电力系统主要元件等效模型
- 格式:ppt
- 大小:2.07 MB
- 文档页数:58
3电力系统元件参数及等值电路电力系统的元件参数和等值电路是电力系统中至关重要的部分,它们决定了电力系统的性能和运行稳定性。
在电力系统中,主要的元件包括变压器、发电机、电力线路、开关设备等,这些元件各自具有不同的参数和等值电路模型。
下面将介绍电力系统中常见的元件参数以及它们的等值电路模型。
1.变压器变压器是电力系统中常见的元件之一,它主要用于改变电压的大小。
变压器的参数包括变比、额定功率、绕组电阻、绕组电感等。
变压器的等值电路模型通常包括两个绕组,每个绕组都包含一个电阻和一个电感。
变压器的等值电路模型可以用来计算电流、功率损耗等。
2.发电机发电机是用来将机械能转化为电能的设备,它的参数包括额定功率、功率因数、电压、电流等。
发电机的等值电路模型通常包括一个电动势、一个串联阻抗和一个并联电导。
发电机的等值电路模型可以用来计算电压、电流、功率输出等。
3.电力线路电力线路是电力系统中用来传输电能的设备,它的参数包括线路长度、线路电阻、线路电抗等。
电力线路的等值电路模型通常包括一个串联电阻和一个并联电抗。
电力线路的等值电路模型可以用来计算电压降、损耗功率等。
4.开关设备开关设备是电力系统中用来控制电路通断的设备,它的参数包括额定电流、额定电压、动作特性等。
开关设备的等值电路模型通常包括一个串联电阻和一个并联电容。
开关设备的等值电路模型可以用来计算电流、电压、功率损耗等。
总结来说,电力系统中的元件参数和等值电路是电力系统设计和运行的基础。
了解各个元件的参数和等值电路模型,可以帮助工程师设计和分析电力系统,确保其正常运行和稳定性。
同时,不同元件之间的参数和等值电路模型之间也需要考虑其相互影响,以确保整个电力系统的协调运行。
因此,对电力系统中的元件参数和等值电路模型有深入的了解是非常重要的。
1 电力系统各元件数学模型1.1 发电机组参数及数学模型发电机组在稳态运行时的数学模型(图1所示)极为简单,通常由两个变量表示,即发出的有功功率P 和端电压U 的大小或发出的有功功率P 和无功功率Q 的大小。
以第一种方式表示时,往往还需伴随给出相应的无功功率限额,即允许发出的最大、最小无功功率max Q 、min Q 。
图 1 发电机数学模型1.2 变压器参数及数学模型1.2.1双绕组变压器Γ型等值电路模型TjX 图2 双绕组变压器Γ型等值电路模型双绕组变压器Γ型等值电路模型如图2所示,电路参数通过以下公式计算。
注意,公式中N U 取不同绕组的额定电压,表示将参数归算到相应绕组所在的电压等级(所得所得阻抗/导纳参数都是等值为Y/Y 接线的单相参数);公式中各参数由变压器厂家提供,采用实用单位。
22020210001001000%100k N T Nk NT N T NN T N P U R S U U X S P G U I S B U ⎧∙=⎪⎪⎪%∙=⎪⎪⎨⎪=⎪⎪⎪=∙⎪⎩(1-1) 其中,k P 为短路损耗,k U %为短路电压百分数,0P 为空载损耗,0%I 为空载电流百分数,N U 为归算侧的额定电压,N S 为额定容量 该电路模型一般用于手算潮流中。
1.2.2 双绕组变压器T 型等值电路模型1jX '图 3 双绕组变压器T 型等值电路模型其中,1R 和1X 为绕组1的电阻和漏抗,'2R ,'2X 为归算到1次侧的绕组2 的电阻和漏抗,m R 和m X 为励磁支路的电阻和电抗。
该电路模型一般用于电机学中加深对一二次侧和励磁支路电阻电抗的理解以及手算潮流计算中。
1.2.2 三绕组变压器Z 图4三绕组变压器的等值电路三绕组变压器的等值电路如图3所示,图中,变压器的励磁支路也以导纳表示。
该电路模型一般用于手算潮流计算中。
