标幺值法从 1 1页开始

电力系统计算中标幺值的应用工作中在进行起动设计分析时，由于系统参数是进行起动分析的基础，往往需要对甲方或设计院所给的电力系统参数进行核定。

由于电力系统中电气设备的容量规格多，电压等级多，用有名单位制计算工作量很大，尤其是对于多电压等级的归算。

因此，在电力系统的计算中，尤其在电力系统的短路计算中，各物理量广泛地采用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示。

此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的标幺值或相对值。

一、标幺值的定义标幺值=实际值（任意单位）/基准值（与实际值同单位）。

在进行标幺值计算时，首先需选定基准值。

基准值可以任意选定，基准值选的不同，其标幺值也各异。

因此，当说一个量的标幺值时，必须同时说明它的基准值才有意义。

所谓标幺制，就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法。

二、基准值的选取基准值的选取，除了要求基准值与有名值同单位外，原则上可以是任意的。

但因物理量之间有内在的必然联系，所以并非所有的基准值都可以任意选取。

在电力系统计算中，主要涉及对称三相电路，计算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和一等值阻抗，这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧姆定律，即33S UI U ZI ⎫=⎪⎬=⎪⎭ （1） 选定的各物理量的基准值满足下列关系：33d d d d d d S U I U Z I ⎫=⎪⎬=⎪⎭（2） 将式（1）与式（2）相除后得：******S U I U Z I =⎫⎬=⎭（3） 式中，下标注‘*’者为标幺值，注‘d ’者为基准值，无下标为实际值。

由式（3）可以看出，在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同。

在各物理量取用相应的基准值情况下，线电压和相电压的标幺值相等，三相功率和单相功率的标幺值相等。

因此，有名单位制中单相电路的基本公式，可直接应用于三相电路中标幺值的运算。

且计算中无需顾忌线电压和相电压、三相和单相标幺值的区别，只需注意在还原成有名值时采用相应的基准值即可。

标幺值的单位-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在电气工程和物理学中，标幺值是一种常用的无量纲量，用于表示某个物理量相对于其基准值的比值。

标幺值的概念最早在电力系统中得到广泛应用，用于描述电压、电流、功率等重要参数。

通过将这些物理量除以其基准值，我们可以得到一个与具体数值无关的相对值，方便比较和分析不同系统和设备间的性能差异。

标幺值的运用不仅限于电力系统领域，还被广泛应用于其他工程学科和科学研究中。

无论是机械工程、化学工程、建筑工程还是通信工程，都可以利用标幺值来描述和比较各种物理量的特征和性能。

标幺值的使用使得不同领域的专家和研究人员能够更好地交流和合作，推动各个学科的发展。

对于标幺值的单位选择和标准化是十分重要的。

在不同的领域和不同的国家，可能存在着不同的标幺值单位和标准。

为了确保不同系统间的比较和评估的准确性，需要制定一套统一的标幺值单位和标准。

这样可以使得不同系统的数据具有可比性，方便工程技术人员的工作和决策。

此外，标准化的标幺值单位还能促进国际间的合作与交流，共同推进各个领域的发展。

综上所述，标幺值作为一种无量纲量，在不同科学领域和工程学科中具有重要的意义和应用。

标幺值的单位选择和标准化对于数据比较和技术交流至关重要。

只有在统一的标准下，我们才能更好地分析和评估不同系统和设备的性能，并为各个领域的发展提供有力支持。

文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文按照如下结构进行叙述：引言部分包括概述、文章结构和目的。

