变压器标幺值计
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目录一.主要内容 (2)1.1知识点 (2)1.1.1有名制的定义 (2)1.1.2标幺制的定义 (2)1.1.3等效电路的定义 (2)1.2应用范围 (3)1.2.1等值电路的建立 (3)1.3标幺制的优点 (4)1.4核算方式 (4)1.4.1各等值参数的计算 (4)1.4.2有名制与标幺值的转换 (6)二.结果 (8)2.1有名制转换标幺值的实例 (8)2.2例题的手算结果 (9)参考文献 (12)电力系统各元件标幺值的计算及等值电路的建立一.主要内容1.1知识点1.1.1有名制的定义电力系统分析计算中,把这种采用有单位的电压、电流、功率、复阻抗、复导纳等进行运算的,称为有名制。
1.1.2标幺制的定义1.标幺制在电力系统分析中,还经常采用一种相对单位制,称为标幺制。
在标幺制中,各不同单位的物理量都要指定一个基准值,这个基准值用下表B表示,某物理量的标幺值定义为其有名值和基准值之比。
用下标*表示,有时加上说明用标幺值表示后,可以略去下标*。
2.近似标幺制常用的近似方法是取基准电压的等于平均额定电压,并认为系统中所有的额定电压就等于其平均电压。
这样,变压器的标幺电压比k T*=1。
这种方法集中了前面讨论的两种方法的优点,但其计算精度降低,故仅适应于某些精度要求不高的场合,如短路分析时常采用这种方法。
1.1.3等效电路的定义电力系统是一个多电压等级的电力网络,制定全系统等效电路是先求出电力系统各元件的参数和等效电路,再根据他们的联结方式和拓扑关系,建立电力系统的等效网络。
常用的电力系统的等效网络有两种,用有名制表示的多级电压等效电路和用标幺制表示的多级电压等效电路。
1.2应用范围1.2.1等值电路的建立 1.有名制等值电路电力系统是一个多电压级系统,各元件的参数是用其所在电压等级的额定值计算的,因此,首先要把各元件的参数、各节点电压和各支路电流都归算到指定的某一电压等级,改电压成为基本级。
基本级一般取电力系统的最高电圧级,也可以任意指定我,基本级的各元件参数不需要估算,其他非基本级的原件参数则要进行归算,设从基本寄到某电压级之间串联有电压比为K1K2…Kn 的n 台变压器,则该电压级中元件的参数要做如下变换:Z=Z ’(K 1K 2….)2 (1-1)U=U ’(K 1K 2…) (1-2) I=I ’/( K 1K 2….) (1-3) Y=Y ’/(K 1K 2….)2 (1-4)2.标幺制等值电路在电力系统的稳态分析中,要求对电路进行精确求解,这使建立用标幺制表示的等效电路的步骤如下:1)求出各元件的参数值并按变压器的实际电压比归算到基本级。
变压器的电抗标幺值X*b8.3.3变压器的电抗标幺值X*b在变压器的铭牌上通常不给电抗Xb值,而给短路电压即阻抗电压的百分数(Ud%),可以用下述的方法直接从短路电压的百分数求出变压器电抗的标幺值。
因为变压器的电阻比电抗小得多,所以变压器绕组的电阻电压降可以忽略不计,可以近似地认为变压器绕组的阻抗压降Uk=Ieb·Xb,或Uk%=I*eb·Xb棁────棁Ueb/√3·100Uk%───100=I*eb·Xb棁────棁Ueb/√3=Seb──U2eb·Xb=X*eb(8-48)式中:Uk%──变压器短路电压的百分数,即阻抗电压的百分数,查表8-2;Xb──变压器绕组电抗的有名值;X*eb── 变压器电抗额定标幺值。
由式(8-46)求得的变压器电抗标幺值是额定标幺值,尚需要换算为统一基准电压Uj与基准容量Sj时的标幺值,根据公式(8-48)换算在基准电压与基准容量情况下变压器的标幺值X*b:X*b=X*eb·Sj───Seb=Uk%·Sj────100·Seb(8-48)式(8-48)是我们计算变压器电抗标幺值时常用的公式,当Sj=100MVA时,上式可进一步简化为:X*b=(Uk%/100)·(100/Seb)=Uk%───Seb一般双绕组变压器的短路电压百分数Uk%见表8-7。
