功功率、無(wú)功功率、線電壓與相電壓、線電流與相電流、功率因數(shù)等感性無(wú)功與容性無(wú)功、感性與容性電抗或電納感性：電感X為正值，電納B為負(fù)值容性：電感X為負(fù)值，電納B為正值三相復(fù)功率、有功功率、無(wú)功功率、線電壓與相電壓、線電流與相電64第二章電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路第二節(jié)變壓器的數(shù)學(xué)模型第三節(jié)標(biāo)幺制和電力網(wǎng)等值電路第一節(jié)電力線路的數(shù)學(xué)模型第二章電力網(wǎng)參數(shù)及等值電路第二節(jié)變壓器的數(shù)學(xué)模型第三節(jié)65第一節(jié)電力線路的數(shù)學(xué)模型電力線路一.導(dǎo)線架空線：導(dǎo)線、避雷器、桿塔、絕緣子、金具電纜線：導(dǎo)線、絕緣層、保護(hù)層要求：導(dǎo)電好、機(jī)械強(qiáng)度大、抗腐蝕能力強(qiáng)鋁—L—常用，機(jī)械強(qiáng)度不夠，鋼芯鋁線材料鋼—G—導(dǎo)電性差，做避雷線銅—T—最好，但貴鋁合金—HL第一節(jié)電力線路的數(shù)學(xué)模型電力線路一.導(dǎo)線架空線：導(dǎo)線、避66結(jié)構(gòu)多股線絞合—J排列：1、6、12、18普通型：LGJ鋁/鋼比5.6—6.0加強(qiáng)型：LGJJ鋁/鋼比4.3—4.4輕型：LGJQ鋁/鋼比8.0—8.1LGJ-400/50—數(shù)字表示截面積擴(kuò)徑導(dǎo)線—K擴(kuò)大直徑，不增加截面積LGJK-300相當(dāng)于LGJQ-400和普通鋼芯相區(qū)別，支撐層6股分裂導(dǎo)線——每相分成若干根，相互之間保持一定距離400-500mm,防電暈，減小了電抗，電容增大結(jié)構(gòu)多股線絞合—J排列：1、6、12、18普通型：LGJ67結(jié)構(gòu)木塔——已不用二.桿塔鋼筋混凝土塔—單桿、型桿鐵塔—用于跨越，超高壓輸電、耐張、轉(zhuǎn)角、 換位作用分直線桿塔—線路走向直線處，只承受導(dǎo)線自重耐張桿塔—承受對(duì)導(dǎo)線的拉緊力轉(zhuǎn)向桿塔—用于線路轉(zhuǎn)彎處換位桿塔—減少三相參數(shù)的不平衡跨越桿塔—跨越寬度大時(shí)，塔高：100—200米終端桿塔—只承受一側(cè)的耐張力，導(dǎo)線首末端結(jié)構(gòu)木塔——已不用二.桿塔鋼筋混凝土塔—單桿、型桿鐵塔—用68導(dǎo)納基準(zhǔn)值課件69導(dǎo)納基準(zhǔn)值課件70ABCABC71三.絕緣子和金具絕緣子要求：足夠的電氣與機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕材料：瓷質(zhì)與玻璃質(zhì)元件類型：針式（35KV以下），懸式（35KV以上）片樹：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV 37131924金具作用：連接導(dǎo)線和絕緣子線夾：懸重、耐張導(dǎo)線接續(xù)：接續(xù)、聯(lián)結(jié)保護(hù)金具：護(hù)線條、預(yù)絞線、防震錘、阻尼線絕緣保護(hù)：懸重錘三.絕緣子和金具絕緣子要求：足夠的電氣與機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕材料72

單位長(zhǎng)度線路的一相等值電路： 四個(gè)參數(shù)：電阻、電抗、電容、電導(dǎo)四.電力線路的電氣參數(shù)單位長(zhǎng)度線路的一相等值電路：四.電力線路的電氣73四.電力線路的電氣參數(shù)1、電阻r1=ρ/sS截面積mm2單位：Ω?mm2/km一般是查表rt=r20(1+α(t-20))鋼線電阻：導(dǎo)磁集膚、磁滯效應(yīng)交流電阻> 直流電阻ρ電阻率銅：18.8鋁：31.5與溫度有關(guān)四.電力線路的電氣參數(shù)1、電阻r1=ρ/sS截面742、電抗基本算式導(dǎo)體自感：導(dǎo)體互感：若導(dǎo)體A和導(dǎo)體B相鄰，導(dǎo)體B中的電流iB產(chǎn)生與導(dǎo)體A相鉸鏈的磁鏈為AB，則互感為：物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生磁場(chǎng)自感、互感2、電抗基本算式導(dǎo)體自感：導(dǎo)體互感：若導(dǎo)體A和導(dǎo)體B相鄰，導(dǎo)752、電抗計(jì)算公式對(duì)數(shù)關(guān)系：導(dǎo)線截面和布置無(wú)顯著影響，一般0.4Ω/km正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D2、電抗計(jì)算公式對(duì)數(shù)關(guān)系：導(dǎo)線截面和布置無(wú)顯著影響，一般0.76為什么采用分裂導(dǎo)線？：改變磁場(chǎng)，增大了半徑，減少了電抗！2、分裂導(dǎo)線的電抗計(jì)算dddddddd當(dāng)分裂數(shù)為2、3、4時(shí)：導(dǎo)線的電抗一般分別為0.33、0.3、0.28Ω/km為什么采用分裂導(dǎo)線？：改變磁場(chǎng)，增大了半徑，減少了電抗！2、773、電納物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生電場(chǎng)容感對(duì)數(shù)關(guān)系：變化不大，一般2.85Х10-6S

