电力系统各元件的特性和数学模型1
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考点2:电力系统各元件特性,数学模型 1、变压器的参数和数学模型1.1、双绕组变压器的参数和数学模型变压器做短路实验和空载实验测得短路损耗、短路电压、空载损耗、空载电流可以用来求变压器参数。
1.电阻由于短路试验时,一次侧外加的电压是很低的,只是在变压器漏阻抗上的压降,所以铁芯中的主磁通也十分小,完全可以忽略励磁电流,铁芯中的损耗也可以忽略,由于变压器短路损耗kP 近似等于额定电流流过变压器时高低压绕组中的总铜耗,即k PCuP3.电导变电器电导T G 反映与变压器励磁支路有功损耗相应的等值电导,通过空载试验数据求得。
变压器空载试验接线图如图2—11所示。
进行空载试验时,二次开路,一次加上额定电压,在一次测得空载损耗P 和空载电流I 。
变压器励磁支路以导纳T Y 表示时,其中电导T G 对应的是铁芯损耗Fe P ,而空载损耗包括铁芯损耗和空载电流引起的绕组中的铜损耗。
由于空载试验的电流很小,变压器二次处于开路,所以此时的绕组铜损耗很小,可认为空载损耗主要损耗在T G 上了,因此,铁芯损耗FeP 近似等于空载损耗P 。
P 0=G T U N 2 G T = P 0/U N 2变换单位后为21000NT U P G =式中 G T -变压器的电导(S )P 0-变压器的空载损耗(kW ) U N -变压器的额定电压(kV )4.电纳 变压器电纳T B 反映与变压器主磁通的等值参数(励磁电抗)相应的电纳,也是通过空载试验数据求得。
变压器空载试验时,流经励磁支路的空载电流•I 分解为有功电流•gI (流过T G )和无功电流•b I (流过T B ),且有功分量•gI 较无功分量•bI 小得多(如图2-12所示),所以在数值上bI I ≈0,即空载电流近似等于无功电流。
TN b B U I 3=① 又由100%00⨯=NI I I 得NNN U SI I I I 3100%100%000⨯==②让式①、②相等,解得20100%NNT U S I B ⋅=B T -变压器的电纳(S ) I 0%-变压器的空载电流百分值1.2、三绕组变压器的参数和数学模型计算三绕组变压器各绕组的阻抗及励磁支路的导纳的方法与计算双绕组变压器时没有本质的区别,也是根据厂家提供的一些短路实验数据和空载实验数据求取。
内容提要1.变压器的参数和数学模型2.电力线路的参数和数学模型3.发电机组的运行特性和数学模型4.电力网络的数学模型2.1 变压器的参数和数学模型问题的提出1、在电力系统分析中,变压器如何表示?2、变压器各等值参数如何求取?变压器的实际图片变压器内部绕组简单物理模型ΦU1U22、11双绕组变压器一、等值电路1.〝 Τ 〞型等值电路2.〝一〞型等值电路(忽略励磁导纳)R TjX TR 1jX 1jX ,2R ,2R m jX m3.〝Γ〞型等值电路R T jX TG T-jB T在电力系统中一般采用Γ型等值电路二、各参数的获取1.实验数据获得短路实验可以获得:⎩⎨⎧∆%)(s U s P 百分值短路电压短路损耗 开路实验可以获得:⎩⎨⎧∆%)(00I P 百分值空载电流空载损耗2.参数的计算求R T0,,≈∆∆+∆=∆∆Fe Fe cu S S T P P P P P R 决定由T N N T N S R U S R I P 22333⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==∆221000N NS T S U P R ∆=⎪⎩⎪⎨⎧∆kV U MVAS kW P NN s :::求X TX T 由短路试验得到的U S %决定N N S T S U U X 100%2=⎩⎨⎧kVU MVA S N N ::%100%1003%2⨯=⨯≈NT N N T N S U X S U X I U求G T :G T 由开路试验的△ P 0决定T2N0cu Fe cu 0G U P ,0P ,P P P =∆≈∆∆+∆=∆32N0T 10U P G -⨯∆=⎩⎨⎧∆kVU kW P N ::0求B T :B T 由开路试验的I 0%决定%100B S U %100I B 3U %I T N 2NNT N 0⨯=⨯=20100%NNT U S I B =⎩⎨⎧kVU MVA S N N ::注意点:1.各量单位:2.U N 为哪侧的,则算出的参数、等值电路为折合到该侧的。