首先，我们将对标幺值的单位进行引言性介绍。

接着，我们将明确文章的结构安排，以方便读者理解和阅读。

最后，我们将说明本文撰写的目的和意义，以便读者对文章的内容有更清晰的认识。

正文部分主要包括标幺值的定义和意义，以及标幺值的应用领域。

在2.1小节中，我们将详细解释标幺值的定义和其背后的意义。

我们将阐述标幺值是一种相对单位，它用于描述某个物理量与参考量之间的比值关系，具体体现了一种无量纲化的统一标准。

关于标幺值的说明标幺值：标幺值是一种无纲量的相对值。

在短路计算中，采用标幺值比有名值更为方便。

1、标幺值的定义和基准值得确定标幺值=有名值/同名的基准值（标幺值用下标*表示）在短路计算中，一般取容量基准值为100MV A（也可以取1000MV A或其他值），各级电压的基准值就取为各级平均电压，表示为Sd=100（MV A）Ud=Uav（kV）电流基准值和阻抗基准值则需由上述两基准值算出：Id=Sd/ （Ud.*√3）---(kV)Zd=Ud /（Id.*√3）=Ud* Ud/Sd ---(Ω) 2、化标幺的第一种方法：统一化成标幺值将原始网络先用折算的方法化成有名值等值电路，再将各元件有名值除以统一的基准值即可得出各元件的标幺值，见下例1：[例1]原始系统的网络简化图如下：解Sd=100(MV A)Ud=10.5（kV）Zd=10.5*10.5/100=1.1（Ω）Id*=100/(10.5*√3)=5.5（kA）电源电势的标幺值为E’’G* = E’’G/Ud=10.5/10.5=1.0各元件电抗的标幺值E’’G* =0.44/1.1=0.4 X’’T1*=0.37/1.1=0.34 X’’L*=0.33/1.1=0.3X’’T2*=0.58/1.1=0.53 X’’R*=1.21 /1.1=1.1标幺值等值电路，见下图：为了与有名值方法比较。

可将其还原成有名值：X∑=X∑* *Zd=2.67*1.1=2.93（Ω）这个值与用有名值计算结果是相同的。

3、化标幺的第二种方法：就地化成标幺值（个别的变化法）这种方法是直接用各元件有名值除以本电压级的阻抗基准值，见下例：[例2]用就地化标幺方法将例1原始网络化为标幺值等值电路。

仍取：Sd=100(MV A)解电源电动势标幺值仍为E’’G* = 10.5/10.5=1.0求出各元件电抗有名值并随即除以本级阻抗基准值（或乘以阻抗基准值的倒数）计算结果略（计算结果数据与例1完全相同）就地化标幺很简单，可以直接计算出各元件的阻抗标幺值：Z* =Z(Sd/Ud. Ud)式中，Z-----各元件按本身额定电压（或采用相应的平均值）计算出的有名值阻抗，Ω；Sd-----化标幺值时统一规定的容量基准值，MV A;Ud-----本级基准电压（一般采用本级平均电压），kV。

标幺值概述1.标幺值的一般概念标幺值音译自英文per unit。

实行标幺值系统，即采用标幺制，英文称为normalization，即归一化或标准化之意。

标幺制的本质是采用相对值（标幺值）单位系统代替绝对值（有名值）单位系统。

我们在日常计量中一般采用有名值系统，有名值系统实际上是采用统一固定的基准量量测得到的数值，物理量的单位就是给这个基准量起的名字，如国际单位制中的米，千克，安培等。

这种有名值系统在大多数情况下满足我们使用的要求，也很方便。

但有时采用相对值会带来更多的方便，例如：火电厂常用标准煤耗来衡量经济性，我们有时说“什么东西有2-3个人那么重”，这里面都隐含着相对值（标幺值）的概念在里面。

既然是相对值，那就首先要有一个基准，物理量与所选基准的比值，就是这个物理量的标幺值。

从这个意义上，国际单位制下的物理量也可以看成标幺值，例如某物的长度1m，意味该物长度与1m长的基准比值为1，只不过我们给这个基准起了一个专用的单位名称m；在标幺值系统里，则称该物的长度在以1m作为基准时的标幺值等于1（注意这里没有单位了，因为是一个比值，没有量纲），这时候我们称物体的长度是“1个标幺值长度”。

正所谓尺有所短，寸有所长，因此基准的选取是有随意性的，一个1m长的物体，若用1m作为基准，则其标幺值等于1；若用0.5m 作为基准，则其长度的标幺值就是2。

基准变化，其相应的标幺值数值也会变化。

采用标幺值的好处之一是，计算结果概念更加明晰，就像我们更习惯于使用百分比描述比例关系；另一个好处是，选取适当的基准时，物理量的标幺值通常在1左右，这样在数值计算中可以充分发挥字长的作用，得到更高的计算精度。

2. 电力系统计算中的标幺制电力系统计算通常采用标幺制，这是行业的习惯，当然更主要是因为采用标幺值带来的方便。

要采用标幺制，基准值的选取是关键。

如前所述，基准值的选取本来没有任何限制的，换句话说，基准值是可以任意选的。

但对于任意选取的基准值，电路基本定律的形式会发生变化。

标幺值的概念及特点一、引言标幺值是电气工程中常用的概念，它是指在特定条件下，某个物理量与其在该条件下的参考值之比。

标幺值可以用于不同系统之间的比较和分析，有助于实现电气设备的互联互通和智能化控制。

二、标幺值的定义标幺值是指某个物理量与其在特定条件下的参考值之比。

这里的特定条件包括电压、电流、频率等参数。

在电气工程中，常用的参考值包括额定电压、额定电流等。

三、标幺值的计算方法标幺值可以通过以下公式计算：标幺值 = 实际物理量 / 参考物理量其中，实际物理量指在特定条件下测得的物理量，如电压、电流等；参考物理量指在同样条件下设备设计或规范中规定的数值。

