電力系統(tǒng)標幺值

節(jié)電力系統(tǒng)的等值電路一、多電壓等級網絡中參數和變量的歸算（有名值）電力線、變壓器等值電路級聯(lián)成電力網等值電路注意：多級電壓網存在一個不同電壓級之間的歸算問題變壓器的參數與UN有關，歸算到哪一側，值不同變壓器的負載阻抗歸算到某一側時，和變比平方有關要級聯(lián)等值電路，須將不同電壓級下的阻抗、導納、電壓、電流歸算到同一級—基本級（取電網最高電壓）2021/5/91例：將Z’歸算到右邊，求Z2021/5/92第五節(jié)電力系統(tǒng)的等值電路例題：電力網接線如圖所示，圖中各元件的技術數據見表1、表2，試作出歸算到110KV側和6KV側的電網等值電路T1T2k210KV110KV6KVk1L1L2符號額定容量（MVA）額定電壓（KV）Uk%?Pk(KW)I0%?P0(KW)T131.510.5/12110.5190332T220110/6.610.51352.822符號導線型號長度（Km）電壓(KV)電阻(Ω/km)電抗(Ω/km)電納(S/km)L1LGJ-1851001100.170.383.15?10-6L2LGJ-300560.1050.383表1:表2:2021/5/93解:變壓器的電阻、導納，線路的電導都略去不計歸算到110KV側變壓器T1的電抗：變壓器T2的電抗：線路L1的電阻、電抗和電納為：T1T2k210KV110KV6KVk1L1L22021/5/94線路L2的電阻、電抗為：j48.8ΩjxT1RL1jXL117Ωj38Ωj48.8ΩjxT1RL2jXL217Ωj38ΩjBL1/2j1.575Х10-4jBL1/2j1.575Х10-4T1T2k210KV110KV6KVk1L1L22021/5/95j0.1757ΩjxT1RL1jXL10.0612Ωj0.1368Ωj0.228ΩjxT1RL2jXL20.525Ωj1.915ΩjBL1/2jJ4.376Х10-2jBL1/2j4.376Х10-2歸算到6KV側公式T1T2k210KV110KV6KVk1L1L22021/5/96二、標幺值（標么值）1、定義：標幺值=有名值（歐、西、千伏、千安、兆伏安）基準值（與對應有名值的量剛相同）標幺值—沒有單位的相對值參數三相與單相公式一致結果清晰易于判斷結果對否簡化計算無量綱，概念不清2021/5/972、基準值的選取基準值的單位與對應有名值的單位相同各種量的基準值之間應符合電路的基本關系五個量中任選兩個，其余三個派生，一般取SB，UB，SB—總功率或某發(fā)、變額定功率，UB—基本級電壓

2021/5/98標幺值：

2021/5/99基準值的選取三相電路中基準值的選取和約束條件2021/5/910如果選取的基準值滿足通常取、為基準2021/5/911將上式變成標么值表示：在標幺制中三相電路的關系式類似于單相電路2021/5/912三、不同基準值改變時標幺值的換算１、換算關系在、、、下已知、、、求：在、、、下標么值、、、2021/5/913給出元件的額定標幺值，須換算為統(tǒng)一基準值下的標幺值2021/5/914發(fā)電機：變壓器：電抗器：輸電線路：2、電力系統(tǒng)各元件標幺值的計算統(tǒng)一基準：Sd，Ud(i)

不同電壓等級的電力系統(tǒng)標幺值統(tǒng)一基準選擇原則是：整個系統(tǒng)選擇統(tǒng)一的容量基準：不同的電壓等級選擇不同的電壓基準:2021/5/915標幺值重點2021/5/9162021/5/917例：將Z’歸算到右邊，求Z2021/5/918額定電壓kV0.220.3836103560110220330平均額定電壓kV0.230.43.156.310.53763115230345任何一個用標幺值表示的量，經變壓器變換后數值不變。

