1、 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析主講 馬士英電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第一講 電力系統(tǒng)基本概念（電力系統(tǒng)、電能生產(chǎn)的特點與要求、聯(lián)合電力系統(tǒng)） 主講 馬士英一、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)及動力系統(tǒng)的概念1、電力系統(tǒng) 由發(fā)電機、變壓器、線路、用電設備以及其測量、保護、控制裝置等按一定規(guī)律聯(lián)系在一起組成的用于電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費的系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。 2、電力網(wǎng) 電網(wǎng)是由變壓器和各種電壓等級輸電線路組成的，用于電能輸送和分配的網(wǎng)路。其中電壓等級在110kV及以上的電力網(wǎng)主要用于電能的遠距離輸送，稱為輸電網(wǎng)；35kV及以下的電力網(wǎng)主要用于向用戶配送電能，稱為配電網(wǎng)（有時110kV電壓也用于配電網(wǎng)）。3、動力系統(tǒng)

2、電力系統(tǒng)及其動力部分的總體稱為動力系統(tǒng)。動力部分包括火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪發(fā)電機；水電廠的水庫、水輪機；原子能電廠的反應堆、汽輪機等。 下圖為電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)和動力系統(tǒng)的示意圖。 電力系統(tǒng)示意圖二、電力系統(tǒng)發(fā)展簡史 1、電力系統(tǒng)形式發(fā)展過程 直流單相交流三相交流交直流并存。 （1）最初的直流電力系統(tǒng) 1982年法國建立了世界上第一個電力系統(tǒng)，電壓為直流15002000V，輸電距離57km，輸電功率約2KW。 由于直流電壓不能象交流電哪樣通過變壓器升高和降低電壓，無法滿足大容量遠距離輸電對高電壓和用電對低電壓的要求。 （2）單相交流輸電 1985年在制成單相變壓器的基礎上實現(xiàn)了交流輸電，解決了遠

3、距離大容量輸電與低壓用電之間的矛盾。 單相交流輸電的主要缺陷是經(jīng)濟性差；單相用電設備的瞬時功率是周期性變化的，所以無論是單相發(fā)電機和單相電動機運行時振動都比較大。 （3）三相交流輸電 1891年在制成三相變壓器的基礎上，德國建立第一個三相交流輸電系統(tǒng)。發(fā)電機電壓95V、輸電線路電壓25000V、輸電距離178Km、用電電壓112V。 三相交流輸電與單相交流輸電相比較主要優(yōu)點是經(jīng)濟性好，節(jié)省輸電線路導線；三相發(fā)電機和三相電動機的瞬時功率為常數(shù)，有效地減小了發(fā)電機、電動機運行中的振動問題。 三相交流輸電存在的主要問題是同步發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性問題和不同頻率系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)問題。隨著電力系統(tǒng)輸電距離

4、的增大，制約輸電容量的是不再是導體的發(fā)熱問題和輸電效率問題，而是并列運行的穩(wěn)定性問題；此外不同頻率之間的電力系統(tǒng)不能聯(lián)網(wǎng)，限制了優(yōu)越性更高的聯(lián)合電力系統(tǒng)的發(fā)展，譬如跨國電力系統(tǒng)的發(fā)展。（4）交直流并存的現(xiàn)代電力系統(tǒng) 直流輸電不存在穩(wěn)定性問題，電力電子技術的發(fā)展為重新采用直流輸電創(chuàng)造了條件。 現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)電和用電仍然采用三相交流，輸電則采用三相交流和直流并用的方式。 直流輸電不僅解決了三相交流輸電的并列運行穩(wěn)定性問題，也解決了不同頻率系統(tǒng)之間的并網(wǎng)運行問題。 現(xiàn)代電力系統(tǒng)示意圖如下圖所示。2、我國電力系統(tǒng)現(xiàn)狀 （1）電網(wǎng)建設 目前我國已建成東北、華北、華中、華東、南方、西南、和西北七個區(qū)域電

5、網(wǎng)。（如圖所示）并在華中、南方、西南、華東電網(wǎng)之間進行了聯(lián)網(wǎng)。進一步的發(fā)展是建立全國統(tǒng)一電網(wǎng)。 （2）電壓等級 除西北電網(wǎng)外，目前采用的電壓等級有： 交流：1000KV（特高壓）、500KV（超高壓）、220KV、110KV、35KV、10KV。 直流：800KV（特高壓）、 500KV 三、電能生產(chǎn)的特點1.連續(xù)性 電能不能大量儲存，電能的生產(chǎn)、輸送和消費同時完成，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到其他環(huán)節(jié)。2. 瞬時性 電能是以接近光速的速度傳輸?shù)模溥^渡過程很短，所以電力系統(tǒng)任何一點的故障將瞬間波及到整個電力系統(tǒng)。3.重要性 電能是國民經(jīng)濟各部門的主要能源，由于電能生產(chǎn)的連續(xù)性和瞬時性，電能

6、供應的中斷和減少將對國名經(jīng)濟各部門產(chǎn)生重要影響。四、對電能生產(chǎn)的基本要求1、保證供電可靠性 即滿足負荷對電能供應的要求。不同類型的負荷對供電可靠性的要求不同。 （1）分類原則 按照供電中斷或減少所造成的危害大小進行劃分。 （2）負荷分類 一類負荷（重要負荷）：指電能供應的中斷或減少將造成設備損壞、人員傷亡、生產(chǎn)秩序混亂，人民生活在較長時間內得不到恢復的用戶的用電設備。 二類負荷（較重要負荷）：指供電中斷或減少將造成產(chǎn)品產(chǎn)量和質量下降，人民生活正常秩序受到影響的用戶的用電設備。 三類負荷（一般負荷）：除一類負荷和二類負荷之外的用戶的用電設備。 （3）各類負荷對供電可靠性要求 一類負荷（重要負荷）

7、：任何情況下不允許停電； 二類負荷（較重要負荷）：盡可能不停電； 三類負荷（一般負荷）：允許停電；2、良好的電能質量 電能質量用電壓偏移、頻率偏移和電壓波形來衡量。 （1）電壓偏移 電氣設備的實際電壓偏離額定電壓的程度，百分值表示。 （2）頻率偏移 電力系統(tǒng)的實際運行頻率與額定頻率的差值。 我國對電力系統(tǒng)頻率偏移的基本要求是 100(%)nnUUUUnfffZHf)2 . 01 . 0(3、電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性好 電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性用燃料消耗率、廠用電率和網(wǎng)損率衡量。 （1）燃料消耗率 指發(fā)電廠每發(fā)單位電能（1KWh)所消耗標準煤（g）的多少。 2005年統(tǒng)計數(shù)據(jù)： 平均煤耗：380g/KW