/km分裂導(dǎo)線：增大了等效半徑，電納增大，用req替代r計(jì)算Dm與r的意義與電抗表達(dá)式一致3、電納物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生電場(chǎng)容感對(duì)數(shù)關(guān)系：變化784、電導(dǎo)物理意義絕緣子表面泄露——很小，忽略實(shí)測(cè)損耗，計(jì)算電導(dǎo)，一般忽略110KV—9.6mm空氣電離——電暈損耗，臨界電壓Ucr， 好天不產(chǎn)生，壞天可有規(guī)定最小直徑220KV—21.28mm330KV—32.2mm減少電暈措施：采用分裂導(dǎo)線；增大導(dǎo)體半徑；甚至采用擴(kuò)徑導(dǎo)線。4、電導(dǎo)物理意義絕緣子表面泄露——很小，忽略實(shí)測(cè)損耗，計(jì)算電79五、電力線路的等值電路r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1一般線路的等值電路（正常運(yùn)行時(shí)忽略g）1、短線路（一字型等值電路）條件：L<100km的架空線,忽略g，b 線路電壓不高五、電力線路的等值電路r1jx1g1jb1r1jx1g1jb80波阻抗：傳播常數(shù)：波阻抗：傳播常數(shù)：812、中等長(zhǎng)度線路（π型和T型等值電路）實(shí)際計(jì)算中大多采用π型電路代表輸電線，對(duì)π型電路做進(jìn)一步分析，精確的π型電路參數(shù)為：ZY/2Y/2Z’/2Z’/2Y’2、中等長(zhǎng)度線路（π型和T型等值電路）實(shí)際計(jì)算中大多采用π型82π型電路參數(shù)的簡(jiǎn)化計(jì)算π型電路參數(shù)的簡(jiǎn)化計(jì)算833、線路的自然功率自然功率的概念：當(dāng)負(fù)荷阻抗為波阻抗時(shí)，該負(fù)荷所消耗的功率。自然功率的公式：當(dāng)線路忽略電阻R和電導(dǎo)G的時(shí)候，波阻抗為純電阻，如果這時(shí)負(fù)荷等于波阻抗，則線路末端的功率為純有功功率：3、線路的自然功率自然功率的概念：自然功率的公式：84自然功率用來(lái)衡量線路的輸電能力，一般20kv以上線路的輸電能力大致接近自然功率行波波長(zhǎng)

?波長(zhǎng)時(shí)（1500km），兩端相位差90°自然功率用來(lái)衡量線路的輸電能力，一般20kv以上線路的輸電能85第二節(jié)變壓器的數(shù)學(xué)模型第二節(jié)變壓器的數(shù)學(xué)模型86一、雙繞組變壓器u1I1n1:n2I2u21、理想變壓器I1n1=I2n2

