第2章 电力系统元件等效电路和参数
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第二章 电力系统各元件的特性参数和等值电路 主要内容提示:本章主要内容包括:电力系统各主要元件的参数和等值电路,以及电力系统的等值网络。
§2-1电力系统各主要元件的参数和等值电路一、发电机的参数和等值电路一般情况下,发电机厂家提供参数为:N S 、N P 、N ϕcos 、N U 及电抗百分值G X %,由此,便可确定发电机的电抗G X 。
按百分值定义有100100%2⨯=⨯=*NNGG G U S X X X 因此 NNG G S U X X 2100%⋅= (2—1) 求出电抗以后,就可求电势G E •)(G G G G X I j U E •••+=,并绘制等值电路如图2-1所示。
二、电力线路的参数和等值电路电力线路等值电路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。
在同一种材料的导线上,其单位长度的参数是相同的,随导线长度的不同,有不同的电阻、电抗、电导和电纳。
⒈电力线路单位长度的参数电力线路每一相导线单位长度参数的计算公式如下。
⑴电阻:()[]201201-+=t r r α(Ω/km ) (2—2) ⑵电抗:0157.0lg1445.01+=rD x m(Ω/km ) (2—3) 采用分裂导线时,使导线周围的电场和磁场分布发生了变化,等效地增大了导线半径,从而减小了导线电抗。
此时,电抗为nr D x eq m 0157.0lg1445.01+=(Ω/km ) 式中m D ——三相导线的几何均距;(a ) G ·(b )G ·图2-1 发电机的等值电路(a )电压源形式 (b )电流源形式eq r ——分裂导线的等效半径;n ——每相导线的分裂根数。
⑶电纳:6110lg 58.7-⨯=rD b m(S/km ) (2—4)采用分裂导线时,将上式中的r 换为eq r 即可。
⑷电导:32110-⨯=UP g g∆(S/km ) (2—5)式中g g ∆——实测的三相线路的泄漏和电晕消耗的总功率, kW/km ; U ——实测时线路的工作电压。
第一章 电力系统的基础概念1-1 解:(1) 电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力负荷组成的,包括了发电、输电、配电和用电的全过程。
(2) 发电厂的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,是电力系统的能量来源。
110kV 及以上的电力网称输电网,主要功能是将大量的电能从发电厂远距离传输到负荷中心,并保证系统安全、稳定和经济地运行。
35kV 及以下的电力网称为配电网,主要功能是向终端用户配送满足一定电能质量要求和供电可靠性要求的电能。
电力负荷是电力系统中的能量流向和被消费的环节,电力负荷通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。
1-2解:(1) 电力系统的运行有以下特点: 电能不能大量储存;过渡过程非常迅速;电能生产与国民经济各部门和人民生活关系密切。
(2) 对电力系统的基本要求有:保证供电的可靠性 保证供电的电能质量保证电力系统运行的经济性 满足节能与环保的要求1-3 解: (核心内容:P4 表1-1 P5 图1-2) (1) 发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压: 发电机:G : ()kV kV 5.10%5110=+⨯ 变压器:T1:()()kV kV V N T 5.10%511011=+⨯=kV kV V N T 242%)101(220)2(1=+⨯=变压器:T2:kV V N T 220)1(2=kV kV V N T 121%)101(110)2(2=+⨯=kV kV V N T 5.38%)101(35)3(2=+⨯=变压器:T3:kV V N T 35)1(3=kV kV V N T 6.6%)101(6)2(3=+⨯=若考虑到3-10Kv 电压等级线路不会太长,T3也可以写为:kV V N T 35)1(3=()()kV kV V N T 3.6%51623=+⨯=标号注意:1、单位 2、下脚标写法 (2) 低压侧的额定电压高压侧的额定电压变压器的额定变比=:T1:5.10242)1(1)2(11==N T N T N V V K T2:121220)2(2)1(2)21(2==-N T N T N T V V K 5.38220)3(2)1(2)31(2==-N T N T N T V V K 2(2)2(23)2(3)12138.5T N T N T N V K V -==变压器的额定变比可记为:5.38/121/220T3:6.635)2(3)1(33==N T N T N V V K 或 3(1)33(2)356.3T N N T