8、h 超臨界機組平均煤耗：298g/KWh 最低煤耗：281g/KWh 效益分析：1000MW電廠，煤耗降低1g,年節(jié)約1000萬元.（2）廠用電率 為保證發(fā)電廠主要設備運行所需的用電設備的用電稱為廠用電。 廠用電率為廠用電量與同期發(fā)電廠發(fā)電量的比值的百分值。 凝汽式火力發(fā)電廠的廠用電率在（68）%。（3）網(wǎng)損率 指一定時間內，電網(wǎng)在傳輸電能過程中所損耗的電能和發(fā)電廠送入電網(wǎng)的電能的比值的百分數(shù)。100%發(fā)電廠同期發(fā)電量廠用電量）廠用電率（1211%WWWWW）網(wǎng)損率（六、聯(lián)合電力系統(tǒng) 滿足電力系統(tǒng)基本要求的措施很多，但根本的措施是采用聯(lián)合電力系統(tǒng)。1、聯(lián)合電力系統(tǒng) 將幾個區(qū)域電力系統(tǒng)通過聯(lián)絡線

9、路聯(lián)系在一起所形成的統(tǒng)一電力系統(tǒng)稱為聯(lián)合電力系統(tǒng)。2、聯(lián)合電力系統(tǒng)的優(yōu)越性3、聯(lián)合電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 國外：跨國電力系統(tǒng)； 國內：全國聯(lián)網(wǎng)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第二講 電力系統(tǒng)基本概念（電力系統(tǒng)的電壓等級、接線方式、中性點運行方式）主講 馬士英一、電力系統(tǒng)的接線方式1、電力系統(tǒng)接線圖 （1）電氣接線圖 表示電力系統(tǒng)各元件之間電氣聯(lián)系的電路圖，一般以單線圖表示。（如第一講的電力系統(tǒng)接線示意圖） （2）地理接線圖 按比例表示電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所的相對地理位置接線圖。（如第一講的各區(qū)域電力系統(tǒng)接線示意圖）2、電力系統(tǒng)的接線方式 （1）接線方式分類 無備用接線方式用戶只能從一個方向獲得電能的接線方

10、式，包括單回路放射式、單回路干線式、單回路鏈式接線； 無備用接線方式 （a）單回路放射式 （b）單回路干線式 （c） 單回路鏈式 （2）有備用接線方式 用戶可以從兩個或兩個以上方向獲得電能的接線方式。包括雙回路放射式、干線式、鏈式接線；環(huán)式接線和兩端供電方式。 有備用接線方式 （a） 雙回路放射式 （b） 雙回路干線式 （c）雙回路鏈式 （d） 環(huán)式 （e） 兩端供電網(wǎng)絡3、各種接線方式的特點 （1）無備用接線方式 優(yōu)點：接線簡單、投資少、運行維護方便 缺點：供電可靠性差 （2）有備用接線方式 雙回路放射式 優(yōu)點：供電可靠性高、電壓質量好 缺點：投資大、經(jīng)濟性差 環(huán)形接線 優(yōu)點：供電可靠性較高

11、、較為經(jīng)濟 缺點：運行調度復雜、故障或檢修切除一側線路時，電壓質量差，供電可靠性下降。兩端供電式 優(yōu)點：供電可靠性高、經(jīng)濟性好、故障或檢修時電壓質量較好； 缺點：受電源分布限制、運行復雜4、各種接線方式的適用場所 無備用接線方式通常用于對供電可靠性要求不高的三類負荷的供電，在采取一定的提高供電可靠性的措施后（例如采用組合開關電氣、線路裝設重合閘裝置等）也可用于對二類負荷的供電。 有備用接線方式通常用于對供電可靠性較高的一類負荷和二類負荷的供電。對于一類負荷供電時應有兩個以上相互獨立的電源。二、電力系統(tǒng)的額定電壓1、輸電線路的理想電壓 對應一定的輸電距離和輸送容量，輸電電壓等級越高，電力網(wǎng)的電能

12、損耗越小，電能損耗耗費越少；但隨著電壓的升高，線路的投資費用越高。如下圖所示，圖中C1為年電能損耗費（萬元/年），C2為歸算到運行年的年投資費用（萬元/年），C為輸電線路的年費用。 顯然對應于一定的輸送 距離和輸送容量存在一個 電壓，在該電壓下運行，輸 電線路的經(jīng)濟性最好，此電 壓就是其理想電壓。2、電力系統(tǒng)額定電壓規(guī)定原則 電壓等級越多，越有利于輸電線路選擇接近理想電壓的額定電壓；但額定電壓等級越多，越不利于電氣設備的規(guī)模化生產(chǎn)。 電力系統(tǒng)額定電壓就是綜合使用和制造兩方面的要求，經(jīng)經(jīng)濟技術比較確定，并由國家頒布實行的。3、電力系統(tǒng)額定電壓 國家規(guī)定的電力系統(tǒng)的額定電壓如下表所示。4、電力網(wǎng)中

13、的電壓分布與線路、發(fā)電機、變壓器的額定電壓 （1）電力網(wǎng)的電壓分布 （2）輸電線路允許的電壓損耗 用電設備允許的電壓偏移為 ，所以線路允許的電壓損耗為10%。 （3）輸電線路的額定電壓 輸電線路的額定電壓取線路各點電壓的平均值，即用電設備的額定電壓。 （4）發(fā)電機的額定電壓 在有直配線的情況下，發(fā)電機接于線路首端，運行時電壓比用電設備的額定電壓高5%，為使發(fā)電機在額定電壓下運行，所以發(fā)電機額定電壓就取線路首端的電壓，即用電設備額定電壓的1.05倍。 在沒有直配線的情況下，發(fā)電機的額定電壓根據(jù)發(fā)電機運行的經(jīng)濟性確定。%5 （5）變壓器的額定電壓 原邊繞組： 對于降壓型變壓器，其原邊繞組既可能接于

14、線路首端，也可能接于線路末端，為保證不管哪種情況下，其實際電壓都在允許的范圍內，所以其額定電壓取用電設備的額定電壓。 對于發(fā)電廠的升壓變壓器，由于其與發(fā)電機直接連接，所以取發(fā)電機的額定電壓。 副邊繞組： 副邊繞組接于線路首端，運行時其電壓比用電設備的額定電壓高5%，但變壓器副邊繞組的額定電壓是指原邊繞組加額定電壓，副邊繞組開路時的端電壓，注意到變壓器正常運行時變壓器的內部電壓損耗約為5%，所以變壓器副邊繞組的額定電壓應取用電設備額定電壓的1.1倍。 只有當與變壓器副邊繞組相連接的線路路很短（或直接與用電設備相連接），線路壓降很小時；或變壓器本身的短路電壓較小（小于7.5%）時，允許變壓器副邊額