I2=k

I1u1/n1=u2/n2

u2=

u1/kk=n1/n2特征：無(wú)銅損、鐵損、漏抗、激磁電流2、實(shí)際變壓器RTjXT-jBTGT通過(guò)短路和開路試驗(yàn)求RT、XT、BT、GT一、雙繞組變壓器u1I1n1:n2I2u21、理想變壓器I1873、短路試驗(yàn)求RT、XT條件：一側(cè)短路，另一側(cè)加電壓使短路繞組電流達(dá)到額定值短路損耗：注意單位：UN（V）、SN（VA）、Pk（W）如UN（KV）、SN（MVA）、Pk（KW）時(shí)3、短路試驗(yàn)求RT、XT條件：一側(cè)短路，另一側(cè)加電壓使短路繞88短路電壓百分比UN（KV）、SN（MVA）短路電壓百分比UN（KV）、SN（MVA）894、開路試驗(yàn)求GT、BT條件：一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓空載損耗：空載電流百分比I0%有功分量Ig無(wú)功分量Ib4、開路試驗(yàn)求GT、BT條件：一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓空載90二、三繞組變壓器-jBTRT1jXT1GTRT2jXT2RT3jXT3參數(shù)的求法與雙繞組相同注意三繞組容量比不同各繞組排列不同導(dǎo)納的求法與雙繞組相同短路試驗(yàn)求RT、XT條件：令一個(gè)繞組開路，一個(gè)繞組短路，而在余下的一個(gè)繞組施加電壓，依此得的數(shù)據(jù)（兩兩短路試驗(yàn)）二、三繞組變壓器-jBTRT1jXT1GTRT2jXT2RT911、由短路損耗求RT對(duì)于第Ⅰ類（100/100/100）1、由短路損耗求RT對(duì)于第Ⅰ類（100/100/100）92對(duì)于第Ⅱ類（100/50/100）第Ⅲ類（100/100/50）試驗(yàn)時(shí)小繞組不過(guò)負(fù)荷，存在歸算問(wèn)題，歸算到SN對(duì)于（100/50/100）對(duì)于（100/100/50）代入可計(jì)算對(duì)于第Ⅱ類（100/50/100）第Ⅲ類（100/100/593只給出一個(gè)最大短路損耗Pkmax時(shí)（兩個(gè)100%繞組間短路）2、由短路電壓百分比求XT（制造商已歸算，直接用）排列不同，阻抗不同，中間繞組最小，甚至為負(fù)，一般取0只給出一個(gè)最大短路損耗Pkmax時(shí)（兩個(gè)100%繞組間短路）94三、自耦變壓器特點(diǎn)：電阻小、損耗小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)緊湊、電抗小、 輸送容量大、重量輕、便于運(yùn)輸接線：Y0/Y0/Δ，第三繞組容量比額定容量小參數(shù)舊標(biāo)準(zhǔn)損耗未歸算電壓%未歸算新標(biāo)準(zhǔn)最大短路損耗歸算的電壓%三、自耦變壓器特點(diǎn)：電阻小、損耗小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)緊湊、電抗95補(bǔ)充：電力變壓器的運(yùn)行1、正常過(guò)負(fù)荷能力不縮短壽命為前提自然循環(huán)30%，強(qiáng)迫循環(huán)20%2、事故過(guò)負(fù)荷能力以犧牲變壓器壽命為代價(jià)計(jì)算過(guò)負(fù)荷時(shí)犧牲的天數(shù)3、三繞組變壓器容量：100/100/100，100/100/50，100/50/100接線：Y/Y/，穩(wěn)定繞組，改善波形自耦：體積小、損耗小，110KV以上用結(jié)構(gòu)：升壓：鐵芯—中壓—低壓—高壓降壓：鐵芯—低壓—中壓—高壓4、并列運(yùn)行原副邊額定電壓相等，變比相等接線組別對(duì)應(yīng)一致額定短路電壓相等補(bǔ)充：電力變壓器的運(yùn)行1、正常過(guò)負(fù)荷能力不縮短壽命為前提2、96第三節(jié)標(biāo)幺制和電力網(wǎng)等值電路一、標(biāo)幺制的概念有名制：用實(shí)際有名單位表示物理量的單位制系統(tǒng)。標(biāo)幺制：用相對(duì)值表示物理量的單位制系統(tǒng)。二、標(biāo)幺值的定義說(shuō)明：標(biāo)幺值沒(méi)有單位第三節(jié)標(biāo)幺制和電力網(wǎng)等值電路一、標(biāo)幺制的概念有名制：用實(shí)97二、基準(zhǔn)值的選取說(shuō)明：一般用下標(biāo)“＊”表示標(biāo)幺值，下標(biāo)B表示基準(zhǔn)值功率基準(zhǔn)值：三相總有功功率、總無(wú)功功率和總視在功率取同一個(gè)基準(zhǔn)值SB，并稱為三相功率的基準(zhǔn)值，簡(jiǎn)稱功率基準(zhǔn)值。電壓基準(zhǔn)值：線電壓、線電壓的實(shí)部和虛部，以及線電壓降和線電壓損耗等都取一個(gè)基準(zhǔn)值UB，稱為電壓基準(zhǔn)值。二、基準(zhǔn)值的選取說(shuō)明：一般用下標(biāo)“＊”表示標(biāo)幺值，下標(biāo)B表示98電流基準(zhǔn)值：線電流及其實(shí)部和虛部，都取一個(gè)基準(zhǔn)值IB，稱為電流基準(zhǔn)值。阻抗基準(zhǔn)值：阻抗及其中的電阻和電抗都取一個(gè)基準(zhǔn)值ZB，稱為阻抗基準(zhǔn)值。電流基準(zhǔn)值：線電流及其實(shí)部和虛部，都取一個(gè)基準(zhǔn)值IB，稱為電99導(dǎo)納基準(zhǔn)值：導(dǎo)納及其中的電導(dǎo)和電納都取一個(gè)基準(zhǔn)值YB，稱為導(dǎo)納基準(zhǔn)值。