电力系统元件模型及参数计算课件.ppt

1、2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算12015年年10月月电力系统元件模型及参数计算第二章第二章2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算22.1 系统等值模型的基本概念系统等值模型的基本概念2.2 输电线路的等值电路和参数计算输电线路的等值电路和参数计算2.3 长距离输电线路的稳态方程和等值电路长距离输电线路的稳态方程和等值电路2.4 变压器的等值电路和参数变压器的等值电路和参数2.5 发电机和负荷模型发电机和负荷模型2.6 电力系统的电力系统的稳态等值电路（标幺值形式？）稳态等值电路（标幺值形式？）目录2022-12-15电

2、力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算3u电路相关知识回顾电路相关知识回顾1=G=X=L BCR电导：电抗：电纳：RL C电阻：电感：电容：Z=R+j LY=G+j C阻抗：导纳：2.1 系统等值模型的基本概念2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算42.1 系统等值模型的基本概念1diuRiLidtdtC1()()VRj LjIRjX IC电气接线示意图电气接线示意图 等值电路等值电路 稳态数学模型稳态数学模型 暂态数学模型暂态数学模型 2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算5 发电厂：发电厂：发电机？发电机？变电

3、站：变电站：升压变压器、降压变压器？升压变压器、降压变压器？输电线路：输电线路：电阻？电阻？用电设备（负荷）：用电设备（负荷）：阻抗？阻抗？u电力系统稳态（暂态）的等值电路？电力系统稳态（暂态）的等值电路？2.1 系统等值模型的基本概念注：正常运行时，电力注：正常运行时，电力系统三相对称，参数相系统三相对称，参数相同，可以用单相等值电同，可以用单相等值电路来代替。路来代替。2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算61.1.输电线路的等值电路和参数输电线路的等值电路和参数2.变压器的等值电路和参数变压器的等值电路和参数3.发电机和负荷模型发电机和负荷模型2.1 系

4、统等值模型的基本概念2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算7 电阻电阻r：反映线路的热效应（：反映线路的热效应（有功损耗）有功损耗）电抗电抗x=L：反映载流导线周围的：反映载流导线周围的磁场效应磁场效应 电导电导g：反映：反映泄露损耗和电晕损耗（泄露损耗和电晕损耗（g=0）电纳电纳b=C：反映带电导线周围的：反映带电导线周围的电场效应电场效应2.2 输电线路的等值电路和参数计算u单位长度单位长度输电线路输电线路(单位：单位：km)注：注：1 1：小写：小写r、x、g、b表示单位长度线表示单位长度线路的等值参数；路的等值参数；2 2：电缆线路参数：电缆线路参数计

5、算较为复杂，可计算较为复杂，可从手册查找，重点从手册查找，重点讨论的是讨论的是架空线路架空线路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算8u电阻电阻 反映线路的热效应（有功损耗）反映线路的热效应（有功损耗）2.2 输电线路的等值电路和参数计算22,/km=31.55 mm/km=18.8 mm/kmrS铝：，铜：20oo1(20),/km1C)1C)trrt铝：=0.0036(，铜：=0.00382(当考虑导线温度时当考虑导线温度时2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算92.2 输电线路的等值电路和参数计算u电抗电抗 反映载流导线

6、周围的磁场效应反映载流导线周围的磁场效应 自感部分：彼此相等自感部分：彼此相等 互感部分：？互感部分：？=+电抗 自感电抗 互感电抗2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算102.2 输电线路的等值电路和参数计算u导线换位：导线换位：使互感电抗相等使互感电抗相等注：注：通过导线换通过导线换位，三相导位，三相导线的线的电抗电抗近近似相同。似相同。2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算11u电抗电抗 反映载流导线周围的磁场效应反映载流导线周围的磁场效应2.2 输电线路的等值电路和参数计算0.1445lg,/km 0.4/kmeqse

