电力网正序参数和等值电路

__________________________________________________ 电力系统正序、负序、零序网络画法1 电力系统各元件数学模型及其正、负、零序等值电路 1.1 发电机发电机采用次暂态模型，用图 2.9（a ）所示电路表示，图中X d''为次暂态电抗，忽略定子回路电阻，并设发电机的负序电抗等于次暂态电抗，即X X d2＝''。

''E为次暂态电动势。

发电机的中性点一般不接地，从而没有零序回路；同步发电机在对称运行时，只有正序电势和正序电流，此时的电机参数，就是正序参数。

1.2负荷负荷采用恒阻抗模型,其正序阻抗由潮流计算求得的负荷功率和负荷节点电压计算，即：Z U P Q L L L L 12=-() （51）负序电抗由经验公式计算或由用户给定，默认为与正序相等。

负荷的中性点一般不接地，从而也没有零序回路。

最新版的故障程序中未考虑负荷。

1.3线路线路采用集中阻抗模型，如图2.10所示，其正、负序参数相等，根据该图计算正负序节点导纳矩阵的有关元素。

零序参数一般与正负序参数不同，当该线路不存在与其它线路的互感时，也采用图2.10所示的等值电路来形成零序节点导纳矩阵。

当该线路与其平行线路之间还存在零序互感时，则在形成零序节点导纳矩阵时需计及互感的影响。

不妨以两条互感支路为例来说明形成零序节点导纳矩阵时对互感的处理，多条线路组成的互感组的处理可以依此类推。

IJ 图2.10 线路模型p q rs(a)pqr s(b)y 'rsy '-my'图2.11 互感支路及其等值电路E '' d X j ''G (a)正序电动势源d''G (b) 正序电流源I dX j ''G (c) 负序等值电路图2.9 发电机等值电路__________________________________________________由图2.11（a ）得两支路的电压－电流方程为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⇒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--s r qp rs m m pq rs pq rs pq rs m m pq s r q p V V V V y y y y I I I I Z Z Z Z V V V V'''' （52） 由此得消互感后的等值电路如图2.11（b ）所示，根据该图即可按照无互感的情况计算零序节点导纳矩阵的有关元素。

练习题第二章电网的正序参数和等值电路第二章电网的正序参数和等值电路2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导怎么计算？影响电抗参数的主要因素是什么？2-2 架空线路采用分裂导线有什么好处？电力系统一般以什么样的等值电路来表示？2-3 何谓输电线路的自然功率？为何希望输送的功率接近自然功率？ 2-4 何谓短输电线路、中长输电线路和长输电线路？它们是相对于什么而言的？它们的等值电路有何不同？2-5 某三相单回输电线路，采用LGJ-300型导线，已知导线的相间距离为6m，查手册，该型号导线的计算外径为25.68mm。

试求：（1）三相导线水平排列且完全换位时，每公里线路的电抗和电纳。

（2）三相导线按等边三角形排列时，每公里线路的电抗和电纳。

2-6 500kV架空线长600km，采用三分裂导线，型号为LGJQ-400×3（计算半径为13.7mm），分裂间距为400mm，三相导线水平排列，相间距为11m。

试作出其等值电路并计算波阻抗、波长、传播速度和自然功率。

2PKUN?Ω?、XT? 2-7 双绕组变压器的参数计算通常采用RT?21000SN2UK%?UNN?Ω?、GT?P02?S?和BT?I0%?S?S?这一组公式，试问：PK、2100SN100UN1000UNUK%、P0、I0%分别表示什么量？在公式推导过程中分别做了怎样的近似假设？ 2-8 一台SFL120 000/110型的双绕组降压变压器，额定容量为20 000kVA，额定电压为110kV/11kV，PK=135kW，UK%=10.5，P0=22kW，I0%=0.8。

试计算折算到一次侧的变压器参数。

2-9 试求习题2-18中变压器不含励磁支路时的Π型等值电路。

2-10 有一容量比为90/60/60MVA，额定电压为220kV/38.5kV/11kV的三绕组变压器。

工厂给出的数据为：UK?1-2?%?13.15??1-2??560kWPK，??2-3??178kWPK，??3-1??363kWPK，，UK?2-3?%?5.7，UK?3-1?%?20.4，P0=187kW，I0%=0.856。

电网各元件的参数和等值电路实际电力系统是由不同电压的电力网通过变压器联结而成的，系统的各元件如输电线路、发电机、变压器等需要确定各自的等值电路，为电力系统分析与计算的打下基础。

一、电力线路的参数和等值电路1.力线路的参数(1)电阻、电感（电抗）线路的电感以电抗的形式计算、电导、电容（电纳）而线路的电容则以电纳的形式计算。

电力线路的参数是匀称分布，电阻、电抗、电导和电纳都是沿线路长度匀称分布的。

(2)工程上：1）线路的电阻：式中，l：导线的长度，r1：单位长度的电阻。

2）线路的电抗：阻碍电流流淌的力量用电抗来度量。

用每相导线单位长度的电抗进行计算。

3）线路的电导阻：由沿绝缘子的泄漏电流和电晕现象打算的。

用单位长度的电导进行计算。

4）线路的电纳：导线之间及导线对大地之间的电容打算。

2.电线路的等值电路与基本方程输电线路在正常运行时三相参数是相等的，可以只用其中的一相作出等值电路。

电力线路的单相等值电路如图1。

图1 电力线路的单相等值电路（1）短线路的等值电路与基本方程由于电压不高，这种线路电纳的影响不大，可略去。

因此短线路的参数只有一个串联总阻抗。

短线路的等值电路见图2。

图2 短线路的等值电路（2）中等长度线路的等值电路与基本方程这种线路电压较高，线路的电纳一般不能忽视，等值电路常为Π形等值电路，如图3。

图3 中等长度的等值电路（3）长线路的等值电路必需考虑分布参数特性的影响。

将分布参数乘以适当的修正系数就变成了集中参数，从而绘出用集中参数表示的等值电路，见图4。

图4 长线路的等值电路二、电抗器的参数和等值电路电抗器的作用是限制短路电流，由电阻很小的电感线圈构成，因此等值电路可用电抗来表示。

一般电抗器铭牌上给定它的额定电压、额定电流和电抗百分值，由此可求电抗器的电抗。

三、变压器的参数和等值电路变压器的参数包括电阻、电导、电抗和电纳，这些参数要依据变压器铭牌上厂家供应的短路试验数据和空载试验数据来求取。