1、第二章 電力網(wǎng)各元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時，三相對稱，只研究一相等值電路和參數(shù)即可。本章介紹計(jì)及了其余兩相影響的元件一相等值參數(shù)。2.1架空電力線路的參數(shù)1.線路的電阻2.線路的電抗：表示電感。3.線路的電導(dǎo)4.線路的電納：表示電容。 理想情況下，電力線路是均勻分布參數(shù)的電路，也就是說，它的電阻、電抗、電導(dǎo)和電納都是沿線路長度均勻分布的。線路每km（單位長度）的電阻 、 電抗 、 電導(dǎo)和電納分別以 表示。（分布參數(shù)）集中參數(shù)：1.線路的電阻直流電阻:交流電阻:導(dǎo)線交流電阻是由導(dǎo)線直流電阻及其在交流作用下因肌膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)而增大的部分構(gòu)成。1.線路的電阻此時：電阻率不是各種導(dǎo)

2、體材料原有的電阻率，而是修正以后的電阻率，應(yīng)考慮到下面三個因素：1)在電力網(wǎng)中，所用的導(dǎo)線和電纜大部分都是多股絞線，絞線中線股的實(shí)際長度要比導(dǎo)線的長度長2%3%，因而它們的電阻率要比同樣長度的單股線的電阻率大2%3%。2)在電力網(wǎng)計(jì)算時，所用的導(dǎo)線和電纜的實(shí)際截面積比額定截面積要小些，因此，應(yīng)將導(dǎo)線的電阻率適當(dāng)增大，以歸算成與額定截面積相適應(yīng)。3)一般表中的電阻率數(shù)值都是對應(yīng)于20的情況。2.線路的電抗圖2-1分裂導(dǎo)線的等效半徑1.線路的電阻分裂導(dǎo)線電阻：表導(dǎo)線材料計(jì)算用電阻率和電導(dǎo)率導(dǎo)線材料銅鋁/(m/km)188315/(m/m)53322.線路的電抗 交流電流流過導(dǎo)體，發(fā)生變化時，將引起

3、磁通變化，感應(yīng)出反電動勢，從而阻礙電流流動，這個阻礙的能力用電抗來度量。1. 三相（單相）架空線電抗其中，為導(dǎo)體（計(jì)算）半徑（自幾何均矩P14頁） 為互幾何均矩2.線路的電抗2.分裂導(dǎo)線電抗其中，：為互幾何均矩：分裂相數(shù)。（一般2-4） ：分裂間距（P14頁）3.線路的電導(dǎo)電導(dǎo)：由絕緣子串的泄漏電流和電暈現(xiàn)象決定。電暈：高壓導(dǎo)線周圍的空氣電離。電暈臨界電壓： 分裂導(dǎo)線： 導(dǎo)線水平排列時，邊相導(dǎo)線的電暈臨界電壓 3.線路的電導(dǎo)中間相導(dǎo)線的電暈臨界電壓 ：一旦達(dá)到或超過臨界電壓時，電暈現(xiàn)象就會發(fā)生，將產(chǎn)生電暈損耗 ，再考慮絕緣子的泄漏損耗 ，則總的功率損耗 。從而，電導(dǎo)：三相電暈損耗功率。（s/k

4、m） U：線路線電壓。（kv）3.線路的電導(dǎo)因?yàn)樵趯?dǎo)線制造時，已考慮了躲開電暈發(fā)生，而線路泄漏也很小，所以一般情況下都可設(shè) 。4.線路的電納1.三相（單相）架空線電納：2.分裂導(dǎo)線電納： 第二節(jié)架空線路的數(shù)學(xué)模型圖電力線路的單相等效電路一般線路的等值電路：1.短線路的數(shù)學(xué)模型圖集中參數(shù)表示線路的等效電路通常我們認(rèn)為 1.短線路的數(shù)學(xué)模型圖短線路的等效電路短線路：長度不超過100km的架空線，電納影響不大，可 忽略 2.中等長度線路的數(shù)學(xué)模型圖中等長度線路的等效電路a)一般形式b)G=0形式長度100-300km的架空線，不超過100km的電纜，電納不能略去，3.長線路的數(shù)學(xué)模型圖長線路的簡化等

5、效電路300km的架空線，100km以上的電纜，考慮分布系數(shù)。（近似考慮分布系數(shù)（修正系數(shù)），精確考慮分布系數(shù)）（P24頁） 第三節(jié) 變壓器的等值電路和參數(shù)一、等值電路RT+jXTGT-jBTRTjXT：一、二次繞組漏抗GTjBT：勵磁回路圖雙繞組變壓器等效電路a)T形等效電路b)、c)形等效電路二、雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算1.電阻RT2.電抗XT3.電導(dǎo)GT4.電納BT短路試驗(yàn)空載試驗(yàn)1.電阻RT圖變壓器短路試驗(yàn)接線圖a)單相等效電路b)三相測試接線圖變壓器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)：短路損耗Ps，短路電壓百分值Us%, 空載損耗P0，空載電流百分值I0%，額定電壓UN，額定容量SN。 1.電阻RT:注意單位