7、qsDxDDD一般为左右：三相导线的几何平均距离，：导线的自几何均距143,seqabbccaabbccaDreDD D DrDDD：单根导线的有效半径，,：三相导线之间的距离2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算12u分裂导线电抗分裂导线电抗 分裂目的？分裂目的？2.2 输电线路的等值电路和参数计算23340.1445lg,/km234eqseqseqsseqsseqsDxDDD dDD dDD d当分裂根数为 时，=当分裂根数为 时，=当分裂根数为 时，=1.092022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算13u电纳电纳 相与相

8、之间及相与地之间的电容效应相与相之间及相与地之间的电容效应2.2 输电线路的等值电路和参数计算667.5810,S/km 2.8 10 S/kmlgeqeqbDrDr一般为左右：三相导线的几何平均距离，：单根导线有效半径2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算14u分裂导线电纳分裂导线电纳 相与相之间及相与地之间的电容效应相与相之间及相与地之间的电容效应2.2 输电线路的等值电路和参数计算632437.5810,S/kmlg234eqeqeqeqeqbDrrrdrrdrrd当分裂根数为 时，=当分裂根数为 时，=当分裂根数为 时，=1.092022-12-15电

9、力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算152.2 输电线路的等值电路和参数计算u电导电导 绝缘子泄露电流损耗绝缘子泄露电流损耗 电晕损耗电晕损耗0g 2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算162.2 输电线路的等值电路和参数计算u单位长度单位长度输电线路输电线路(单位：单位：km)6,/km0.1445lg,/km7.5810,S/kmlgeqseqeqeqrSDxDbDrzrjxyjb电阻：电抗：电纳：阻抗：导纳：任意长度等值电路任意长度等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算17u输电线路的等值电路输电线

10、路的等值电路 单位长度等值电路：单位长度等值电路：任意长度等值电路：任意长度等值电路：2.2 输电线路的等值电路和参数计算2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算18u输电线路的等值电路输电线路的等值电路短距离短距离输电线路：输送距离输电线路：输送距离100km100km、额定电压、额定电压60kV300km300km、额定电压、额定电压220kV220kV2.2 输电线路的等值电路和参数计算2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算192.2 输电线路的等值电路和参数计算u短距离短距离输电线路输电线路(300km)型等值电路型等值

11、电路任意长度等值电路任意长度等值电路T T型等值电路型等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算23u长距离长距离输电线路输电线路(300km)按集中参数计算按集中参数计算精确计算精确计算修正后的近似计算修正后的近似计算型等值电路型等值电路2.3 长距离输电线路的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算24u长距离长距离输电线路输电线路(300km)按集中参数计算按集中参数计算 缺点：误差较大缺点：误差较大()()Zrjx lYgjb ljbl 型等值电路型等值电路2.3 长距离输电线路的等值电路和参数2022

12、-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算25u长距离长距离输电线路输电线路(300km)精确计算精确计算其中其中()()ZYYZKrjx lYKgjb ljK bl ,22(1),2llZllYsh leeKzysh llch leeKch llsh l 型等值电路型等值电路2.3 长距离输电线路的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算26u长距离长距离输电线路输电线路(300km)修正后的近似计算修正后的近似计算其中其中rxbZk rljk xlYjk bl 222211311()61112rxbkxblbkxbrlxk

13、xbl 型等值电路型等值电路2.3 长距离输电线路的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算27一长度为一长度为600km的的500kV架空线路架空线路,使用使用4LGJQ-400四分裂导线四分裂导线,r1=0.0187/km,x1=0.275/km,b1=4.0510-6S/km,g1=0。试计算该线路的。试计算该线路的型等型等值电路参数。值电路参数。按集中参数计算：按集中参数计算：113111()11.22165()()=j2.43 10()Zrjx ljYgjb ljblS 2.3 长距离输电线路的等值电路和参数2022-12-15电力系统元

