《电力系统分析》第2章电力网各元件的等值电路和参课件.ppt

1、第第2 2章章 电力网各元件的等值电路和参数计算电力网各元件的等值电路和参数计算p 一相等值电路的概念一相等值电路的概念 三相对称：正常稳态或者应用对称分量法 星三角变换：三角形电路星形电路 一相等值参数：计及其余两相影响（比如相间互感） 运行变量：线电压，线电流，三相功率；p 架空输电线路的参数架空输电线路的参数 电阻：载流导线有功损耗电阻：载流导线有功损耗 电感：载流导线磁场效应电感：载流导线磁场效应 电导：带电线路绝缘泄漏电导：带电线路绝缘泄漏 及电晕损耗及电晕损耗 电容：带电线路电场效应电容：带电线路电场效应单位长线路一相等值电路1.1.电阻电阻 直流电阻直流电阻 交流电阻交流电阻 直

2、流电阻直流电阻sr/l 集肤效应和邻近效应集肤效应和邻近效应l 多股绞线多股绞线l 标称截面积标称截面积 实际截面积实际截面积l 与温度有关与温度有关重点：重点：参数的物理意义参数的物理意义2.2.电感电感-基本算式基本算式 自感自感02(ln1)2slLD02(ln1)2lMD电感电感-对称三相输电线路等值电感对称三相输电线路等值电感()()aabcaLiM iiLM i0ln2aaaSDLiD 互感互感02(ln1)2slLD02(ln1)2lMD自几何均距自几何均距导线轴线间离导线轴线间离电感电感不对称三相线路：导线换位不对称三相线路：导线换位I1213II2312III1323IIII

3、II1()3aabcaabcaabcaaaaLiM iM iLiM iM iLiM iM i01223131()ln32eqaaaSDLLMMMiD3312312DDDDeq互几何均距互几何均距水平排列：水平排列：DDDDDeq26. 123电感电感分裂导线分裂导线0ln2eqsbDLD分裂根数为分裂根数为2 2：分裂根数为分裂根数为3 3：分裂根数为分裂根数为4 4：433209. 1dDDdDDdDDSsbSsbSsb分裂导线的自几何均距分裂导线的自几何均距与分裂根数和间距有关与分裂根数和间距有关分裂间距分裂间距电感电感输电线路等值电抗输电线路等值电抗0.0628ln0.1445lg(/)

4、eqeqSSDDxkmDD单导线：单导线：分裂导线：分裂导线：0.0628ln0.1445lg(/)eqeqSbSbDDxkmDD单导线线路单导线线路：0.4/km0.4/km；二分裂导线二分裂导线：0.33 0.33 /km/km；三分裂导线三分裂导线：0.30 /km0.30 /km；四分裂导线四分裂导线：0.28 /km0.28 /km。3.3.电导电导 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 增大导线截面或者采用分裂导线减少电晕损耗增大导线截面或者采用分裂导线减少电晕损耗 g g0 0 0 04.4.电容电容基本算式基本算式若周围介质的介电系数为常数，则导体所带的电荷

5、若周围介质的介电系数为常数，则导体所带的电荷q与导体与导体的电位的电位v将呈线性关系。导体的电容将呈线性关系。导体的电容qCv以导线间中点为以导线间中点为零电位零电位 任意点任意点P P电位电位21ln2Pdqvd 导线导线A A表面电位表面电位ln2AqDvr电容电容-三相线路一相等值电容三相线路一相等值电容经过整循环换位的三相线路，一相经过整循环换位的三相线路，一相等值电容：等值电容：13112I121323212II231233123III13231(lnlnln)21(lnlnln)21(lnlnln)2AabcAabcAabcHHHvqqqrDDHHHvqqqrDDHHHvqqqrD

6、DIIIII1()02aAAAabcvvvvqqq3122331122313123(lnln)2aaD D DqH H HvrH H H6122313312320.024110 (/)lglnlnaeqeqaqCF kmDDvH H HrrH H H分裂导线的等值电容：分裂导线的等值电容：6122313312320.024110 (/)lglnlneqeqeqeqCF kmDDH H HrrH H H等值半径等值半径电容电容三相线路等值电纳三相线路等值电纳67.58210 (/)lgNeqbf CS kmDr67.58210 (/)lgNeqeqbf CS kmDr单导线：单导线：二分裂：二分