15、定電壓取用電設備額定電壓的1.05倍。 用線電壓表示的抽頭額定電壓220kV升壓變壓器降壓變壓器5、不同電壓等級的適用范圍 3KV：工企業(yè)內部使用（如3KV電動機）； 1000、500、330、220kV：用于大電力系統(tǒng)的主干線； 110KV：小電力系統(tǒng)的主干線、大電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡； 35KV：大城市或大工業(yè)企業(yè)內部配電網(wǎng)絡；農(nóng)村電力網(wǎng)絡； 10kV：配電網(wǎng)絡。 各級電壓架空線路的輸送能力 三、電力系統(tǒng)中性點運行方式1、電力系統(tǒng)中性點 電力系統(tǒng)中星形接線的發(fā)電機或變壓器的中性點稱為電力系統(tǒng)的中性點。2、電力系統(tǒng)中性點的運行方式 3、各種中性點運行方式的特點（1）直接接地運行方式 優(yōu)點:正常或

16、單相接地情況下非故障線路對地電壓為相電壓； 缺點:單相短路電流大，需要切除故障線路.（2）不接地運行方式 優(yōu)點優(yōu)點:正常或單相接地情況下三個線電壓保持對稱，單正常或單相接地情況下三個線電壓保持對稱，單相接地情況下接地點流過很小的電流相接地情況下接地點流過很小的電流 ，只要該電流小于規(guī)定的數(shù)值，接地點不會出現(xiàn)電弧，所以不只要該電流小于規(guī)定的數(shù)值，接地點不會出現(xiàn)電弧，所以不影響用電設備的正常運行。影響用電設備的正常運行。 缺點缺點:中性點電壓升高為相電壓，非故障相電壓升高為中性點電壓升高為相電壓，非故障相電壓升高為線電壓，對電氣設備的對地絕緣要求較高，增大電氣設備造線電壓，對電氣設備的對地絕緣要求

17、較高，增大電氣設備造價。價。UCECIA0033 （3）經(jīng)消弧線圈接地運行方式 經(jīng)消弧線圈接地運行方式的目的 在中性點不接地系統(tǒng)中，當線路較長，線路對地電容較大，或電源電壓較高時，單相接地時流過接地點的電流可能較大，當電流超過規(guī)定值時（一般認為3560KV超過10A；10KV超過20A；36KV超過30A），就會在接地點產(chǎn)生電弧，從而引起弧光過電壓。采用經(jīng)消弧線圈接地的目的就是在發(fā)生單相接地時，用電感電流補償電容電流，使接地點電流小于規(guī)定值，避免電弧產(chǎn)生。 工作原理： 由圖可以看到，單相接地時，由于中性點電感電流與接地電容電流相位相反，流過接地點的總電流為二者數(shù)值之差，適當選擇電感值就可以使流

18、過接地點的電流小于規(guī)定值， 從而使故障處不會出現(xiàn)電弧，避免了電弧引起的弧光過電壓對電氣設備和線路絕緣的威脅，所以該電感稱為消弧線圈。 補償方式 欠補償： 接地點電流為容性； 過補償： 接地點電流為感性； 全補償： 接地點電流為零。 UCLU03030LUUCIAUCLU03030LUUCIAUCLU03030LUUCIA 補償方式選擇 全補償諧振情況分析 由于全補償時 ，即 ；當電力系統(tǒng)在正常運行情況下出現(xiàn)零序電壓時，就會發(fā)生串聯(lián)諧振，引起諧振過電壓。 所以電力系統(tǒng)經(jīng)消弧線圈接地時，不應采用全補償方式；而欠補償方式在系統(tǒng)運行方式變化時，可能轉變?yōu)槿a償，所以通常采用的補償方式應為過補償。031

19、CLUCLU03 無自然中性點的三相系統(tǒng)中性點的獲取方法 對于10KV電力系統(tǒng)變壓器繞組通常采用三角形接線，系統(tǒng)無自然中性點，為獲取中性點可以在母線上裝設接地變壓器。接地變壓器繞組采用“Z”形接線，目的是獲得大的正序和負序電抗，很小的零序電抗。正序電流流過時：正序電流流過時：零序電流流過時：零序電流流過時： 中性點不接地 中性點直接接地電流中性點電壓非故障相點電壓線電壓 經(jīng)消弧線圈接地:適當選擇線圈感抗,接地點電流可減小到很小,熄滅接地電流產(chǎn)生的電弧。其他特點與不接地系統(tǒng)基本相同。接地點的電容電流是正常運行時一相對地電容電流的3倍故障相電流和流入故障點的電流很大中性點電壓升高為相電壓故障相和中

20、性點電壓為零非故障相對地電壓升高為線電壓非故障相對地電壓仍為相電壓三相之間的線電壓保持與正常時相同與故障相相關的線電壓降低為相電壓4、各種中性點運行方式的應用 110kV及以上電力系統(tǒng)采用中性點直接接地運行方式，以減低輸電線路和電氣設備的對地絕緣要求，降低造價。 但110kV及以上輸電線路傳輸功率大，單相接地短路時跳閘，將造成大面積停電，所以必須采取其他措施提高供電可靠性，常用的措施有線路裝設重合閘，沿線路全線假設避雷線等。 35kV及以下電力系統(tǒng)，在單相接地電容電流未超過規(guī)定值時，采用中性點不接地運行方式；超過規(guī)定值時，采用經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。這是因為電壓等級較低，即使按承受線電壓設計

21、輸電線路和電氣設備的絕緣也不會過多增加造價，但卻可提高供電可靠性。 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第三講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學模型（輸電線路的參數(shù)計算）主講 馬士英一、一、 系統(tǒng)等值模型的基本概念系統(tǒng)等值模型的基本概念1 1、電力系統(tǒng)分析和計算的一般過程、電力系統(tǒng)分析和計算的一般過程 首先將待求物理系統(tǒng)進行分析簡化，抽首先將待求物理系統(tǒng)進行分析簡化，抽象出等效電路象出等效電路( (物理模型物理模型) )； 然后確定其數(shù)學模型，也就是說把待求然后確定其數(shù)學模型，也就是說把待求物理問題變成數(shù)物理問題變成數(shù)學問題；學問題； 最后用各種數(shù)學方法進行求解，并對結最后用各種數(shù)學方法進行求解，并對結果進行分析。果進行分析。