14、件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算28精确计算：精确计算：11610.01870.275(/km)=j4.05 10(S/km)zrjxjyjb0.021460.63350.01730.592220.80610.01272lllllzyljeesh ljeech lj000.9345 0.272(1)1.0350.07ZYsh lKlch lKlsh l319.76154.2()j2.516 10ZYYZK zljYK yljK bl 2.3 长距离输电线路的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算29修正后的近似计算：修正后的近似计算：2

15、12211 11121 1110.866311()0.9336111.03312rxbkxblbkx brlxkx bl 11319.72153.9()2.51 10(S)rxbZk rljk x ljYjk bl 型等值电路型等值电路2.3 长距离输电线路的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算30三种计算方法三种计算方法Z()Y(S)按集中参数计算按集中参数计算11.22+j1652.4310-3精确计算精确计算9.76+j154.22.51610-3修正后的近似计算修正后的近似计算9.72+j153.92.5110-3三种计算方法对比三种计

16、算方法对比 2.3 长距离输电线路的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算312.4 变压器的等值电路和参数双绕组双绕组变压器变压器三绕组三绕组变压器变压器自耦自耦变压器变压器2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算322.3 变压器的等值电路和参数u问题的提出问题的提出在电力系统分析中，在电力系统分析中，变压器的等值电路变压器的等值电路如何表示如何表示?变压器各变压器各等值参数等值参数如何求取如何求取?2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算332.4 变压器的等值电路和参数202

17、2-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算342.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算35u三绕组三绕组(自耦自耦)变压器变压器绕组排列方式绕组排列方式 升压升压结构和结构和降压降压结构结构目前变压器高、中、低压绕组容量比：100/100/100、100/100/50、100/50/1002.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算362.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算372.4 变压

18、器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算382.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算39u双绕组变压器双绕组变压器的等值电路的等值电路 电阻电阻RT、电抗、电抗XT、电导、电导GT、电纳、电纳BTT型等值电路型等值电路型等值电路型等值电路2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算40u电路相关知识回顾电路相关知识回顾电气量电气量基本单位基本单位工程单位工程单位电压电压VVkV电流电流IAkA视在功率视在功率SVAMVA有功功

19、率有功功率PWkW无功功率无功功率Qvarkvar阻抗阻抗Z导纳导纳YSS2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算412.3 变压器的等值电路和参数u双绕组变压器双绕组变压器的参数计算的参数计算 短路损耗短路损耗PS、短路电压短路电压VS%、空载损耗空载损耗P0、空载电压空载电压I0%、额定容量额定容量SN、额定线电压额定线电压VNRT、XT、GT、BT一相等值空载试验一相等值空载试验一相等值短路试验一相等值短路试验2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算42u电阻电阻RT22,0333ScuFeFe

20、NScuNTTNPPPPSPPI RRV 2222()()1000SNTNSNTNPVRSPVRS基本单位：工程单位：一相等值短路试验一相等值短路试验2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算43u电抗电抗XT2,100 3100%100TTTSNTNTSNNNRXXVI XS XVVVV短路电压主要在上22%()100%()100SNTNSNTNVVXSVVXS基本单位：工程单位：短路试验短路试验2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算44u电导电导GT020,0=cuF

21、ecuFeTNPPPPPPG V 0202()()1000TNTNPGSVPGSV基本单位：工程单位：空载试验空载试验2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算45u电纳电纳BT0200,100100%1003TTTNTNTNNNGBIBIV BV BIISI空载电流 主要流过0202%()100%()100NTNNTNISBSVISBSV基本单位：工程单位：空载试验空载试验2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算46u双绕组变压器双绕组变压器的参数计算的参数计算22202