双绕组变压器的短路电压百分数Uk%表8-7泜───────────────┬──────────────建筑用三相变压器│总压降占用三相变压器──────┬────┬───┼──────┬────┬──额定容量│一次电压│Uk%│额定容量│一次电压│Uk%(kVA)│(kV)││(kVA)│(kV)│──────┼────┼───┼──────┼────┼──100~630│6│4.0│100~2400│35│6.5100~1000│10│4.5│3200~4200│35│7.0750~1000│6│4.5│5600~10000│35│7.5──────┴────┴───┴──────┴────┴──8.3.4电抗器的电抗标幺值如果从计算等值电抗的观点来讲,电抗器的标幺值与变压器电抗标幺值的计算方法是一样的,因为电抗器的铭牌上也给出电抗的百分数Xk%,可看成是电抗器额定电抗的标幺值。
用标幺制计算对称三相电力系统的方法( ,西安 李 谦)目录 一.用标幺制计算电路的方法概述 二.变压器的标幺值等效电路 1. 单相变压器的标幺值等效电路 2. 三相变压器的标幺值等效电路三.用标幺值计算等效电路的方法1. 计算电路各参数基准值的公式 2.用标幺值计算等效电路的公式四. 用标幺值计算三相变压器电路的方法1.三相对称变压器电路的计算步骤2.Y-Y 形三相对称变压器电路的计算方法3. 三相变压器在在电路中产生的相位移4. Y-Δ形三相对称变压器电路的计算方法五.用标幺制计算三相电力系统的一般方法参考文献一.用标幺制计算电路的方法概述在文献4中,作者曾专门介绍过三相电路的计算问题,在那里,我们是把变压器当作电源看待的,计算的是负载的电流或它消耗的功率等,对于变压器本身的参数,并没有涉及。
但是,当计算电力系统时,对变压器的阻抗、相位移等参数就必须考虑在内,一并进行计算,也就是把变压器当负载对待。
本文就是探讨这个问题的。
不过,在这里,我们只介绍处于对称三相电路中的双绕组三相变压器的计算问题。
计算这类电路时,一般都是归结为单相电路进行计算。
所以,比较简单。
至于不对称的三相电路如何计算、三绕组的变压器如何计算,将另作介绍。
因为变压器的电压是多级的,用一般方法计算就比较困难,因此,用标幺制计算就比较方便。
所谓标幺制就是把普通电气量(如电流、电压、阻抗等)转换为无量纲的量(标幺值),再根据电路原理,对这些无量纲的量进行计算,最后把计算结果再换算为有量纲的量,以求出答案。
标幺值的计算公式是)(基准值实际值标幺值11-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯= 怎样用标幺制计算电路,也有几种不同的方法。
本文是为学习文献1的大学生们写的辅导材料,所以,本文介绍的是文献1介绍的计算方法。
这种方法在国内有时被称为使变压器变比标幺值为1的方法。
这种方法的特点,就是通过计算规则,把变压器的变比标幺值转换为1,这将使计算过程大为简化。
变压器电抗标幺值计算公式摘要:1.引言2.变压器电抗标幺值的概念3.变压器电抗标幺值的计算公式4.计算公式的推导与解释5.计算实例6.结论正文:【引言】在电力系统中,变压器是至关重要的设备,其性能参数直接影响到整个系统的运行。
电抗是变压器的一个重要性能参数,而电抗标幺值则是评估电抗性能的关键指标。
本文将详细介绍变压器电抗标幺值的计算公式,并通过实例进行讲解,以期提高大家对这一概念的理解和应用。
【变压器电抗标幺值的概念】电抗标幺值是指在单位电压下,变压器的电抗值。
它是一个无单位的数值,用于描述变压器在某一电压下的电抗特性。
电抗标幺值越大,说明变压器的电抗性能越好,对电流的阻碍作用越强。
【变压器电抗标幺值的计算公式】变压器电抗标幺值的计算公式为:电抗标幺值= 电抗值/ 基准电抗值其中,电抗值是指在实际工作中,变压器在某一电压下的电抗值;基准电抗值是指在基准电压下的电抗值,通常取值为1。
【计算公式的推导与解释】电抗标幺值的计算公式是基于变压器的电抗特性推导出来的。
在实际工作中,变压器的电抗值会随着电压的变化而变化。
为了描述这种变化关系,我们可以将电抗值除以基准电抗值,得到电抗标幺值。
这样,电抗标幺值就可以直观地反映变压器电抗性能的好坏。
【计算实例】假设一台变压器在实际工作中的电抗值为0.15 pu(即基准电压下的电抗值),基准电抗值为1,那么其电抗标幺值为:电抗标幺值= 0.15 / 1 = 0.15由此可知,这台变压器的电抗性能较好。
【结论】总之,变压器电抗标幺值是一个重要的性能参数,可以通过计算公式评估变压器的电抗性能。
变压器参数标幺值计算公式在电气工程的领域中,变压器可是个相当重要的角色。
而谈到变压器,就不得不说一说变压器参数标幺值的计算公式啦。
咱们先来说说啥是标幺值。
简单来讲,标幺值就是把物理量用相对值来表示,这样能让计算和分析变得更简单、更清晰。
那变压器参数标幺值的计算公式是咋来的呢?这就得从变压器的基本原理说起。