22、 不同情況下，同一元件的數(shù)學模型不同。不同情況下，同一元件的數(shù)學模型不同。2、例：輸電線路模型、例：輸電線路模型 直流穩(wěn)態(tài)直流穩(wěn)態(tài) 交流穩(wěn)態(tài)交流穩(wěn)態(tài) 暫態(tài)暫態(tài) 輸電線路等值電路輸電線路等值電路 數(shù)學模型數(shù)學模型Riv IjX(RV) vdtdiLRi二、輸電線路的結構二、輸電線路的結構1 1、架空輸電線路、架空輸電線路 導線導線 避雷線避雷線 桿塔桿塔 絕緣子絕緣子 金具金具 （1）導線和避雷線）導線和避雷線 電性能，機械強度，抗腐蝕能力；電性能，機械強度，抗腐蝕能力； 主要材料：鋁，銅，鋼；例：主要材料：鋁，銅，鋼；例：LJ TJ LGJ （2） 桿塔桿塔木塔：較少采用木塔：較少采用鐵塔：主

23、要用于鐵塔：主要用于220kV及以上系統(tǒng)及以上系統(tǒng)鋼筋混凝土桿：應用廣泛鋼筋混凝土桿：應用廣泛 （3） 絕緣子絕緣子針式：針式：10kV及以下線路及以下線路 懸式絕緣子 主要用于35kV及以上系統(tǒng)，根據(jù)電壓等級的高低組成數(shù)目不同的絕緣子鏈。v棒式絕緣子棒式絕緣子v 起到絕緣和橫擔的作用，應用于起到絕緣和橫擔的作用，應用于1035kV農(nóng)網(wǎng)。農(nóng)網(wǎng)。2.2.電纜線路電纜線路導體導體絕緣層絕緣層保護層保護層三、架空輸電線路的參數(shù)1、參數(shù)類型（1）電阻r0 ：反映線路通過電流時產(chǎn)生的有功功率損耗效應， 實際上就是導體對電流的阻礙作用。（2）電感L0 ：反映載流導體的磁場效應，實際上就是電流磁場 在導線中

24、所產(chǎn)生的感應電動式對電流的阻礙作用。（3）電導g0 ：線路帶電時絕緣介質中產(chǎn)生的泄漏電流及導體 附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗。（4）電容C0 ：帶電導體周圍的電場效應，實際上就是導線與大地 和導線之間的電容。 輸電線路的以上四個參數(shù)沿線路均勻分布。2、架空輸電線路的參數(shù)確定（1）電阻 計算法 式中： 計算時，所采用的導線的電阻率，它比導體材料的直流電阻率要大，原因如下： 交流集膚效應和鄰近效應。 絞線的實際長度比導線長度長23 。 絞線的影響，導線的實際截面比標稱截面略小。 銅： 鋁： 導線的標稱截面，即導線導電部分的截面積，單位)/(kmSr)/.(8 .182kmmm)/.(5 .312

25、kmmmS2mm 查表法 國內生產(chǎn)的各種型號導線單位長度的電阻，已經(jīng)列表，應用時，只要根據(jù)導線型號查表即可。 精確計算時的修正 導線的電阻與溫度有關，表中所給出的數(shù)值和計算所得數(shù)值都是導體溫度為 時的數(shù)值，精確計算時需進行修正，修正公式式中 溫度修正系數(shù)。 銅： 鋁：020)20(1 20trrtco/00361. 0co/003821. 0 （1）電抗 電抗的物理本質 電抗實際上是線路中電流所產(chǎn)生的與線路交鏈的磁通（包括本相線路的自感磁通和其他兩相電流在本相中所產(chǎn)生的互感磁通）在線路中所產(chǎn)生的感應電動勢對電流的阻礙作用。 導線的全換位 如果三相導線之間的距離不同，則互感磁通大小不一樣，三相線

26、路的電抗不同，這是所不希望的。保證三相線路電抗相同的措施有： 三相導線對稱布置（等邊三角形布置） 三相線路全換位 計算法單導線每相單位長度電感和電抗：式中： 為三相導線間的互幾何均距， 為導線的計算半徑； 為導線材料的相對磁導率； 等效半徑； 非鐵磁材料的單股線： 非鐵磁材料的多股線： 鋼芯鋁線：eqD3312312DDDDeqkmHrDLrm/10)2lg6 . 4(41kmrDfxrm/10)2lg6 . 4(241rrkmrDxm/10lg1445. 041rrr)771. 0724. 0(rr779. 0rr)9 . 077. 0(對于銅（鋁）絞線同桿雙回路架空線路的電感與電抗 近似計

27、算時，由于一回路的三相電流在另一回路中的任何一相導線中產(chǎn)生的互感磁通可忽略不計，所以其電抗的計算同單回路一樣。 1rkmHrDLm/10)5 . 0lg6 . 4(41kmrDxm/0157. 0lg1445. 01分裂導線架空線路的電感與電抗 在遠距離輸電線路中，限制輸送容量主要是線路的電抗，為減小電抗可以通過增加導線截面和縮小導線之間的距離來實現(xiàn)，后者受絕緣限制不能減小，前者將增加有色金屬耗量，且效果也不明顯。通常采用的方式是利用分裂導線，其原理是在 不增加導線實際有色金屬耗量的基礎上，增加導線的計算半徑 。四四分分裂裂導導線線v分裂導線的電抗v式中v 為分裂導線的等值半徑，其值按下式確定

28、。v 為分裂導線的分裂根數(shù)；v 為每根子導線的計算半徑；v 為某根子導線到其余子導線之間的中心距。v 輸電線路電抗的查表確定 v 實際工作中，可以根據(jù)導線型號和幾何平均距離查表得到。eqr)/(/0157. 0lg1445. 01kmnrDxeqmnniieqdrr21nnddd11312.、r （3）電納 電納的物理本質 電納反應了線路對地分布電容和導線之間電容的作用，它取決于導線周圍的電場分布，與導線是否導磁無關，因此各類導線線路的計算方法都相同。 電納計算 經(jīng)全換位的單回輸電線路的電容與電納計算 經(jīng)全換位的雙回輸電線路的電容與電納計算 一般不考慮雙回輸電線路之間的相互影響，即各條線路仍按

29、單回路計算。)/(10lg0241. 061kmFrDCm)/(10lg58. 761kmSrDbm分裂導線線路的電容與電納計算 查表法 實際工作中，可以根據(jù)導線型號和幾何平均距離通過查表確定。)/(10lg58. 761kmSrDbeqm)/(10lg0241. 061kmFrDCeqm （4）電導 電導的物理實質 電導反應沿絕緣子的泄露損耗和電暈損耗，通常泄露損耗很小可以忽略，而電暈損耗只有在線路發(fā)生電暈時才會存在。 電導計算 先確定線路是否發(fā)生電暈現(xiàn)象，如線路不發(fā)生電暈，則電導為零；如有電暈發(fā)生，則先計算電暈損耗，再由電暈損耗計算線路的電導。 電暈發(fā)生條件：線路的實際電壓大于電暈臨界電壓