基準(zhǔn)值SB、UB、IB、ZB、YB之間服從的關(guān)系：由上式可知，只要其中的兩個(gè)選定之后，其他三個(gè)便由已知兩個(gè)可以求出。導(dǎo)納基準(zhǔn)值：導(dǎo)納及其中的電導(dǎo)和電納都取一個(gè)基準(zhǔn)值YB，稱為導(dǎo)100一般選取SB和UB，則IB、ZB、YB由下式求得：相應(yīng)的標(biāo)幺值為：一般選取SB和UB，則IB、ZB、YB由下式求得：相應(yīng)的標(biāo)幺101非常注意一點(diǎn)：三相功率基準(zhǔn)值SB與單相功率SB基準(zhǔn)值的關(guān)系？線電壓基準(zhǔn)值UB與相電壓UB基準(zhǔn)值的關(guān)系？三相功率標(biāo)幺值與單相功率標(biāo)幺值的關(guān)系？線電壓標(biāo)幺值與相電壓標(biāo)幺值的關(guān)系？三、基準(zhǔn)值改變時(shí)標(biāo)幺值的換算前提：一般各個(gè)元件的參數(shù)都是從手冊(cè)中查得的，以各自的額定容量和額定電壓為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。思路：先將各個(gè)元件的參數(shù)的標(biāo)幺值化為有名值，然后再以取定的系統(tǒng)基準(zhǔn)值化為統(tǒng)一標(biāo)幺值。非常注意一點(diǎn)：三相功率基準(zhǔn)值SB與單相功率SB基準(zhǔn)值的關(guān)系102第一步：先將各個(gè)元件的參數(shù)的標(biāo)幺值化為有名值，以阻抗ZN為例：第二步：先將各個(gè)元件的參數(shù)的標(biāo)幺值化為有名值其他參數(shù)同理可得，公式見書。第一步：先將各個(gè)元件的參數(shù)的標(biāo)幺值化為有名值，以阻抗ZN為例103四、標(biāo)幺值表示的公式原理：對(duì)有名值公式的兩端同時(shí)除以一個(gè)基準(zhǔn)值。以電壓降落公式為例：其他重要公式見書本表2-4四、標(biāo)幺值表示的公式原理：對(duì)有名值公式的兩端同時(shí)除以一個(gè)基準(zhǔn)104五、電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路1、單電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路原則：?jiǎn)坞妷旱燃?jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路，只需要把所有參數(shù)換成在同一基準(zhǔn)容量SB和基準(zhǔn)電壓UB下相應(yīng)的標(biāo)幺值。習(xí)慣：取網(wǎng)絡(luò)的額定電壓作為UB；對(duì)于基準(zhǔn)容量SB，一般取100MVA、1000MVA或者10MVA等。五、電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路1、單電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電1052、多電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路兩種方法：方法1：先歸算到一個(gè)電壓級(jí)，再用一組基準(zhǔn)值得到標(biāo)幺值電路方法2：計(jì)算各個(gè)電壓等級(jí)的基準(zhǔn)值，然后直接用有名值計(jì)算標(biāo)幺值電路共同點(diǎn)：都要先確定電壓基準(zhǔn)和功率基準(zhǔn)2、多電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路兩種方法：106（1）帶變比變壓器的等值電路雙繞組變壓器：將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納折算到1側(cè)，分別用Z1T和Y1T表示：（1）帶變比變壓器的等值電路雙繞組變壓器：將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納107雙繞組變壓器：將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納折算到2側(cè)，分別用Z2T和Y2T表示：雙繞組變壓器：將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納折算到2側(cè)，108三繞組變壓器（其中一種情況）：1側(cè)為高壓側(cè)，2側(cè)和3側(cè)分別為中壓側(cè)和低壓側(cè)，并將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納折算到3側(cè)：三繞組變壓器（其中一種情況）：1側(cè)為高壓側(cè)，2側(cè)和3側(cè)109（2）帶變比變壓器的標(biāo)幺值等值電路思路：當(dāng)變壓器的等值電路中引入理想變壓器后，對(duì)于雙繞組變壓器：以理想變壓器的鐵芯為界，將它分成分別屬于兩個(gè)不同電壓等級(jí)的電路；對(duì)于三繞組變壓器，則可分成分別屬于三個(gè)不同電壓等級(jí)的電路。變壓器1側(cè)參數(shù)的標(biāo)幺值：（2）帶變比變壓器的標(biāo)幺值等值電路思路：當(dāng)變壓器的等值電路中110變壓器2側(cè)參數(shù)的標(biāo)幺值：變壓器的非標(biāo)準(zhǔn)變比標(biāo)幺值：說(shuō)明：當(dāng)變壓器在分接頭運(yùn)行時(shí)，變壓器繞