22、02()1000%()100()1000%()100SNTNSNTNTNNTNPVRSVVXSPGSVISBSV工程单位：电阻：电抗：电导：电纳：型等值电路型等值电路2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算47 一台一台SFL1-31500/35型双绕组变压器，额定变比为型双绕组变压器，额定变比为35/11，查得查得P0=30kW,I0%=1.2,PS=177.2kW,VS%=8,求变压求变压器归算到低压侧的参数，并作出器归算到低压侧的参数，并作出等值电路。等值电路。222222-4022-302231.5MVA,11kV177.2

23、 11=0.0216()1000100031.5%8 11=0.307()10010031.530=2.479 10()10001000 11%1.231.5=3.124 10()100100 11NNSNTNSNTNTNNTNSVPVRSVVXSPGSVISBSV解低压侧型等值电路型等值电路2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算48u三绕组三绕组(自耦自耦)变压器变压器的等值电路的等值电路 一次绕组一次绕组R1、X1，折算后的绕组，折算后的绕组R2、X2，折算后的绕组，折算后的绕组R3、X3等值电路等值电路2.4 变压器的等值电

24、路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算49u电导电导GT和和电纳电纳BT 空载试验空载试验P0 和和I0%,额定容量额定容量SN和额定电压和额定电压VNGT、BT空载试验空载试验0202()1000%()100TNNTNPGSVISBSV工程单位：电导：电纳：2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算50u电阻电阻R1、R2、R3和和电抗电抗X1、X2、X3 短路试验短路试验PS(1-2)、PS(2-3)、PS(3-1)和和VS(1-2)%、VS(2-3)%、VS(3-1)%,额定额定容量容量

25、SN和额定电压和额定电压VNR、X短路试验短路试验2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算51u电阻电阻R1、R2、R3 绕组容量相等：绕组容量相等：100/100/100短路试验短路试验22(1 2)1222(2 3)2322(3 1)31333333ScuSNNSNNSNNPPPI RI RPI RI RPI RI R 2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算52u电阻电阻R1、R2、R3 绕组容量不等：绕组容量不等：100/100/50，100/50/100短路试验

26、短路试验(1 2)(2 3)(3 1)2(1 2)22(2 3)232(3 1)3()()min,()SSSNSNNSNNNSNSPPSSPPSSSPPS2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算53u电阻电阻R1、R2、R3 短路试验短路试验、额定容量额定容量SN、额定电压、额定电压VNRT22(1 2)121222(2 3)232322(3 1)3131333333SNNSSSNNSSSNNSSPI RI RPPPI RI RPPPI RI RPP 1(1 2)(3 1)(2 3)2(1 2)(2 3)(3 1)3(2 3)(3

27、1)(1 2)0.5()0.5()0.5()SSSSSSSSSSSSPPPPPPPPPPPP22()(1,2,3)1000SiNiNP VRiS工程单位：2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算54u电抗电抗X1、X2、X3 绕组容量相等：绕组容量相等：100/100/100短路试验短路试验(1 2)12(2 3)23(3 1)31%SSSSSSSSSRXVVVVVVVVV2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算55u电抗电抗X1、X2、X3 绕组容量不等：绕组容量不等：

28、100/100/50，100/50/100短路试验短路试验(1 2)(2 3)(3 1)(1 2)2(1 2)23(1 2)3%min,%SSSNSNNSNNNSNSVVSSVVSSSVVS2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算56u电抗电抗X1、X2、X3 短路试验短路试验、额定容量额定容量SN、额定电压、额定电压VNXT(1 2)12(2 3)23(3 1)31%SSSSSSSSSVVVVVVVVV1(1 2)(3 1)(2 3)2(1 2)(2 3)(3 1)3(2 3)(3 1)(1 2)%0.5(%)%0.5(%)%0.