30、。 電暈臨界電壓： （普通線路） （分裂導線線路）)(lg3 .4921kvrDrmmUmcr)(lg3 .4921kvrDKnrmmUmmcr 電暈損耗計算： 電導計算： 電力系統(tǒng)輸電線路設計以晴干天氣情況下線路不發(fā)生電暈為原則，所以輸電線路一般情況下不計電導的影響。2)(crCcUUKP)/(kmkw)/(10321kmSUPgg四、電纜線路的參數(shù)1、電纜線路的參數(shù) 電阻 、電抗 、電納 、電導 。2、電纜線路參數(shù)的特點 （1）電纜線路參數(shù)的計算遠比架空線路復雜，電纜都是規(guī)范化生產(chǎn)的，常用的型號只有有限幾種，所以實際工作中都是將各種電纜線路的參數(shù)測出列成表格，使用時只要查表即可 ； （2）

31、電纜線路各相導體之間的距離很近，同架空線路比較其電抗要小的多，而電納卻大的多。1r1x1g1b 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第四講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學模型 （輸電線路的數(shù)學模型）主講 馬士英一、長線路的分布參數(shù)等值電路1、分布參數(shù)等值電路 微元段等值電路 1111Ljrjxrz11111cjgjbgy在dx微段阻抗中的電壓降為：流入dx微段并聯(lián)導納中的電流為：dxz IdxjxrIUd111)(1z IdxUddxyUdUdxjbgUdUId111)()(122zdxIddxUd1yUdxIdUyzdxUd1122略去二階略去二階微小量微小量對對x求導求導代入代入 上式中，上式中，A1和和A2為積分常數(shù)，

32、由邊界條件確定；為積分常數(shù)，由邊界條件確定；為線路為線路的傳播常數(shù)；的傳播常數(shù)；Zc為線路的波阻抗。為線路的波阻抗。 和和Zc都是只與線都是只與線路參數(shù)和路參數(shù)和頻率有關的物理量。頻率有關的物理量。xxeAeAU21xxeAzeAzI1111UyzdxUd1122xxeAeAdxUd211z IdxUdxCxCeZAeZAI21通解微分代入代入關于傳播系數(shù)和波阻抗關于傳播系數(shù)和波阻抗 傳播系數(shù)：傳播系數(shù)： 波阻抗：波阻抗： 對于高壓線路對于高壓線路g1=0 ：jyz11cjcccceZjXRyzZ1111)(jbjxrj11jbzjXRZccc 忽略電阻r1和電導g1時：CcRCLCLjbjx

33、yzZ11111111jCLjCLjjbjxyz11111111積分常數(shù)的確定 邊界條件：當x=0時， 。22IIUU、)(21)(21222221IZUAIZUAccrxccrxccrxcrxceIZUZeIZUZIeIZUeIZUU)(21)(21)(21)(2122222222代入代入代入代入令 ，則可得首末端電壓、電流之間的關系為：xIxZUIxZIxUUcccoshsinhsinhcosh2222rxccrxccrxcrxceIZUZeIZUZIeIZUeIZUU)(21)(21)(21)(2122222222lx lIlZUIlZIlUUcccoshsinhsinhcosh2212

34、21用形等值電路表示可得：lIlZUIlZIlUUcccoshsinhsinhcosh221221)21 ()41 ()21 (221221YZIYZYUIZIYZUUlZZZlYZYlYZCCsinhsinh)41 (cosh)21 (對比對比lZlYlZZccsinh) 1(cosh2sinh用T形等值電路表示：可得 電力系統(tǒng)分析計算通常采用節(jié)點電壓法，為減少節(jié)點數(shù)，輸電線路的的等值電路采用形等值電路。 )21 ()41 ()21 (221221YZIYUIYZZIYZUUlIlZUIlZIlUUcccoshsinhsinhcosh221221 CCZlYlZYZZlYZsinhsinh)

35、41 (cosh)21 (對比對比 ccZlYllZZsinhcoshsinhY、Z2tgh2sinh1cosh2sinhlZlZlYlZZccc）（YKlyKlyllllZlYZKlzKlzlllZZYYcZZc1111)sinh(1)2cosh()sinh(1)2cosh()(sinhsinh2/)2/h(t)sinh(1)2cosh()(sinhllglllKllKYZ精確計算式精確計算式分布參數(shù)修正系數(shù)代入代入 與與 的關系的關系 lylzZ11Y 、2/)2/h(t)sinh( 1)2cosh()(sinhllglllKllKYZ53753)2(152)2(312)2/h(t! 3)

36、(! 3)(! 3)()(sinhllllglllll2112211212112)(1616)(1lyzlKlyzlKYZ按泰勒級數(shù)展開按泰勒級數(shù)展開取前兩項取前兩項忽略忽略g1,并將實部并將實部與虛部分開與虛部分開ljbglyzYlyzYljxrlyzZlyzZ)(121 ()121 ()(61 ()61 (1121121111211211bljkYxljkrlkZbxr其中其中22221211)(611311xblklxbrxbkxblkbxr電納修正系數(shù)：電抗修正系數(shù)：電阻修正系數(shù)：近近似似計計算算式式 計算表明對于線路長度在300km到1000km之間的線路，利用近似分布參數(shù)所得結果與

37、精確計算的誤差很小，完全可以滿足要求。 對于1000km以上的輸電線路，應采用精確的分布參數(shù)等值電路。二、中等長度線路等值電路和數(shù)學模型 中等長度線路指線路長度在300km300km的架空輸電線路和線路長度不超過100km的電纜線路。 計算表明對于中等長度線路，其修正系數(shù)： 其等值電路如圖所示，即不必考慮分布參數(shù)的影響，而采用集中參數(shù)等值電路。112111)(61113112222xblklxbrxbkxblkbxr電納修正系數(shù)：電抗修正系數(shù)：電阻修正系數(shù)： 中等長度線路的數(shù)學模型221112)14(12IUZYZYYZZYIU三、短線路的等值電路和數(shù)學模型 短線路指電壓等級在60kV以下，長

38、度小于100km以內的架空線路和比較短的電纜線路。 采用集中參數(shù)等值電路、忽略對地導納支路的影響。 短線路的等值電路如下圖所示。例題一例題二 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第五講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學模型 （變壓器參數(shù)與數(shù)學模型）主講 馬士英一、變壓器的類型 雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器（三繞組）二、雙繞組變壓器的等值電路及參數(shù)計算1、等值電路2、參數(shù)計算計算依據(jù)：短路試驗數(shù)據(jù)（ ） 空載試驗數(shù)據(jù)（ ）短路試驗： 將變壓器一側三相繞組短接，在另一側繞組施加三相對稱電壓，調整所施加的電壓的大小，變壓器繞組電流也隨之改變，當變壓器繞組電流等于額定值時，此時所施加的電壓稱為短路電壓，變壓器的三相總有功損耗