变压器是通过电磁感应来实现电压变换的。
它主要由铁芯和绕组组成。
咱们计算变压器参数标幺值的时候,得先搞清楚几个关键的参数,比如短路阻抗、空载电流、空载损耗啥的。
就拿短路阻抗来说吧,它反映了变压器在短路状态下的性能。
计算它的标幺值,得先把实际值除以基准值。
这基准值呢,通常是根据变压器的额定容量和额定电压来确定的。
我记得有一次在实验室里,我们几个同学一起研究一个变压器的参数。
大家对着一堆数据,脑袋都快大了。
这时候有个同学突然说:“哎呀,咱们要是不搞清楚这标幺值的计算,这变压器就跟个谜一样,咱们永远也搞不明白它到底咋工作的!”大家一听,都觉得特别有道理,于是鼓足了劲儿开始算。
经过一番努力,我们终于算出了各个参数的标幺值。
那一刻,真的是满满的成就感。
再来说说空载电流的标幺值计算。
空载电流是变压器在空载状态下的电流,计算它的标幺值也是同样的道理,用实际值除以基准值。
还有空载损耗,这也是个重要的参数。
在计算它的标幺值时,同样不能忘了除以基准值。
总之,变压器参数标幺值的计算虽然有点复杂,但只要咱们搞清楚每个参数的含义,掌握好基准值的选取,再加上一点点耐心和细心,就能把它算明白。
这计算公式就像是一把钥匙,能帮我们打开了解变压器性能的大门。
学会了它,咱们就能更好地设计、使用和维护变压器啦!。
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(1)选定的各物理量的基准值满足下列关系:(2)将式(1)与式(2)相除后得:(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.式(2)可以看出,基准值的选取受两个方程的约束,所以只有两个基准值可任意选取.工程计算中,通常选定功率基准值和电压基准值。
三、不同基准值的标幺值间的换算电力系统中的发电机、变压器、电抗器等电气设备的铭牌数据中所给出的参数,通常是以其本身额定值为基准的标幺值或百分比,即是以各自的额定电压U N和额定功率S N作为基准值的。
变压器电抗标幺值计算公式在电力系统中,变压器是常见的电力设备之一,用于改变电压的大小。
在变压器的运行中,电抗是一个重要的参数,它决定了变压器在电路中的电流和电压关系。
电抗可以通过标幺值来表示,这样可以方便进行比较和计算。
变压器的电抗主要包括漏抗和磁抗两部分。
漏抗是指变压器的主要和副次绕组之间以及绕组与铁心之间的电阻和电感;磁抗是指变压器的铁心产生的磁感应强度和磁感应强度变化的关系。
计算变压器电抗的标幺值需要考虑不同的变压器类型和绕组设置。
下面列举了几种常见的变压器类型和相应的计算公式。
1.理想变压器理想变压器是指没有漏抗和磁抗的变压器。
在理想变压器中,主绕组和副次绕组之间没有电阻和电感,所以电抗为零。
电抗标幺值=02.单相变压器单相变压器的电抗计算相对简单,电抗由绕组的电感和电阻组成。
电抗标幺值=XL/XR其中,XL表示绕组的电感,XR表示绕组的电阻。
3.三相变压器三相变压器是电力系统中常见的变压器类型,其电抗计算需要考虑三相绕组之间的耦合和漏抗。
电抗标幺值=X11/XR其中,X11表示主绕组和副次绕组之间的电感,XR表示绕组的电阻。
4.变比不相等的变压器当变压器的变比不相等时,电抗计算相对复杂。
这种情况下,电抗标幺值由绕组的电感和电阻以及变压器的变比和转折率决定。
电抗标幺值=(Xm*(N1/N2)²+XL)/(Rt+(N1/N2)²*XR)其中,Xm表示铁心的电感,N1/N2表示变压器的变比,XL表示主绕组和副次绕组之间的电感,Rt表示变压器的总电阻,XR表示绕组的电阻。
以上是关于变压器电抗标幺值计算的一些基本公式。
需要注意的是,不同类型的变压器和绕组设置会影响电抗的计算方法,具体计算时需要根据实际情况进行调整。
此外,电抗的标幺值不仅可以用于变压器的设计和运行,还可以用于系统的故障分析和电力系统的稳定性评估。