29、5(%)SSSSSSSSSSSSVVVVVVVVVVVV2%()(1,2,3)100SiNiNVVXiS工程单位：2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算57 三相三绕组变压器型号为三相三绕组变压器型号为SFPSL-12000/220,额定容量为额定容量为120MVA/120MVA/60MVA,额定电压额定电压220kV/121kV/11kV,PS(1-2)=601kW,PS(1-3)=182.5kW,PS(2-3)=132.5kW,短路短路电压为电压为VS(1-2)%=14.85,VS(1-3)%=28.25,VS(2-3)%=7

30、.96,空载损空载损耗和空载电流为耗和空载电流为P0=135kW,I0%=0.633,求变压器归算到求变压器归算到220kV侧的参数及等值电路。侧的参数及等值电路。-6022-6022120MVA,220kV 135=2.79 10()10001000220%0.663 120=16.4 10()100100220NNTNNTNSVPGSVISBSV解2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算58u电阻电阻R1、R2、R3(1 2)(2 3)(3 1)2(1 2)22(2 3)232(3 1)3()=601kW()=530kWmin,

31、()=730kWSSSNSNNSNNNSNSPPSSPPSSSPPS 22112223400.5 2201.346()10001000 1200.674()1.107()SNNP VRSRR1(1 2)(3 1)(2 3)2(1 2)(2 3)(3 1)3(2 3)(3 1)(1 2)0.5()400.5kW0.5()200.5kW0.5()329.5kWSSSSSSSSSSSSPPPPPPPPPPPP2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算59u电抗电抗X1、X2、X3221123%17.57 22070.86()100100 1

32、2010.97()43.08()SNNVVXSXX 1(1 2)(3 1)(2 3)2(1 2)(2 3)(3 1)3(2 3)(3 1)(1 2)%0.5(%)17.57%0.5(%)2.72%0.5(%)10.68SSSSSSSSSSSSVVVVVVVVVVVV 2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算60u所求变压器的参数及等值电路所求变压器的参数及等值电路-6-61122332.79 10()16.4 10()1.346(),70.86()0.674(),10.97()1.107(),43.08()TTGSBSRXRXRX

33、2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算61u小结：小结：变压器的等值电路如何表示？变压器的等值电路如何表示？2.4 变压器的等值电路和参数三绕组变压器三绕组变压器型型双绕组变压器双绕组变压器型型如果考虑变压器的实际变比如果考虑变压器的实际变比k，该如何处理？，该如何处理？2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算62u带有变比的变压器等值电路带有变比的变压器等值电路2.4 变压器的等值电路和参数双绕组变压器双绕组变压器1222=NNVVkVV两侧绕组实际抽头空载电压之比：2022-12-15电力系统元

34、件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算63u变压器变压器等值电路等值电路阻抗形式阻抗形式带有变比的等值电路带有变比的等值电路导纳形式导纳形式2.4 变压器的等值电路和参数2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算64u带有变比的变压器等值电路带有变比的变压器等值电路2.4 变压器的等值电路和参数三绕组变压器三绕组变压器131212132323=NNNNVVVVkkVVVV，？省略？省略图图2-14(a)阻抗形式阻抗形式？省略？省略图图2-14(b)2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算65u发电机的发电机的稳态等值电路稳态等值

35、电路及其参数及其参数2.5 发电机和负荷模型(kV)(kA)(kV)GGGGGGGEVjIXEIV：发电机电势；：发电机定子电流；：发电机电势GGRX2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算66u电抗电抗XG2.5 发电机和负荷模型2%3%100100GNNNGNGGNNXVSI XS XXVV：发电机电抗百分值、：发电机额定电压和额定视在功率2%()100GNGNXVXS工程单位：稳态等值电路稳态等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算67u综合负荷综合负荷（供电负荷、发电负荷）（供电负荷、发电负荷）恒功率负荷模型（第恒

36、功率负荷模型（第3、4、5章）章）潮流等稳态计算中：潮流等稳态计算中：PL+jQL恒定阻抗负荷模型（第恒定阻抗负荷模型（第7、8章）章）短路等暂态计算中：短路等暂态计算中：RLD+jXLD2.5 发电机和负荷模型2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算68u分类分类 按结构及冷却介质按结构及冷却介质：分为空心式、铁心式、干式、油浸式：分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如：干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心等，例如：干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器。电抗器、油浸空心电抗器。按接法按接法：分为并联电抗器和串联电抗器。：分为并联