39、稱為短路損耗，短路電壓通常用百分值表示，即 。(%)KKUP 、(%)00IP、100(%)NKKUUU空載試驗： 變壓器一側繞組開路，另一側施加三相對稱額定電壓，此時測得的變壓器輸入線電流稱為空載電流；變壓器的三相總損耗稱為空載損耗，空載電流通常用百分值表示，即100(%)00NIII參數(shù)計算電阻RT計算 短路損耗 ，即繞組電阻上的損耗。后一式中： 三相短路總損耗（KW） 變壓器額定容量（MVA） 變壓器額定線電壓（KV） 變壓器每相電阻（ ）CuKPP)(10003/222NNKTNKTSUPRIPRKPNSNUTR電抗XT計算后一式中： 短路電壓百分值 變壓器額定容量（MVA） 變壓器額

40、定線電壓（KV） 變壓器每相電抗（ ） 10031003/%NTNNTNXKUXIUXIUU)(100%2NNSTSUUXNU%SUNSTX電納BT計算后一式中： 短路電流百分值 變壓器額定容量（MVA） 變壓器額定線電壓（KV） 變壓器每相電納（ S ） )(100%3100%10031003100%20000SUSIUIIBIUBIUBIIINNNNTNNTNNTN%0INSNUTB電導GT計算式中： 三相空載損耗（KW) 變壓器額定線電壓（KV） 變壓器每相電抗（ S ）)(101010001000)3(332032220SUPUPGUGUGPPNNFeTNTNTFe0PNUTG三、三繞

41、組變壓器的等值電路及參數(shù)計算1、三繞組變壓器的結構和容量比1）結構： 普通三繞組變：高壓繞組、中壓繞組和低壓繞組 低壓分裂繞組變壓器：高壓繞組、兩個電壓相同的低壓繞組 低壓分裂繞組變壓器，除能完成電壓變換外，還可以限制短路時的短路電流，具體應用情況在發(fā)電廠主系統(tǒng)課程中介紹，其等值電路和參數(shù)計算方法與三繞組變壓器完全相同，以下不再單獨討論2）容量比）容量比 三繞組變壓器根據(jù)使用場所各級電壓負荷的不同，三個三繞組變壓器根據(jù)使用場所各級電壓負荷的不同，三個繞組的額定容量可能相同，也可以做成不相同。我國三繞組繞組的額定容量可能相同，也可以做成不相同。我國三繞組變壓器按容量比分為三種類型：變壓器按容量比

42、分為三種類型：1：1：1；1：1：0.5；和；和1：0.5：1。 在變壓器三個繞組額定容量不相同的情況下，變壓器的在變壓器三個繞組額定容量不相同的情況下，變壓器的額定容量指最大一個繞組的額定容量。額定容量指最大一個繞組的額定容量。321:NNNSSS2 2、三繞組變壓器的等值電路、三繞組變壓器的等值電路2、三繞組變壓器參數(shù)計算計算依據(jù) 短路實驗數(shù)據(jù)；開路實驗數(shù)據(jù)。短路試驗： 每兩個繞組進行短路試驗.試驗時各繞組的電流不得超過其額定電流，以免損壞變壓器。因此對于不同額定容量的兩個繞組做短路試驗時，試驗電流為容量小的繞組的額定電流，所得短路損耗也是該額定電流下的數(shù)值，應用時需要歸算到變壓器額定容量

43、（電流）之下。例如對于容量比為1：1：0.5的變壓器，高壓和電壓繞組；中壓和低壓繞組做短路試驗就是在SN3下進行的，將試驗測得的短路損耗歸算到變壓器額定容量之下的公式為：3131233123314)()(KKNNKNNKPPSSPIIP3232233223324)()(KKNNKNNKPPSSPIIP 短路損耗最大的兩個繞組做短路試驗。兩個100%的繞組做短路試驗時的損耗最大，此損耗稱為最大短路損耗Pmax. 變壓器銘牌所給出的短路電壓為每兩個繞組做短路試驗時的短路電壓，并且都已經(jīng)歸算到變壓器額定容量之下，使用中無需再進行歸算。開路試驗： 與雙繞組變壓器相同。參數(shù)計算參數(shù)計算電阻計算：電阻計算

44、： 已知每兩個繞組做短路試驗的短路損耗時。已知每兩個繞組做短路試驗的短路損耗時。 已知最大短路損耗時。已知最大短路損耗時。22max.10010002NNKTSUPR）（22max.1005010002NNKTTSUPRR）（）（)(213213211KKKKPPPP)(211321322KKKKPPPP)(212132133KKKKPPPP221 .11000NNKTSUPR222 .21000NNKTSUPR223 .31000NNKTSUPR電抗計算：電抗計算： (%)(%)(%)21(%)3213211KKKKUUUU(%)(%)(%)21(%)1321322KKKKUUUU(%)(%

45、)(%)21(%)2132131KKKKUUUU NNKTSUUX100(%)21 .1NNKTSUUX100(%)22 .2NNKTSUUX100(%)23 .3升壓型與降壓型三繞組變壓器：升壓型與降壓型三繞組變壓器： 目的：目的： 減小主要功減小主要功率流通方向率流通方向 的總電抗，的總電抗，從而減小變從而減小變 壓器的電壓壓器的電壓損耗，提高損耗，提高 電壓質量。電壓質量。 升壓型升壓型 降壓型降壓型中間繞組的漏磁分布與電抗：中間繞組的漏磁分布與電抗： 中間繞組中間繞組的電抗可能為的電抗可能為 負值，但負值，但其值很小，一其值很小，一 般取為零。般取為零。電導和電納計算：電導和電納計算：

46、 電導和電納通過空載試驗數(shù)據(jù)計算，由于三繞組變壓器電導和電納通過空載試驗數(shù)據(jù)計算，由于三繞組變壓器與雙繞組變壓器的空載試驗方法相同，所以其電導和電納的與雙繞組變壓器的空載試驗方法相同，所以其電導和電納的計算方法也相同。計算方法也相同。四、自耦變壓器的等值電路及參數(shù)計算1、自耦變壓器的結構與特點 變壓器原副邊之間具有電的直接聯(lián)系，運行中中性點直接接地 自耦變壓器通常做成三繞組形式，第三繞組（低壓繞自耦變壓器通常做成三繞組形式，第三繞組（低壓繞組）與自耦繞組之間僅有磁的聯(lián)系，且采用三角形接線，以組）與自耦繞組之間僅有磁的聯(lián)系，且采用三角形接線，以改善電壓波形。改善電壓波形。 概括起來，自耦變壓器的