线路、变压器参数计算第一部分:线路一:线路参数表输电线路参数统计附页:棉线杆塔示意图垂直排列1(包棉线挂在中回路)垂直排列2(包棉线挂在中回路)垂直排列3(棉纺线挂在上回路)首先看懂线路参数表的内容:1、线路的长度2、线路的型号3、线路的排列方式4、备注内容二、线路几何均距的计算1、明确三相的排列方式及相与相间的距离水平排列、三角排列、垂直排列等…….. .A B CAB C...ABC几何均距的计算公式:Dcp=3√(AB× BC×CA)例如:AB=4.7768 mBC=5.7762 mCA=6.11248 mDcp=3√(AB× BC×CA)=3√(4.7768×5.7762×6.11248)=5.5287 m取:5.5 m三、线路等值阻抗的计算公式1、线路的电阻RR=ρ.L/S公式中:ρ---电阻率,铝为31.5(Ω.mm2/Km)、铜为18.8(Ω.mm2/Km)L---导线长度S---导线截面积2、线路的电抗X单导线:x=0.1445lg(Djj/rdz)+0.0157(Ω/km)公式中:Djj-----三相导线的几何均距(计算出来的)rdz -----每相导线的等值半径(cm)。
计算公式为rdz= ª√(r·djj ª¯ ¹)rdz= ª√(r·djj ª¯ ¹)= 1√(r·djj 1¯ ¹)= r(从书中查---分裂导线中次导线半径)分裂导线:x=0.1445lg(Djj/rdz)+0.0157/a(Ω/km)公式中:Djj-----三相导线的几何均距(计算出来的)rdz -----每相导线的等值半径(cm)。
计算公式为rdz= ª√(r·djj ª¯ ¹)a-----每相分裂导线的根数其中:rdz= ª√(r·djj ª¯ ¹)当线路为双分裂导线时a=2则:rdz= ²√(r·djj ²¯ ¹)=√(r·djj )公式中:r -----分裂导线中次导线半径(从书中查)djj -----每相次导线间的几何均距式中:djj=σ·d=σ×400(mm)当线路为双分裂导线时σ=1公式中:σ-----次导线排列方式二分裂σ=1三分裂(正三角)σ=1三分裂(水平)σ=1.26d-----次导线距离,一般取400(mm)3、线路的阻抗Z有名值:Z=√(R²+ X²)标幺值:Z*=Z×Sj/Ucp²=0.0341公式中:Sj-----系统基准容量100MVAUcp-----平均电压,220KV为230KV、110KV为115KV、35KV为37KV10KV为10.5KV4、线路阻抗角ФФ=arctg(X/R)第二部分:变压器一、变压器参数表电力变压器参数站名:编号:投运日期:制造厂:出厂日期:型式:首先看懂线路参数表的内容:1、变压器的容量及容量比2、变压器的电压比及分头3、变压器的接线方式4、备注内容二、变压器等值阻抗的计算1、变压器的电阻值R(1)两卷变压器的电阻值RR=ΔP.Ue2.103/Se2 (Ω)公式中:R1------变压器绕组电阻值ΔP1------变压器的短路损耗值Ue------变压器高压侧额定电压Se------变压器高压侧额定容量(2)三卷变压器的电阻值R高压侧R1=ΔP1.Ue2.103/Se2 (Ω)中压侧R2=ΔP2.Ue2.103/Se2 (Ω)低压侧R3=ΔP3.Ue2.103/Se2 (Ω)公式中:R1------变压器高压侧绕组电阻值(归算到变压器高压侧)R2------变压器中压侧绕组电阻值(归算到变压器高压侧)R3------变压器低压侧绕组电阻值(归算到变压器高压侧)ΔP1------变压器高压侧绕组的短路损耗值ΔP2------变压器中压侧绕组的短路损耗值ΔP3------变压器低压侧绕组的短路损耗值Ue------变压器高压侧额定电压Se------变压器高压侧额定容量其中:ΔP1=(ΔP12 +ΔP13-ΔP23)/2ΔP2=(ΔP12 +ΔP23-ΔP12)/2ΔP3=(ΔP13 +ΔP23-ΔP12)/2公式中:ΔP1、ΔP2、ΔP13----各绕组的短路损耗ΔP12、ΔP13、ΔP23----各绕组间的短路损耗其中:ΔP12 ----高对中绕组间的短路损耗ΔP13 ----高对低绕组间的短路损耗ΔP23----中对低绕组间的短路损耗经验:计算保护定值时,由于变压器的电阻值与变压器电抗值相比小的很多,则一般只考虑变压器的电抗值,其变压器电阻值忽略不计。
变压器电抗标幺值计算公式(实用版)目录1.变压器电抗标幺值的概念2.变压器电抗标幺值的计算公式3.计算公式的推导过程4.计算公式的应用举例5.结论正文一、变压器电抗标幺值的概念变压器电抗标幺值是指变压器电抗与额定电压之比,通常用来描述变压器对交流电的阻抗特性。
电抗标幺值是一个无量纲的数值,它可以反映变压器在短路状态下的电抗大小。
在电力系统中,电抗标幺值是评估变压器性能和稳定性的重要参数。
二、变压器电抗标幺值的计算公式变压器电抗标幺值的计算公式为:Z_r = U_r / (S / sqrt(3) * U_n)其中,Z_r 表示电抗标幺值,U_r 表示短路电压,S 表示变压器容量,U_n 表示额定电压。