6、！注意單位！ 2.電抗3.電導(dǎo)GT圖變壓器空載試驗(yàn)接線圖a)單相等效電路b)三相測試接線圖注意單位！3.電導(dǎo)注意單位！4.電納注意：VNKV；2）SNKVA；3）折算到哪一側(cè)參數(shù)，用相應(yīng)的額定電壓VN。勵（激）磁功率表示的變壓器等值電路圖以勵磁功率表示的變壓器形等效電路三、三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算R1+jX1-jBTRT，XT：繞組漏阻抗，GTjBT：勵磁回路R2+jX2R3+jX3GT 三繞組變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)時，依次使某一繞組開路，另兩個繞組按雙繞組變壓器的方式進(jìn)行短路試驗(yàn)。由于三個繞組中可能有一個繞組容量較小，短路試驗(yàn)容量將受到其限制。為獲得變壓器額定容量SN下的等值參數(shù)，短路損耗應(yīng)進(jìn)行如下

7、折算：勵磁回路參數(shù)：1.求各繞組的電阻(RT1、RT2、RT3)（1）三繞組容量相同（2）三繞組容量不同（10010050、10050100）（3）僅提供最大短路損耗的情況Vs不必折算。2.求各繞組的電抗(XT1、XT2、XT3)圖2-10三繞組變壓器繞組的兩種排列方式a)升壓結(jié)構(gòu)b)降壓結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與三繞組變壓器相同。應(yīng)注意：（1）第三繞組容量小，一般接成三角形。（2）需要對短路數(shù)據(jù)進(jìn)行歸算。四、自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算含理想變壓器的等值電路圖2-11 帶有變壓比的等值電路五、變壓器的 型等值電路如果略去勵磁支路或另作處理，可表示為圖212（a)由圖（a)得：由上式解出：令YT=1/ZT，上式變

8、為： 變壓器的型等值電路的變壓原理 三個支路的阻抗值之和恒等于零，構(gòu)成諧振三角形，產(chǎn)生諧振換流，在原、副方間的阻抗上產(chǎn)生電壓降，實(shí)現(xiàn)變壓的作用。三繞組變壓器的情況電抗器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型圖2-8電抗器的圖形符號和等效電路a)圖形符號b)等效電路1.作用：限制短路電流2.表達(dá)式：發(fā)電機(jī)的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型圖2-20發(fā)電機(jī)簡化等效電路a)電壓源b)電流源忽略電阻，發(fā)電機(jī)銘牌提供電抗百分值。1 標(biāo)幺制的概念 注意： （1）標(biāo)幺值沒有量綱。 （2）所選基準(zhǔn)值不同，標(biāo)幺值不同。 第四節(jié) 標(biāo)幺制 采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算時，第一步的工作是選取各個物理量的基準(zhǔn)值。三相電力系統(tǒng)等效為單相時：2 基準(zhǔn)值的選取 （1）除了要

9、求和有名值同單位外，原則上可以是任意值。 （2）考慮采用標(biāo)幺值計(jì)算的目的。 目的：（a)簡化計(jì)算。 （b)便于對結(jié)果進(jìn)行分析比較基準(zhǔn)值的選取原則：1、單位與有名值相同2、一般選額定值3、滿足電路的基本關(guān)系首選基準(zhǔn)值SB,UB，并滿足如下要求：其他三個量可有電路關(guān)系派生：雖然在有名制中某物理量在三相系統(tǒng)中和單相系統(tǒng)中是不相等的，如線電壓與相電壓存在 倍的關(guān)系，三相功率與單相功率存在3倍的關(guān)系，但它們在標(biāo)幺制中是相等的，即有結(jié)論：在標(biāo)幺制中，三相電路的計(jì)算公式與單相電路的計(jì)算公式完全相同，線電壓與相電壓的標(biāo)幺值相同，三相功率與單相功率的標(biāo)幺值相同。3 不同基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值間的換算把標(biāo)幺阻抗還原成有名

10、值：新基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值：電抗器的換算公式：4.電力系統(tǒng)各元件的標(biāo)幺值1.變壓器2.輸電線路4.電力系統(tǒng)各元件的標(biāo)幺值3.發(fā)電機(jī)4.電抗器1 精確等值電路，含理想變壓器 各段分別取基準(zhǔn)電壓VB(I)、VB(II)、VB(III)，各段的基準(zhǔn)功率都選SB。 缺點(diǎn)：應(yīng)用不便，計(jì)算復(fù)雜。有名值計(jì)算： 有名值計(jì)算：標(biāo)幺值計(jì)算2 精確等值電路，不含理想變壓器 選擇基準(zhǔn)電壓之比等于變壓器的變比，因此，只選一段的基準(zhǔn)電壓，其余段可由基準(zhǔn)邊比確定。例28 缺點(diǎn)： （1）標(biāo)幺制的實(shí)際應(yīng)用價值降低。 （2）環(huán)網(wǎng)（圖217）情況下基準(zhǔn)值難以選取。3 近似計(jì)算，不含理想變壓器 選各段平均額定電壓作為基準(zhǔn)電壓，變壓器變比的標(biāo)幺值約等于1。若近似的把變壓器變比表示成平均電壓之比，則變壓器變比的標(biāo)幺值等于1。