37、电抗器和串联电抗器。按功能按功能：分为限流和补偿。：分为限流和补偿。按用途按用途：限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因：限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、消弧线圈等等。数补偿电抗器、串联电抗器、消弧线圈等等。电抗器（补充）2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算692022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算702022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算712022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算722022-12-15电力系统元件模

38、型及参数计算电力系统元件模型及参数计算73u电抗电抗XRRRR%3%100NNNNXVII XXV：电抗器电抗百分值、：电抗器额定电压和额定电流RR%()1003NNVXXI工程单位：稳态等值电路稳态等值电路电抗器（补充）2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算74RRR%,%()1003NNNNXVIVXXI电抗器:2%()100GNNGNGNXVSXVXS发电机:,2%,%()100SNNSNTNVVSVVXS变压器:u电抗器、发电机和变压器电抗公式区别电抗器、发电机和变压器电抗公式区别电抗器（补充）2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件

39、模型及参数计算751.1.多电压等级网络的参数归算多电压等级网络的参数归算2.2.电力系统的标幺值电力系统的标幺值3.3.多电压等级网络的标幺值等值电路多电压等级网络的标幺值等值电路4.4.习题习题2.6 电力系统的稳态等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算76u如何归算如何归算2.6.1 多电压等级网络的参数归算发电机发电机双绕组变压器双绕组变压器多电压级网络接线图多电压级网络接线图输电线路输电线路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算77u如何归算如何归算网络等值电路网络等值电路多电压级网络接线图多电压级网络接线图

40、2.6.1 多电压等级网络的参数归算2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算78u如何归算如何归算2122121212L-210kV()/()()/()ZZk kYYk kVVk kIIk k 如果将线路的参数归算到前级侧：有名值归算有名值归算2.6.1 多电压等级网络的参数归算2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算79u标幺值的概念标幺值的概念 例如发电机额定端电压有名值为例如发电机额定端电压有名值为VG=10.5kV，如果基准值选定为，如果基准值选定为VB=10.5kV，则其标幺值为，则其标幺值为 如果端电压标幺值如果端电压

41、标幺值VG*=1.1，说明此时，说明此时=实际有名值（任意单位）标幺值基准值（与有名值同单位）10.5kV1.010.5kVGGBVVV1.1 10.5kV11.55kVGGBVVV标幺值标幺值无量纲无量纲2.6.2 电力系统的标幺值2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算80u基准值的选择基准值的选择全系统只能全系统只能有一套基准值有一套基准值，且个数不宜太多，且个数不宜太多一般取额定值为基准值，使标幺值维持在一般取额定值为基准值，使标幺值维持在1附近附近必须满足电路的基本关系必须满足电路的基本关系2.6.2 电力系统的标幺值SVI3SVIVZI3VZI202

42、2-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算81u基准值的选择基准值的选择 如果选择基准值为如果选择基准值为VB、IB、SB、ZB时时2.6.2 电力系统的标幺值BBBVIZVI Z33BBBVIZVI ZBBBSVISV I33BBBSVISV I*VI Z*VI Z*SV I*SV I2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算82u基准值的选择基准值的选择 选取选取VB、SB为基准值，为基准值，IB、ZB间接获取间接获取2.6.2 电力系统的标幺值2=33BBBBBBBBBBVSVVZSISIV基准值：基准值：=BBBBBBBVVVSSS