三、计算公式的推导过程根据变压器的等效电路模型,可以推导出变压器电抗标幺值的计算公式。
在忽略电源阻抗的情况下,变压器低压侧短路时,短路电流为额定电流除以阻抗电压百分比。
根据变压器的短路阻抗公式,可以得到变压器的阻抗值。
将阻抗值代入电抗标幺值的计算公式,即可得到变压器电抗标幺值的计算公式。
四、计算公式的应用举例假设有一台 100kVA,10/0.4kV 三绕组变压器,短路电压为 4.3%。
计算短路阻抗:1.计算额定电流:I_n = S / (sqrt(3) * U_n) = 100kVA / (sqrt(3) * 10kV) = 17.32A2.计算短路电流:I_r = I_n / Z_r = 17.32A / (0.043 * 100%) = 402.33A3.计算短路阻抗:Z_r = U_r / I_r =4.3% * 10kV / 402.33A = 0.0107Ω五、结论通过以上推导和举例,可以得出变压器电抗标幺值的计算公式为 Z_r = U_r / (S / sqrt(3) * U_n),该公式可以帮助我们评估变压器的性能和稳定性。
电抗标幺值计算书工程名:计算者:计算时间:《电力工程电气设计手册》,电气一次部分; 《工业与民用配电设计手册》,第三版; 已知条件基准容量: Sj = 100(MVA )1、电力系统电抗标幺值计算:1.1 系统C1:系统容量:Ss'' = ∝ (MVA ) ==''1s j S S X Ss''---系统容量(MVA);Sj---基准容量(MVA);X1---正序阻抗标幺值。
2、发电机电抗标幺值计算:2.1 汽轮机F1:汽轮机F1容量:Sr = 5.625(MVA )发电机次暂态电抗(正序)百分值:Xd''% = 11.98% ==r j d S S X X *100'%'1 2.12978 X1---正序阻抗标幺值。
3、线路电抗标幺值计算:3.1 铝芯电力电缆:线路型号:通用 120单位长度电抗:0.076线路长度:0.08(km )基准电压:Uj = 10.5(kV ) ==L U S X X j j 2*0.00551X* --- 正、负序电抗标幺值;X --- 线路单位长度各序电抗值(Ω); Uj --- 线路平均电压值(kV);L --- 线路长度(km)。
线路型号:通用 120单位长度电抗:0.076线路长度:0.019(km )基准电压:Uj = 10.5(kV ) ==L U S X X j j 2*0.00131X* --- 正、负序电抗标幺值;X --- 线路单位长度各序电抗值(Ω);Uj --- 线路平均电压值(kV);L --- 线路长度(km)。
3.3 铝芯电力电缆:线路型号:通用 120单位长度电抗:0.076线路长度:0.235(km )基准电压:Uj = 10.5(kV ) ==L U S X X j j 2*0.0162X* --- 正、负序电抗标幺值;X --- 线路单位长度各序电抗值(Ω);Uj --- 线路平均电压值(kV);L --- 线路长度(km)。
第一苛标么值及其计算一、标么值的基本ft念在电力系统及电机参数计算中,常常采用“标么制气标么值),而不直接采用有名单位制(实际值儿采用标么值能使数字计算大为简化,概念明逾,并能减少计算错淚。
标么值,又称相对值或分数值,用公式表示为析么帖誉便(任聲重纲〉怀旧-基准值(与烯危同量纲5标么值没有单位。
例如,实际值为630kVA、1600kVA的容量,当选定lOOOkVA为容量的基准值时,则其标么值分别为0・63及1•附如果在汁算电力系统短路电流时■已知系统中某一元代的电压为<7,三相容量为S= /177八电流为八电抗为X(假设电阻尺=0),而所选定的基准电压、基准容笛、基准电流及基准电抗分别为U,、I,、S 八和X"则这一元件的各已知量的标么值分别为e S , / F /TtZ,,6严焉’人严厂/—=X =""卩蛍~6/0厂 / s如果选取各元件自身的额定值07八S"人)为基准值时,则各量的标么值分别为TT S 1U ■严方s. — L I — = T/y人X丿wX" J 5了"在计算电力系统短路电流时,若不待别说明,各元件的标么值总足相对干该元件的额定电圧而育.如发电机、变压器、电航器等铭牌上标明的标么值电抗•都是以该元件的额定值作基准值•工稈计算上通常先选定基准容最S,和基准电K"八与其相应的基准电流A和电抗X"均可由这两个基准值导出。