7、裂：三分裂：三分裂：四分裂：四分裂：433209. 1drrrdrrdrrreqeqeqeq各种电压等级线路的电纳值变化不大。各种电压等级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2.82.81010-6-6S/kmS/km左右；分裂导线线路，左右；分裂导线线路，当每相分裂根数分别为当每相分裂根数分别为2 2根根,3,3根和根和4 4根时，分别约为根时，分别约为3.43.41010-6-6S/kmS/km，3.83.81010-6-6S/kmS/km，和，和4.14.11010-6-6S/kmS/km。p 架空输电线的等值电路架空输电线的等值电路 输电线路的方程式输电线路的方程

8、式 长线等值电路长线等值电路)(00LjrIdxVd)(00CjgVdxIdVLjrCjgdxVd)(000022 特性阻抗和传播常数特性阻抗和传播常数cjcccceZjXRCjgLjrZjLjrCjg00000000)( 输电线路方程式通解输电线路方程式通解xxeAeAV21xcxceZAeZAI21 方程式边界条件及系数方程式边界条件及系数A1、A2rxccrxccrxcrxceIZVZeIZVZIeIZVeIZVV)(21)(21)(21)(2122222222 方程式通解方程式通解xchIxshZVIxshZIxchVVcc2222 输电线路二端口网络方程输电线路二端口网络方程 输电线

9、路集中参数等值电路输电线路集中参数等值电路 输电线路输电线路型等值电路型等值电路重点重点 输电线路输电线路型等值电路的参数型等值电路的参数重点重点p 变压器的等值电路和参数变压器的等值电路和参数 双绕组变压器双绕组变压器001122%TsTSTTtNNRPXVGPBIvkv重点重点10031003%10031003%30202NTNNTNTNNTNNTNSTNsIBVIYVIGVPVXIVZIVRIP2322330230210%1010010%10100SNTNSNTNTNNTNP VRSVVXSPGsVISBsV注意单位注意单位 三绕组变压器三绕组变压器 三绕组容量比三绕组容量比100/10

10、0/100100/100/10022(1-2)11221222(2-3)22332322(3-1)113313333333SNNSSSNNSSSNNSSPIRIRPPPIRIRPPPIRIRPP)(21)(21)(21)21()13()32(3)13()32()21(2)32()13()21(1SSSSSSSSSSSSPPPPPPPPPPPP) 3 , 2 , 1(10322iSVPRNNSii 三绕组容量比三绕组容量比100/100/50100/100/50(1 2)12(1 2)(2 3)23(2 3)(3 1)13(1 3)44SSSSSSSSSSSSPPPPPPPPPPPP 22(1

11、2)112222(2 3)223322(1 3)1133333(0.5)33(0.5)3SNNSNNSNNPIRIRPIRIRPIRIR) 3 , 2 , 1(10322iSVPRNNSii 电抗电抗X1、X2、X32%2%2%)21()32()13(3)13()32()21(2)32()13()21(1ssssssssssssVVVVVVVVVVVV3210100%NNSiiSVVX注意注意: :Vs不必折算不必折算 变压器的变压器的型等值电路型等值电路原副方电压电流：原副方电压电流：实际值实际值谐振三角形：谐振三角形：阻抗和为零阻抗和为零谐振环流：谐振环流：实现电流变换实现电流变换串联阻抗

12、压降：串联阻抗压降：实现变压实现变压三绕组变压器三绕组变压器p 标幺制标幺制 标么制的概念标么制的概念jXRZXjZRZjXRZZZIIIjQPSQjSPSjQPSSSVVVBBBBBBBBBB注：注：标幺值无单位标幺值无单位 基准值的选取基准值的选取 单相电路单相电路2/PPPP BBBP BP BBBP BP BBP BP BPPPVZISV IVZ ISVIISVZVSVZ ISV I 有名值有名值基准值基准值标幺值标幺值2333333333/3/3I/PPBBBP BBBBP BBP BBBBBBBBBPPPVZIVSVISVZ IVSV IVISISVZVVSVZ ISV I 有名值有名值基准值基准值标幺值标幺值 三相电路三相电路22)*(2)(*(BBNNNBBBVSSVXVSXX有名值） 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 元件参数标幺值计算元件参数标幺值计算 基准值选取方法基准值选取方法重点重点 标幺值参数计算标幺值参数计算 标幺值的特点标幺值的特点