43、ZRjXRXZjZZZZIII2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算83u标幺值的求取标幺值的求取 发电机参数：发电机参数：SG(N)=30MVA,VG(N)=10.5kV,XG(N)%=26,如果如果基准值基准值VB=10kV、SB=100MVA，求发电机电抗在，求发电机电抗在VB、SB下的标幺值。下的标幺值。2.6.2 电力系统的标幺值22G(N)G(N)G(N)G(N)2G(N)GG(N)2%2610.51001003022610.51000.871003010BBBBBXVXSVSXSXXZV1求发电机电抗实际有名值：求发电机电抗在、下的标幺值2022

44、-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算84u标幺值的特点标幺值的特点线电压和相电压的标么值相等；线电压和相电压的标么值相等；三相功率和单相功率的标么值相等；三相功率和单相功率的标么值相等；必须满足电路的基本关系一定程度上简化计算工必须满足电路的基本关系一定程度上简化计算工作；作；计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性和参数等；和参数等；缺点：缺点：物理概念不清楚。物理概念不清楚。2.6.2 电力系统的标幺值2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算85u两种计算方法两种计算方法 精确计算法精确

45、计算法 近似计算法近似计算法 前提：前提：忽略电阻和励磁支路忽略电阻和励磁支路(旨在便于理论分析）旨在便于理论分析）2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路多电压级网络接线图多电压级网络接线图2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算86u精确计算法精确计算法2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路多电压级网络接线图多电压级网络接线图有名值等值电路有名值等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算87u精确计算法精确计算法2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路含理想变压器有名值等值电路含理想变压器有名值等值电路标幺值等值

46、电路标幺值等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算88u精确计算法精确计算法2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路含理想变压器标幺值等值电路含理想变压器标幺值等值电路11()()22()()10.5/121=110.5/110110/6.61110/6TTBBTTBBkkVVkkVV2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算89u精确计算法精确计算法2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路不含理想变压器标幺值等值电路不含理想变压器标幺值等值电路()()12()()BBTTBBVVkkVV令：，121TTkk2022-1

47、2-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算90 试计算图中输电系统各元件电抗的标幺值。试计算图中输电系统各元件电抗的标幺值。发电机发电机G：SG(N)=30MVA,VG(N)=10.5kV,XG(N)%=26；变压器变压器T-1：ST1(N)=31.5MVA,VS%=10.5,kT1=10.5/121；变压器变压器T-2：ST2(N)=15MVA,VS%=10.5,kT2=110/6.6；电抗器电抗器R：VR(N)=6kV,IR(N)=0.3kA,XR%=5；架空线路架空线路L：L=80km,xL=0.4/km；电缆线路电缆线路C：L=2.5km,xC=0.08/km；网络接

48、线图网络接线图2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算91 第一步：计算各元件电抗有名值第一步：计算各元件电抗有名值;G(N)G1G(N)T1(N)22222G(N)T(N1)22T(N1)R(N)T2(NRR)R(N)%2610.51001003010010031.5%10.50.4 8010010015%560.08 2.510010.510030.310.51103STSLTCXVXXSSVXXSXXVVVIXV，含理想变压器有名值等值电路含理想变压器有名值等值电路2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路2022

49、-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算92 第二步：选择基准值第二步：选择基准值;()()()1()()2100MVAV10.5kVV10.5V121kV10.5/121V121V7.26kV110/6.6BBBBTBBTSkk有名值等值电路有名值等值电路2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算93 第三步：计算在基准值下的元件电抗标幺值第三步：计算在基准值下的元件电抗标幺值;GG1122()()2222()()RR22()()0.870.33VV0.220.58VV=1.09=0.38VVBB

50、TTBBBBLLTTBBBBCCBBSSXXXXSSXXXXSSXXXX，标幺值等值电路标幺值等值电路2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算942.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路u近似计算法近似计算法采用平均额定电压采用平均额定电压 各级平均额定电压规定为：各级平均额定电压规定为：3.15、6.3、10.5、15.75、37、115、230、345、525kV（电抗器除外）（电抗器除外）2022-12-15电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算95 第一步：利用平均额定电压计算各元件电抗有名值（电