47、結構特點為：通常做成三繞組概括起來，自耦變壓器的結構特點為：通常做成三繞組形式，其中高壓繞組和中壓繞組采用自耦連接，中性點接形式，其中高壓繞組和中壓繞組采用自耦連接，中性點接地；低壓繞組和高壓、中壓繞組之間采用磁連接，接成三角地；低壓繞組和高壓、中壓繞組之間采用磁連接，接成三角形。形。 2 2、三繞組自耦變壓器的等值電路、三繞組自耦變壓器的等值電路 與三繞組變壓器相同與三繞組變壓器相同3 3、三繞組自耦變壓器的參數(shù)計算、三繞組自耦變壓器的參數(shù)計算電阻、電納、電導計算電阻、電納、電導計算 三繞組自耦變壓器參數(shù)的計算依據(jù)與三三繞組自耦變壓器參數(shù)的計算依據(jù)與三繞組變壓器相繞組變壓器相同，電阻、電納、

48、電導的計算方法也相同。同，電阻、電納、電導的計算方法也相同。 另外，與三繞組變壓器各繞組的電阻不另外，與三繞組變壓器各繞組的電阻不同，自耦變壓器同，自耦變壓器各繞組的電阻不是各繞組的實際電阻（或實各繞組的電阻不是各繞組的實際電阻（或實際電阻按變比歸際電阻按變比歸算后的數(shù)值），而是等效電阻，并且可能出算后的數(shù)值），而是等效電阻，并且可能出現(xiàn)負值的情況，現(xiàn)負值的情況，這是自耦變壓器高壓繞組和中壓繞組之間存這是自耦變壓器高壓繞組和中壓繞組之間存在電的直接聯(lián)系在電的直接聯(lián)系的原因。的原因。電抗計算電抗計算 一般情況下，三繞組自耦變壓器銘牌提供的短路電壓未一般情況下，三繞組自耦變壓器銘牌提供的短路電壓未

49、歸算到變壓器的額定容量之下；并且低壓繞組的額定容量也歸算到變壓器的額定容量之下；并且低壓繞組的額定容量也不一定為變壓器額定容量的不一定為變壓器額定容量的50%50%。所以計算三繞組自耦變壓。所以計算三繞組自耦變壓器各繞組的等效電抗時，必須將銘牌提供的短路電壓先歸算器各繞組的等效電抗時，必須將銘牌提供的短路電壓先歸算到變壓器的額定容量之下，然后再按三繞組變壓器電抗的計到變壓器的額定容量之下，然后再按三繞組變壓器電抗的計算方法進行計算。算方法進行計算。短路電壓歸算公式：短路電壓歸算公式：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第六講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學模型 （同步發(fā)電機與負荷的數(shù)學模型）主講 馬士英一、同步發(fā)電機的數(shù)學模

50、型一、同步發(fā)電機的數(shù)學模型1、同步發(fā)電機的等值電路與相量圖、同步發(fā)電機的等值電路與相量圖 隱極機（汽輪發(fā)電機）隱極機（汽輪發(fā)電機）凸極機（水輪發(fā)電機）凸極機（水輪發(fā)電機）qdxx qQqddQqdddqqdqdqdqqddqqddqx I jUExxI jExI jxI jxIIjUxI jxI jxI jxI jUxI jxI jUE假想電動勢)()()(qddQqxxIEEIUdIqIdUqUqE軸）qj(軸）（d1QE)(qddxxI j軸）、軸方向，用以確定在qdq(IUQEqjx等值電路、相量圖隱極機電壓平衡方程、2 2、發(fā)電機運行限制、發(fā)電機運行限制 限制條件限制條件 定子繞組電流

51、不得超過額定值；定子繞組電流不得超過額定值； 轉子勵磁繞組電流不得超過額定值；轉子勵磁繞組電流不得超過額定值； 發(fā)電機有功出力不超過原動機最大輸出功率；發(fā)電機有功出力不超過原動機最大輸出功率； 發(fā)電機定子端部發(fā)熱不超過允許值，并保證并發(fā)電機定子端部發(fā)熱不超過允許值，并保證并列運行的列運行的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 運行限制圖（隱極機）運行限制圖（隱極機） 3、穩(wěn)態(tài)分析時同步發(fā)電機的數(shù)學模型 機端電壓保持不變，并作為電力系統(tǒng)電壓相位參考節(jié)點（平衡節(jié)點） 發(fā)電機有功功率和機端電壓保持不變，無功功率根據(jù)系統(tǒng)需要進行調整（PV節(jié)點） 發(fā)電機定出力運行有功功率和無功功率保持不變（PQ節(jié)點）二、電力系統(tǒng)負荷及數(shù)學

52、模型二、電力系統(tǒng)負荷及數(shù)學模型1、電力系統(tǒng)的負荷及其類型、電力系統(tǒng)的負荷及其類型 電力系統(tǒng)的負荷電力系統(tǒng)的負荷 電力系統(tǒng)中用電設備所消耗的功率。電力系統(tǒng)中用電設備所消耗的功率。 負荷分類負荷分類 綜合負荷綜合負荷同一時間內電力系統(tǒng)中所有用同一時間內電力系統(tǒng)中所有用戶所消耗的功戶所消耗的功率的綜合。率的綜合。 供電負荷供電負荷電力系統(tǒng)綜合負荷電力網(wǎng)的電力系統(tǒng)綜合負荷電力網(wǎng)的功率損耗。功率損耗。 發(fā)電負荷發(fā)電負荷電力系統(tǒng)供電負荷發(fā)電廠廠電力系統(tǒng)供電負荷發(fā)電廠廠用電功率。用電功率。 負荷曲線及其分類 負荷曲線電力系統(tǒng)的負荷是隨時間變化的，表示負荷隨時間變化的曲線稱為負荷曲線按統(tǒng)計時間分： 日負荷曲線

53、表示一天當中負荷隨時間變化的曲線； 周負荷曲線表示一周當中負荷隨時間變化的曲線； 年負荷曲線表示一年當中負荷隨時間變化的曲線；按負荷性質分： 有功負荷曲線表示電力系統(tǒng)有功負荷隨時間變化的曲線； 無功負荷曲線表示電力系統(tǒng)無功負荷隨時間變化的曲線；按統(tǒng)計地點分： 用戶負荷曲線表示電力用戶的負荷隨時間變化的曲線； 線路負荷曲線表示接于同一條線路的所有用戶的綜合負荷隨時間變化的曲線； 變電站（發(fā)電廠）的負荷曲線表示變電站（發(fā)電廠）負荷隨時間變化的曲線。 常用負荷曲線 用戶日有功負荷曲線反映一天當中有功負荷隨時間變化的曲線。 不同用戶日有功負荷曲線的差異很大。 系統(tǒng)日有功負荷曲線反映一天內電力系統(tǒng)有功綜