N V K V ==变比注意:1、顺序为 高/中/低 2、不必计算结果 (3) 1T 变压器运行于%5+抽头时:T1(2))1T1(1)V 242(15%)254V 10.510.5T K ⨯+=== 2T 变压器运行于主抽头,变压器的实际变比等于额定变比,即5.381212203T 变压器运行于%5.2-抽头:T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.6 6.6T K ⨯-===或:T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.3 6.3T K ⨯-===1-4 解:(核心内容:P4 表1-1 P5 图1-2)(1) 发电机、电动机及变压器高、中、低压绕组的额定电压:发电机G :13.8kv注意:特殊发电机电压:13.8、15.75、18Kv 不用提高5%,直接为13.8、15.75、18Kv 。
电力系统分析第二章(电网的正序参数和等值电路)总结电力系统正常运行时,系统的三相结构和三相负荷完全对称,系统各处电流和电压都对称,并且只含正序分量的正弦量。
系统不对称运行或发生不对称故障时,电压和电流除包含正序分量外,还可能出现负序和零序分量。
静止元件的负序分量参数和等值电路与正序分量完全相同 取负荷滞后功率因数运行时,所吸收的无功功率为正,感性无功 负荷超前功率因数运行时,所吸收的无功功率为负,容性无功 发电机滞后功率因数运行时,所发出的无功功率为正,感性无功 发电机超前功率因数运行时,所发出的无功功率为负,容性无功第一节:电力线路的数学模型一.电力线路的物理现象及电气参数用电阻R 来反映电力线路的发热效应,用电抗X 反映线路的磁场效应,用电纳B 来反映线路的电场效应,用电导G 来反映线路的电晕现象和泄漏现象。
(1)线路的电阻:考虑温度的影响则:(2)线路的电抗:.各相导线有自感,导线之间有互感。
用一相等值电路分析.三相导线间距离不等时,各相电感互不相等。
为使线路阻抗对称,每隔一段距离将三相导线进行换位最常用的电抗计算公式进一步可得到 ()()QP sin cos S U I 3θθU I 3I U3S i u *j j ~+=+=∠=-∠==ϕϕϕ [])20(120-+=t r r t αSr ρ=141105.0lg6.42-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=r m r D f x μπ)导线单位长度的电抗(km x /1Ω-)或导线的半径(cm mm r - 1=-r r μμ数,对铜、铝,导线材料的相对导磁系)交流电频率(Hz f -3cabc ab m m D D D D cm mm D =-),或几何均距(0157.0lg 1445.01+=rDx m还可以进一步改写为:在近似计算中,可以取架空线路的电抗为0.40Ω/km分裂导线线路的电抗:分裂导线的采用改变了导线周围的磁场分布,等效地增加了导线半径,减小了导线表面的电场强度,避免正常运行时发生电晕。
电力网各元件的参数与等值电路引言在电力系统中,各种元件如发电机、变压器、传输线路等扮演着重要的角色。
为了研究和分析电力系统的运行,我们需要了解各个元件的参数以及它们之间的等值电路。
本文将介绍电力网各元件的参数以及其等值电路。
发电机发电机是电力系统中非常重要的元件,它们将机械能转换为电能。
发电机的主要参数有额定功率、额定电压、额定频率等。
在等值电路中,发电机可以用一个电动势源和内部阻抗表示。
电动势源的电动势大小等于发电机的额定电压,内部阻抗那么表示发电机的电气性质。
变压器是电力系统中常用的元件,它们用于改变电压的大小。
变压器的主要参数有额定容量、额定电压比等。
在等值电路中,变压器通常用一个理想变压器表示。
理想变压器是一个没有损耗的元件,它可以根据电压比例来改变电压大小。
在等值电路中,我们用变压器的额定电压比表示它的等效变压比。
传输线路传输线路是电力系统中用于输送电能的重要元件。
传输线路的主要参数有电阻、电感、电容等。
在等值电路中,传输线路通常用一个等效电路来表示。
等效电路通常由串联电阻、串联电感和并联电容构成,以模拟传输线路的电性。
输电线路是电力系统中用于长距离输送电能的元件,通常用于传输高压电能。
输电线路的主要参数有电阻、电感、电容等。
在等值电路中,输电线路通常用一个等效电路来表示。
等效电路由串联电阻和串联电感组成,以模拟输电线路的特性。
变流器变流器是电力系统中用于调整电压和频率的重要元件。
变流器的主要参数有额定功率、额定电压、额定频率等。
在等值电路中,变流器可以用一个电动势源和内部阻抗表示。
电动势源的电动势大小等于变流器的输出电压,内部阻抗那么表示变流器的电气性质。
总结本文介绍了电力网各元件的参数以及它们在等值电路中的表示。
发电机、变压器、传输线路、输电线路和变流器都是电力系统中至关重要的元件,它们决定了电力系统的运行和效率。
了解各个元件的参数以及它们的等值电路有助于分析和优化电力系统的运行。