I • • • ■ ♦ - •——* . • •— V ... ■ ■ ' ■■ ■ ■ ■当从某一基唯值容畐S的标么值化到另一基准值容as 的标么值时X.=X・3备当从某一基准电压的标么值化到另一基准值电压tz*的标么值时,7;2X•严I赭当从巳知系统短路容量或与该系统连接的遮断容虽S'M匕到基准容量y的标么值时,三.电抗标么值和有名值的变换电抗标么值和有名值变换公式见表6 T 0四、各类元件的电抗平均值各类元件的电抗平均值见表6…2。
工程名:计算者:计算时间:《电力工程电气设计手册》,电气一次部分;《工业与民用配电设计手册》,第三版;已知条件基准容量: Sj = 100(MVA )1、电力系统电抗标幺值计算: 系统C1:系统容量:Ss'' = ∝ (MVA ) ==''1s j S S X =2XSs''---系统容量(MVA);Sj---基准容量(MVA);X1---正序阻抗标幺值;X2---负序阻抗标幺值。
系统C2:系统容量:Ss'' = ∝ (MVA ) ==''1s j S S X =2XSs''---系统容量(MVA);Sj---基准容量(MVA);X1---正序阻抗标幺值;系统C3:系统容量:Ss'' = ∝ (MVA ) ==''1s j S S X =2XSs''---系统容量(MVA);Sj---基准容量(MVA);X1---正序阻抗标幺值;X2---负序阻抗标幺值。
2、三绕组变压器电抗标幺值计算: 主变#1:变压器容量:Se = 50(MVA )阻抗电压百分值:Ud12% = 17%; Ud13% = %; Ud23% = % 正序高压端电抗标幺值: =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21231312)1(1 正序中压端电抗标幺值: =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21132312)2(1 正序低压端电抗标幺值: =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21122313)3(1 负序高压端电抗标幺值:)1(1)1(2X X = 负序中压端电抗标幺值:)1(1)1(2X X =)1(1)1(2X X = 主变#2:变压器容量:Se = 50(MVA )阻抗电压百分值:Ud12% = 17%; Ud13% = %; Ud23% = % 正序高压端电抗标幺值: =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21231312)1(1 正序中压端电抗标幺值: =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21132312)2(1 正序低压端电抗标幺值: =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21122313)3(1 负序高压端电抗标幺值:)1(1)1(2X X = 负序中压端电抗标幺值:)1(1)1(2X X = 负序低压端电抗标幺值:)1(1)1(2X X =。
26.3.2.6 标幺值(1)标么值的定义 (definition of pre-unit value )基准值实际值标么值= *实际值与基准值必须具有相同的单位。
(2)基准值的选取(selection of basic value )1)在变压器和电机中,通常取各量的额定值作为基准值,j 表示基准。
j N U U =,j N S S =。
各侧的物理量以各自侧的额定值为基准。
如取一二次侧的额定电压和电流作为变压器的一二次侧的基准值,其他各量(如电阻和功率)的基准值就由上述两量的换算关系确定。
例如: 变压器一次侧选1N 1N 1N 1N 1N,,U U I Z I =; 变压器二次侧选2N 2N 2N 2N 2N ,,U U I Z I =; 由于变压器一、二次侧容量相等,均选N 2N 2N 1N 1N 1N S I U I U S ===(变压器的容量) **①额定值的标么值为1;②标么值的表示为在原符号右上角加“*”表示;③使用标么值表示的基本方程式与采用实际值时的方程式在形式上一致。