54、合負荷隨時間變化的情況。 特點： 1）曲線比較平坦； 2）最大負荷小于系 統(tǒng)各用戶最大負荷之和； 最小負荷大于系統(tǒng)各用戶 最小負荷之和。 同時系數(shù)=系統(tǒng)有功綜合負荷峰值/系統(tǒng)中所有用戶的有功負荷峰值之和。 實際工作中往往根據(jù)以往運行經(jīng)驗確定同時系數(shù)，然后利用各用戶的峰值負荷和系統(tǒng)同時系數(shù)確定電力系統(tǒng)有功綜合負荷的峰值。 系統(tǒng)日無功負荷曲線反映一天當中系統(tǒng)綜合無功負荷隨時間變化的曲線特點：1）較有功負荷曲線平坦； 2）與有功負荷曲線類似，但不完全相同，特別是最大無功負荷與最大有功負荷出現(xiàn)時間不同。 系統(tǒng)年持續(xù)有功負荷曲線將一年中的負荷按從大到小的順序重新排列所得到的負荷曲線。用途：用來計算一年中

55、的電能和電能損耗。 年最大有功負荷曲線反映系統(tǒng)一年內每月最大有功負荷變化情況的負荷曲線用途：用來安排檢修計劃和裝機計劃。2、綜合負荷的動態(tài)模型 考慮電壓和頻率隨時間變化時的負荷模型。3、綜合負荷的靜態(tài)模型 認為電壓和頻率保持不變時的負荷模型4、實用綜合負荷靜態(tài)模型 用靜態(tài)電壓特性表示的綜合負荷靜態(tài)模型 用電壓及頻率靜態(tài)特性表示的綜合負荷模型直線逼近 簡化綜合負荷靜態(tài)模型 注意到系統(tǒng)運行時，頻率非常接近額定頻率，各點電壓非常接近額定電壓，所以電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（潮流計算）時，就認為系統(tǒng)頻率和各用電設備電壓為額定值。此時綜合負荷靜態(tài)模型為：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第七講 電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路主講 馬士英一

56、、電力系統(tǒng)等值電路的繪制 根據(jù)電力系統(tǒng)的接線將各元件的等值電路連接起來，即得電力系統(tǒng)的等值電路。二、電力系統(tǒng)有名制等值電路1、特點 所有電氣量和元件參數(shù)都是歸算到同一電壓等級（基本級）的有名值。2、基本級的選擇 根據(jù)分析計算的方便性選擇； 選擇電力系統(tǒng)的最高電壓等級。3、變壓器變比的確定 額定電壓遠離基本級一側繞組的額定電壓靠近基本級一側繞組的變壓器變比k 精確計算時，各繞組額定電壓取實際額定電壓； 近似計算時，各繞組額定電壓取平均額定電壓； 平均額定電壓：同一電壓等級電網(wǎng)中，各元件的額定電壓并不相等，最高者為電網(wǎng)額定電壓的1.1倍；最低者為電網(wǎng)的額定電壓，為簡化計算，可認為同一電壓等級電網(wǎng)中

57、所有元件的額定電壓相等，由于該額定電壓約為電網(wǎng)中各元件額定電壓的平均值，所以稱為平均額定電壓。 電網(wǎng)額定電壓（kV）：3 6 10 35 110 220 500 平均額定電壓（kV）：3.15 6.3 10.5 37 115 230 5254、歸算公式 一般歸算公式： 近似計算時，變壓器變比取平均額定變比，元件額定電壓取平均額定電壓，上述歸算公式簡化為： 式中：Up(B)基本級的平均額定電壓； Up參數(shù)所在電壓級的平均額定電壓。)1()(2121kkIIkkUU)()(22212221kkXXkkRR)11()11(22212221kkBBkkGG)()(BpppBpUUIIUUUU2)(2)

58、(）pBppBpUUXXUURR2)(2)(）BppBppUUBBUUGG 變壓器的參數(shù)歸算公式更可以簡化為： 式中RT、 XT、 GT、 BT均為歸算到基本級的數(shù)值。)(100(%)(10)(100(%)(10002)(032)(02)(22)(SUSIBSUPGSUUXSUPRBpNTBpTNBpKTNBpKT三、電力系統(tǒng)標幺制等值電路1、基準值選擇1）選擇原則 各電氣量的基準值之間應遵守電路的基本規(guī)律； 基準值與有名值單位相同。2）基準值選擇 電路基本關系 電氣量基準值之間的關系 ZYIZUUIS/133BBBBBBBBZYZIUIUS133 五個電氣量 中只要任意給定兩個，其他三個可以

59、通過基本關系導出。 通常給定 ，則 通常取發(fā)電廠（變電站）額定容量或某一整數(shù)； 通常取基本級額定電壓（精確計算）或平均額定電壓（近似計算）。 BBBBBYZSIU、BBUS 、223BBBBBBBBBUSYSUZUSI、BSBU2、多電壓等級標幺制等值電路中參數(shù)及電氣量標幺 值計算1）“先歸算、然后取標幺值” 先利用變壓器變比將所有元件參數(shù)和電氣量歸算到基本級；然后利用基本級的基準值計算各元件及電氣量的標幺值。2）“就地取標幺值” 利用變壓器的變比和基本級的基準值（功率基準值、電壓基準值）求其他電壓等級的基準值（功率基準值、電壓基準值） 兩種方法的計算結果是一樣的，通常采用后者。精確計算時 變

60、壓器的變比取額定電壓之比，基準電壓取基本級的額定電壓。 采用“先歸算，后取標幺值”時，采用變壓器的額定變比將各元件參數(shù)歸算到基本級，然后利用基本級的基準電壓（額定電壓）計算參數(shù)標幺值。 采用“就地取標幺值”時，利用變壓器的額定變比和基本級的基準電壓（額定電壓）求出各非基本級的基準電壓，然后“就地”計算參數(shù)標幺值。近似計算時 變壓器的變比取平均額定電壓之比，各元件的額定電壓取平均額定電壓。 此時參數(shù)標幺值的計算公式簡化為：線路：變壓器： 、BpBppBLpBLSUlbSUlgUSlxXUSl r21*L21*L21*21*BGRBNTBTNBKTNBKTSSSPGSSSSPR100(%)IB10