三绕组变压器的参数计算如下: 电阻:由短路损耗计算()()()1(12)(31)(23)2(23)(12)(31)3(31)(23)(12)121212k k k k k k k k k P P P P P P P P P P P P ---------⎧=+-⎪⎪⎪=+-⎨⎪⎪=+-⎪⎩(1-2) 211222233100010001000k N T Nk N T Nk NT N P U R S P U R S P U R S ⎧∙=⎪⎪⎪∙⎪=⎨⎪⎪∙⎪=⎪⎩(1-3) 其中,k P 为短路损耗,N U 为归算侧的额定电压,N S 为额定容量对于容量比为100/100/50和100/50/100的变压器,厂家提供的短路损耗是小容量绕组达到自身额定电流()/2N I 时的试验数据,计算时应首先将短路损耗折算为对应于变压器额定电流()N I 的值例如,对于100/100/50型变压器,厂家提供的是未经折算的短路损耗'(23)k P -,'(31)k P -,'(12)k P -首先应进行容量归算'(23)(23)'(31)(31)44k k k k P P P P ----⎧=⎪⎨=⎪⎩(1-4) 按新标准,厂家仅提供最大短路损耗max k P ,按以下公式计算电阻:2max (100%)2(50%)(100%)20002k N T N T T P U R S RR ⎧=⎪⎨⎪=⎩(1-5) 其中max k P 为最大短路损耗,N U 为归算侧的额定电压,N S 为额定容量 电抗:由短路电压百分数计算()()()1(12)(31)(23)2(12)(23)(31)3(23)(31)(12)1%%%%21%%%%21%%%%2k k k k k k k k k k k k U U U U U U U U U U U U ---------⎧=+-⎪⎪⎪=+-⎨⎪⎪=+-⎪⎩(1-6) 211222233100100100k N T Nk N T N k NT N U U X S U U X S U U X S ⎧%=⎪⎪⎪%⎪=⎨⎪⎪%⎪=⎪⎩(1-7) 其中,k U %为短路电压百分数,N U 为归算侧的额定电压,N S 为额定容量 注意,厂家提供的短路电压是经过额定电流折算后的数据。
电力系统各元的参数与等值网络1. 引言电力系统是由各种元件和设备组成的复杂系统,包括发电机、变压器、线路、负载等。
为了方便研究和分析,对电力系统进行等值处理是一种常见的做法。
本文将介绍电力系统各元的参数以及如何构建等值网络。
2. 发电机的参数发电机是电力系统的重要组成局部,其参数主要包括额定功率、额定电压、电压调节范围、励磁系统参数等。
在构建等值网络时,需要将发电机的参数转化为等值电动势和电阻。
3. 变压器的参数变压器用于将高压电能转换为低压电能,其参数主要包括变比、额定容量、效率等。
等值网络中的变压器可以分为两局部:主变压器和副变压器。
主变压器主要用来改变电压水平,而副变压器那么用来调整电压的精确度。
4. 线路的参数线路是电力系统中传输电能的通道,其参数包括电阻、电抗和电导等。
在构建等值网络时,需要将线路的参数转化为等值电阻和等值电抗。
5. 负载的参数负载是电力系统供电的目标,其参数主要包括功率因数、功率需求和电阻等。
在构建等值网络时,负载可以被简化为等效电阻。
6. 等值网络的构建等值网络的构建是将电力系统中各元的参数转化为等效电路元件的过程。
为了简化电力系统的分析和计算,等值网络的构建是非常重要的。
6.1 发电机的等值电压源发电机可以近似表示为一个电压源和一个电阻的网络模型。
等值电压源的电压等于发电机的额定电压,等值电阻那么根据发电机的额定功率和电压调节范围计算得出。
6.2 变压器的等值电路变压器的等值电路主要是根据变压器的变比和效率计算得出。
等值电路中的主变压器和副变压器分别由等效电压源和等效电阻组成。
6.3 线路的等值电路线路的等值电路主要是根据线路的电阻、电抗和电导计算得出。
等值电路中的线路由等效电阻和等效电抗组成。
6.4 负载的等效电路负载的等效电路主要是根据负载的功率因数、功率需求和电阻计算得出。
负载可以近似为等效电阻。
6.5 等值网络的整体结构将发电机、变压器、线路和负载的等效电路组合起来,就构成了电力系统的等值网络。