举例:*111N U U U =;*111NI I I =;*111N Z Z Z = *222N U U U =;*222N I I I =;*222NZ Z Z = **1N **001mU Z I I ==;2*002*0*0*/I S P I P R N m == ;2*2**m m m R Z X -= *N *N *kN *k KU I U Z ==;N kN *kN 2*N *kN *k S P P I P R ===;2*k 2*k *k R Z X -= 2) 实际值、标么值和百分值的关系实际值=标么值×基准值标么值和百分值类似,均属于无量纲相对单位制,他们之间的关系是:① 百分值=标么值×100%(3)标么值的特点1)优点:①采用标么值后,原副方各量不必折算了;(分子分母都有K ,都抵消了)。
变压器的电抗标幺值X*b变压器的电抗标幺值X*b在变压器的铭牌上通常不给电抗Xb值,而给短路电压即阻抗电压的百分数(Ud%),可以用下述的方法直接从短路电压的百分数求出变压器电抗的标幺值。
因为变压器的电阻比电抗小得多,所以变压器绕组的电阻电压降可以忽略不计,可以近似地认为变压器绕组的阻抗压降Uk=Ieb·Xb,或Uk%=I*eb·Xb棁────棁Ueb/√3·100Uk%───100=I*eb·Xb棁────棁Ueb/√3=Seb──U2eb·Xb=X*eb(8-48)式中:Uk%──变压器短路电压的百分数,即阻抗电压的百分数,查表8-2;Xb──变压器绕组电抗的有名值;X*eb── 变压器电抗额定标幺值。
由式(8-46)求得的变压器电抗标幺值是额定标幺值,尚需要换算为统一基准电压Uj与基准容量Sj时的标幺值,根据公式(8-48)换算在基准电压与基准容量情况下变压器的标幺值X*b:X*b=X*eb·Sj───Seb=Uk%·Sj────100·Seb(8-48)式(8-48)是我们计算变压器电抗标幺值时常用的公式,当Sj=100MVA时,上式可进一步简化为:X*b=(Uk%/100)·(100/Seb)=Uk%───Seb一般双绕组变压器的短路电压百分数Uk%见表8-7。
双绕组变压器的短路电压百分数Uk%表8-7泜───────────────┬──────────────建筑用三相变压器│总压降占用三相变压器──────┬────┬───┼──────┬────┬──额定容量│一次电压│Uk%│额定容量│一次电压│Uk%(kVA)│(kV)││(kVA)│(kV)│──────┼────┼───┼──────┼────┼──100~630│6││100~2400│35│100~1000│10││3200~4200│35│750~1000│6││5600~10000│35│──────┴────┴───┴──────┴────┴──电抗器的电抗标幺值如果从计算等值电抗的观点来讲,电抗器的标幺值与变压器电抗标幺值的计算方法是一样的,因为电抗器的铭牌上也给出电抗的百分数Xk%,可看成是电抗器额定电抗的标幺值。
系统电抗,百兆为一。
容量增减,电抗反比。
100除系统容量例:基准容量 100MVA。
当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0系统容量单位:MVA系统容量应由当地供电部门提供。
当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。
如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。
则可认为系统容量S=*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=。
【2】变压器电抗的计算110KV, 除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 除变压器容量。
例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/=一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*==变压器容量单位:MVA这里的系数,7,实际上就是变压器短路电抗的%数。
不同电压等级有不同的值。
【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。
例:有一电抗器 U=6KV I= 额定电抗 X=4% 。
额定容量 S=*6*= MVA. 电抗器电抗X*={4/}*=电抗器容量单位:MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取 3%0电缆:按架空线再乘。