四、标幺值的应用1. 比较不同系统之间的数据：由于不同系统使用的单位和参考点可能不同，因此直接进行比较可能会产生误差。

使用标幺值可以将数据转换为相对数，从而消除单位和参考点之间的差异，便于进行比较和分析。

2. 评估设备性能：标幺值可以用于评估电气设备的性能。

通过比较设备的实际值和参考值，可以判断其性能是否达到设计要求。

3. 实现智能化控制：标幺值可以作为电气设备互联互通的基础。

通过将不同设备的标幺值进行比较和分析，可以实现智能化控制，提高系统的效率和可靠性。

五、标幺值的特点1. 相对数：标幺值是相对数，与具体的单位和参考点无关。

2. 比例关系：标幺值之间存在比例关系，便于进行比较和分析。

3. 稳定性：在同一条件下，标幺值保持不变，便于进行长期监测和分析。

4. 适用范围广：标幺值适用于各种电气量的计算和分析，如电压、电流、功率等。

六、总结标幺值是电气工程中常用的概念，它可以用于不同系统之间的比较和分析，有助于实现电气设备的互联互通和智能化控制。

标幺值具有相对数、比例关系、稳定性等特点，并适用于各种电气量的计算和分析。

标么值法：在标么值的计算中，基准值是作为一个比较标准。

经常使用的有：基准容量(S j)、基准电压(U j)、基准电流(I j)、基准阻抗（Z j）。

这四个量中可选定两个，其他两个量即可用公式求得，不可四个量均任意选定。

标么值是指选定一个基准容量(S j)和基准电压(U j)，将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准值的比值（相当于基准量的比值），称为标么值。

标么值计算中，基准条件一般选基准容量S j=100MVA,基准电压U j(电网线电压平均值)。

当S j、U j确定后，对应的基准电流I j =S j÷（×U j）；基准阻抗Z j=U j2÷S j。

（1）电路中各种电气元件的电抗标么值计算①系统电源X s*= Sk Sj式中：X s*—基准条件下的电抗标么值；S k—电源母线的短路容量②变压器X T*=U k% SN Sj式中：U k%—短路电压百分数（查看变压器铭牌）③电抗器IjUNX L*= X L% INUj式中：X L%—额定百分电抗（查铭牌）④线路SjX l*= X0l Uav2式中：X0—线路单位长度电抗值，Ω/km；L—线路长度，km（2）短路电流计算短路回路中各元件的标么电抗算出后，即可根据供电系统单线图做出它的等值电路图，然后计算出由电源到短路点U*,由于电源电的总阻抗后，同时，又可计算短路电流:I k*=X∑*压的标么值在取U j=U av时，U*=1，则I k*=X∑*1，短路电流值为：I k= I k*I j短路电流(三相)=短路电流标么值×对应电压等级的基准电流短路电流(二相)=0.877×短路电流(三相)短路容量=短路容量标么值×基准容量。