變壓器的變比為各側電網的電壓基準值之比，變壓器的變比標幺值為2021/5/919電力系統(tǒng)電抗的標幺值為當電力系統(tǒng)的短路容量未知時，變電所高壓饋線出口處的斷路器的斷流容量可看作是電力系統(tǒng)的極限短路容量。高壓電網三相短路電流的計算多級電壓網絡的等值電路2021/5/9202、各元件參數標么值的計算選取統(tǒng)一功率基準：SB=100MVAorSB=1000MVA；選擇各級基準電壓：基本級的基準電壓等于該電壓等級的額定電壓或平均額定電壓；能消除標么值等值電路中的理想變壓器(k*=1)。根據基本級的基準電壓和基準電壓比選取基準電壓。2021/5/921基準電壓比的選擇方法1、取相鄰(電壓等級)的基準電壓之比等于變壓器的實際變比(kB=kT),選基本級：UB=UN

優(yōu)點：則所有變壓器變比標幺值k*=1。省去理想變壓器，簡化等值電路。

缺點：對于電磁環(huán)網，可能出現基準電壓無法確定；對于多級網絡使基準電壓與額定電壓相差甚遠。因此實際電力系統(tǒng)不采用。2021/5/9222021/5/923基準電壓比的選擇方法2、取相鄰(電壓等級)的基準電壓之比等于各電壓級的額定電壓或額定平均電壓之比?；炯墸篣B=UN（UNav）優(yōu)點：基準電壓明確，以直觀判斷所得電壓的高低，不會出現基準電壓難確定的問題。缺點：變壓器變比標幺值k*≠1(非標準變比）?；炯壟c其它各級的電壓標么值的關系：

2021/5/924基準電壓比的選擇方法工程計算中常采取以下近似計算：取統(tǒng)一SB，并為每一電壓等級規(guī)定

UBi＝1.05UNi

（UB1，UB2，UB3）認為變壓器的額定變比等于相鄰(電壓等級)基準電壓之比k*=1額定電壓kV0.220.3836103560110220330平均額定電壓kV0.230.43.156.310.537631152303452021/5/925基準電壓比的選擇方法3、仍取相鄰(電壓等級)的基準電壓等于平均額定電壓，并同時認為系統(tǒng)中所有的額定電壓就等于其平均額定電壓?；炯墸篣B=UNav

優(yōu)點：簡化等值電路，基準電壓易于確定缺點：精度低。用于電力系統(tǒng)故障計算等精度要求不高的場合。

2021/5/926例題設發(fā)電機端電壓為10.5kV,負荷用恒定阻抗表示，并聯(lián)導納和變壓器的電阻不計。計算簡單電力系統(tǒng)負荷端電壓解： 1、有名制

2、基準電壓為T實際變比

3、基準電壓為T平均電壓

4、基準電壓為平均額定電壓，并忽略標幺變比KT*2021/5/9272021/5/9282021/5/9292021/5/9302021/5/9312021/5/932

2021/5/9332021/5/9342021/5/9352021/5/936電力系統(tǒng)的等值電路制訂步驟1、決定是用有名值，還是用標幺值2、變壓器的歸算問題容量不相同時電壓等級歸算采用Γ型和T型采用π型—不歸算3、適當簡化處理變壓器—導納支路以具有定值的功率損耗代替線路電導忽略100km以內架空線電納忽略100—300km以定值的無功損耗代替2021/5/9372、三繞組變壓器的等值模型三繞組可用二繞組方法推出2021/5/938思考：1、三繞組變壓器的參數計算與二繞組變壓器的參數計算有什么不同？2、三繞組變壓器的型號為SFPSL-120000/220，容量比為100/100/50，額定電壓220/121/11kv，ΔP0=135kw；I0%=0.663；ΔPs(1-2)=600kw；ΔP’s(1-3)=182.5kw;ΔP’s(2-3)=132.5kw；US(1-2)%=14.85；US(1-3)%=28.25；US(2-3)%=7.96，試求歸算到220kv側的參數及等值電路3、如下圖所示的輸電系統(tǒng)，線路