例:10KV 6KM架空线。
架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆。
电缆电抗X*={3}*=。
这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小。
【5】短路容量的计算电抗加定,去除100。
例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA。
短路容量单位:MVA【6】短路电流的计算6KV,除电抗;10KV,除电抗; 35KV,除电抗; 110KV,除电抗。
电气元件电抗标幺值的计算(假定容量和电压的基准值已选定为Sj和Uj)1、 发电机(给定额定容量Se,额定电压Ue和以S e与Ue为基准的电抗标幺值Xe*)Xe*=X USee其有名值为X =Xe*SU ee2换算成以S j 和U j为基准的标幺值为X j*=XX j=X e*SUee 2·US jj 22、变压器(给定额定容量S e ,额定电压U e 和短路电压U d ﹪,忽略变压器的电阻,认为Ud﹪=X﹪),则变压器的电抗有名值为X =100U dSU ee 2﹪换算成以S j和U j为基准的标幺值为Xj*=100U d﹪·SU ee 2·USjj 23、电抗器(给定额定电压U e 、线电流I e 和百分电抗X k ﹪),Xk﹪=Xk·UIQe ·100=X kIe Ue3·100式中UQ为电抗器所在电网的相电压。
则有名值为Xk=100X k﹪100X k﹪3UeIe1换算成以Sj和Uj为基准的标幺值为Xj*=XjX=100X k﹪·3UeIe1·USjj 2=100X k﹪·IU ee·UIjj在实际计算中,由于各电压级的平均电压与额定电压近似相等,故可将发电机、变压器和电抗器标幺值计算简化如下:发电机X j*=X e*SS ej变压器X j*=100U dS S ej﹪ 电抗器X j*=100X k﹪·II ej4、架空线和电缆(给出的参数是每公里电抗有名值(km / )。
对于长度为L 公里的输电线路,其电抗有名值为 X=XL其标幺值为Xj*=XjX=X 0L US jj 2电力系统的平均电压。
变压器标幺值计算
高压侧的电抗标幺值=(Us%/100 )×(Un的平方/Sn)×(Sb/Ub 的平方)=(10.5/100)×{121*(1-2.5%)}的平方/630×(100/110的平方)=0.0197
实际变比的标幺值=实际变比/基准变比=121*(1-2.5%)/10.5除
以110/10=1.0214基准值的选取应满足电路理论的规律。
一般先取SB=100或1000MVA,UB=Uav;然后用下列式子计算其它基准值:
平均额定电压Uav的出现只是为了短路计算的简便,解除变压器实际变比给计算带来的烦琐。
UN(kV)361035110220330500Uav(kV)3.156.310.537115230345525此外,对于星形接线方式,取单相功率基准值SBφ、相电压基准值UBφ
和相电流基准值IBφ满足下列式子:这样就可以得到
(三角型接线方式也相同):基准值改变时标幺值间的换算通常电力系统中一些元件(如:发电机、变压器、电抗器)的阻抗参数均是以各自的额定值为基准值而给出的标幺值,但各个元件的额定值常常不同。
如果电抗X以额定值为基准值的标幺值为X*(N),按统一选定的基准值条件下的标幺值为X*(B),则有:
对于发电机:可直接用上式计算。
对于变压器:
对于电抗器:
一般给出UN、IN和XR% 4.2.3 不同电压等级电抗标幺值的关系在图示的多电压等级电网中,取功率基准值为SB ,基本级为线路L3所在的电压等级,则线路L1的电抗X’L1归算到基
本级后的值即为:X’L1的
标幺值为:上式说明:各个电压等级元件的参数标幺值可以直接用元件所在级的平均额定电压作为基准电压计算,无需再归算到基本级。
结论:任何标幺值通过变压器后
数值不发生变化。
[例4-1] 在图示电力系统中,
线路电抗均为x1=0.4Ω/km,试求各元件电抗的标幺值,并做出等值电路。
解:取功率基准值SB=100 MVA,各级电压基准值UB=Uav=230、115、6.3 kV。
计算各元件的电抗标幺值,并做出等值电路:
X1=100×0.4×1 00/2302=0.076X2=10/100×100/100=0.1X3=50×0.4×100/1152=0.1 51X4=10/100×100/1=10。