第7篇 标幺值标幺值的基准值通常按三相容量σS 和线电压σU 给出。

再推算出()σσσU S I 3/=和σσσS U Z /2=。

不对称故障计算出的*I I σ、*S S σ和*U U σ是什么？无论是相量还是序量。

标幺值定义：标幺值=有名值/基准值。

有名值与基准值必须一致，一致的内涵：量纲一致，功率单相对单相、三相对三相，电压相电压对相电压、线电压对线电压，相电流对相电流，相阻抗对相阻抗。

因此，标幺值无量纲，无单、三；相、线之分。

无论做何种计算，电力系统的源（激励）一定是对称的，单、三；相、线固定的比例关系，标幺值相同，随便怎么理解都是对的。

阻抗（传递函数）标幺值只能是相阻抗，22U U Z S S ϕσσσσϕσ==。

因此，作为激励我们理解为相，响应一定是相！计算出的容量是单相、电压是相电压、电流是相电流。

只是对称系统，单、三；相、线标幺值相同而已。

谈到标幺值一定要关注基准值，在三相四线制的系统中，通常规定σS 为三相容量，σU 为线电压即相电压差。

由此推算出的其他基准值：()σσσU S I 3/=，σσσS U Z /2=。

可见，σI 是相电流即一相导线的电流，不是相电流差，σZ 是相阻抗即相电压/相电流。

这种推算有一个重要前提，就是三相系统是对称的。

还可以推算出：ϕσσS S 3=，ϕσσU U 3=。

基准值是人为的规定，他们之间的关系对应三相对称系统是便于计算，当然允许。

三相对称系统只有一相是独立的，即知道一相便知道三相。

三相对称系统中的有名值关系与基准值关系完全相同，因此，标幺值=有名值/基准值，单/单=三/三；相/相=线/线。

所以，标幺值×什么基准值=什么有名值！三相不对称系统三相相互独立，只能按相计算，基准值只能采用单和相。

即标幺值×基准值（单和相）=有名值（单和相）！我们的问题是能否统一对称和不对称？有名值之间的运算就不是规定了，必须满足电工原理：如欧姆定律，能量原理。

标幺值法计算书计算依据《工业与民用配电设计手册》第四章p90,p91,p114,p116,p120页的公式已知条件元件1--同步电机:基准容量Sj=100MVA额定容量Sr=200MVA超瞬变电抗相对值Xd"=1标幺值X1=Xd"Sj/Sr=1*100MVA/200MVA=0.500元件2--变压器(双绕组):基准容量Sj=100MVA额定容量Sr=15000KVA短路电压Ud%=7.5标幺值X2=Uk%Sj/100Sr=7.5*100MVA/100*15000KVA=0.500元件3--线路:基准容量Sj=100MVA线路长度L=15kM平均额定电压Uj=37kV单位阻抗X0=0.4Ω/km标幺值X3=X0 LSj/Uj2=0.4Ω/km*15km*100MVA/37kV2 =0.438元件4--变压器(双绕组):基准容量Sj=100MVA额定容量Sr=12500KVA短路电压Ud%=6.5标幺值X4=Uk%Sj/100Sr=6.5*100MVA/100*12500KVA=0.520元件5--电抗器:基准容量Sj=100MVA电抗器电抗百分比Xk%=4.5基准电压Uj=6.3kV基准电流Ij=9.16kA电抗器额定电压Ur=6kV电抗器额定电流Ir=0.3kA标幺值X5=Xk%UrIj/100IrUj=4.5*6kV*9.16kA/(100*0.3kA*6.3kV)=1.309元件6--线路:基准容量Sj=100MVA线路长度L=1kM平均额定电压Uj=6.3kV单位阻抗X0=0.08Ω/km标幺值X6=X0 LSj/Uj2=0.08Ω/km*1km*100MVA/6.3kV2 =0.202计算公式和过程短路点1基准电压Uj=6.3kV基准容量Sj=100MVA冲击系数Kch=1.8短路电抗Xjs=+X4=+0.520=1.958短路容量Sd=Sj/Xjs=100/1.958=51.073MVA三相短路电流有效值Id(3)=Ij/Xjs=9.164/1.958=4.680kA三相短路冲击电流ic(3)=1.414Kch Id(3)=1.414*1.8*4.680kA=11.913kA 三相短路电流全电流有效值Ic(3)=[1+2(Kch-1)2 ]0.5 Id(3)=[1+2(1.8-1)2 ]0.5 *4.680kA=7.067kA两相短路冲击电流ic(2)=0.866ic(3)=0.866*11.913kA=10.317kA两相短路电流有效值Id(2)=0.866Id(3)=0.866*4.680kA=4.053kA两相短路电流全电流有效值Ic(2)=0.866Ic(3)=0.866*7.067kA=6.120kA 短路点2基准电压Uj=6.3kV基准容量Sj=100MVA冲击系数Kch=1.8短路电抗Xjs=+X4+X6=+0.520+0.202=3.469短路容量Sd=Sj/Xjs=100/3.469=28.827MVA三相短路电流有效值Id(3)=Ij/Xjs=9.164/3.469=2.642kA三相短路冲击电流ic(3)=1.414Kch Id(3)=1.414*1.8*2.642kA=6.725kA 三相短路电流全电流有效值Ic(3)=[1+2(Kch-1)2 ]0.5 Id(3)=[1+2(1.8-1)2 ]0.5 *2.642kA=3.989kA两相短路冲击电流ic(2)=0.866ic(3)=0.866*6.725kA=5.824kA两相短路电流有效值Id(2)=0.866Id(3)=0.866*2.642kA=2.288kA两相短路电流全电流有效值Ic(2)=0.866Ic(3)=0.866*3.989kA=3.454kA计算结果短路点1短路容量Sd=51.073MVA三相短路冲击电流ic(3)=11.913kA三相短路电流有效值Id(3)=4.680kA三相短路全电流有效值Ic(3)=7.067kA两相短路冲击电流ic(2)=10.317kA两相短路电流有效值Id(2)=4.053kA两相短路全电流有效值Ic(2)=6.120kA 短路点2短路容量Sd=28.827MVA三相短路冲击电流ic(3)=6.725kA三相短路电流有效值Id(3)=2.642kA三相短路全电流有效值Ic(3)=3.989kA两相短路冲击电流ic(2)=5.824kA两相短路电流有效值Id(2)=2.288kA两相短路全电流有效值Ic(2)=3.454kA。