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电力系统元件模型及参数计算-有名值-标么值剖析PPT精品课件

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电力网各元件的等值电路与参数计算(ppt 25页)

电力网各元件的等值电路与参数计算(ppt 25页)

3. 电导（S/km）
反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率 损耗。通常忽略泄漏电流。
（1）电晕现象
导线表面电场强度超过空气击穿强度，使导 体附近空气游离而产生的局部放电现象。
电晕临界电压： Vcr4.93m1m2rlgD rkV
（2）电导的计算
g
Δ Pg VL2
4. 电容（F/km）
反映带电导线在其周围介质中的电场效应。
I2chl
2. 输电线路的集中参数等值电路
I1
Z’
I2
V1
Y ’/2 Y ’/2
V2
形
（1）修正参数计算
Z
'
KZZ
sh
ZY ZY
Y '
KYY
2chl 1
ZY shl
简化计算（忽略电导）
Z' Y'
krr0l jkbb0l
jkxx0l
（2）近似参数计算
Z'
Y
'
r0l jx0l g0l jb0l
第2章 电力网各元件的等值电路 和参数计算
重点： （1）电力线路的等值电路及参数计算 （2）变压器的等值电路及参数计算 （3）发电机和负荷的等值电路 （4）标幺值的概念 难点：标幺值的概念
2.1 架空输电线路的参数和等值电路
2.1.1 架空输电线路的参数 1. 电阻（/km）
2. 反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应。 （1）通过电阻率计算电阻（/km）
（1）基本计算公式（两平行导线间的电容）
Cq/ v
（2）三相输电线路的等值电容
C 0.0241106 lg Deq r
（3）分裂导线的电容
C 0.0241 10 6 lg Deq req

电力系统元件模型及参数计算-有名值-标么值剖析PPT课件

电力系统元件模型及参数计算-有名值-标么值剖析PPT课件

L-2
110kV
L-2 Z YY 22
T-3 110/37
PL+jQL
T-3
PL+jQL
10kV 10.5kV k1:1 220kV
220kV k2:1 110kV
110kV k3:1
2020年9月28日
电力系统元件模型及参数计算
11
线路L - 2的参数归算到前级10kV侧：
Z Z (k1k2 )2 Y Y / (k1k2 )2 V V (k1k2 ) I I / (k1k2 )
变压器T1的电抗： X T 1U 1 k 1% 0 S U N2 N 0 1 1.5 0 0 1 30 .5 1 2 2 41 .8 8 ( ) 变压器T2的电抗： X T 2U 1 k 2% 0 S U N2 N 0 1 1 .5 0 0 1 20 2 1 0 6 0 .5 3 ( )
线路L1的电阻、电抗和电纳为：
k2
L2
2) 归算到6KV侧
R X 'T 1X T 1 1 6.61 20 4.8 8 1 6.61 20 0.17( 5 ) 7X
' L
' L
1 1
X' T2
6.62 XT2110
6.62 63.5
110
0.22(8)
1
R 'L 2220.10 5 50.52 ( 5 ) 2
B
' L1
R1110.17 1001(7) X 1x110.38 1003(8) 1 2B11 2b111 23.1 51 0 61001.575 1 0 4(S)
2020年9月28日
8
10KV T1
110KV
T2

电力网各元件的等值电路与参数计算PPT(25张)

电力网各元件的等值电路与参数计算PPT(25张)

例2-3 330kV架空线路的参数为： r0=0.0579/km, x0=0.0316/km, b0=3.55×10-6S/km 试分别计算长度为100，200，300，400，500km线 路的形等值电路参数的近似值、修正值和精确值。
2.2 变压器的等值电路和参数计算
2.2.1变压器的等值电路来自•17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣，比将来实际享受的乐趣要大得多。
•
18、无论是对事还是对人，我们只需要做好自己的本分，不与过多人建立亲密的关系，也不要因为关系亲密便掏心掏肺，切莫交浅言深，应适可而止。
•
19、大家常说一句话，认真你就输了，可是不认真的话，这辈子你就废了，自己的人生都不认真面对的话，那谁要认真对待你。
•
4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!
1. 双绕组变压器
RT jXT
GT
–jBT
2. 三绕组变压器
R1 jX1
GT
–jBT
2.2.2 双绕组变压器的参数计算
1. 电阻（）：
RT

ΔPSVN2 SN2
103
2. 电抗（）：
XT
VS%VN2 100 SN
103
3. 电导（S）：
GT

ΔP0 VN2
103
4. 电纳（S）： BT 1I0% 00VSNN2 103
•
3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。

华电电力系统分析课件02第二章电力系统各元件的数学模型

华电电力系统分析课件02第二章电力系统各元件的数学模型

§2.3 电力线路的参数和数学模型
二、单位长度电力线路的参数
1、电阻 r1=ρ/ s
ρ电阻率
单位：Ω•mm2/km 铜：18.8 铝: 31.3
与温度有关
S 截面积 mm2
一般是查表 rt=r20(1+α(t-20))
钢线电阻：导磁集肤、磁滞效应交流电阻> 直流电阻，和电流有关查手册
§2.3 电力线路的参数和数学模型
表2，试作出归算到110KV侧和6KV侧的电网等值电路
10KV T1
110KV
T2
6KV
表1:
符号
k1
L1
额定容量（MVA） 额定电压（KV）
k2
Uk%
L2
∆Pk(KW)
I0%
∆P0(KW)
T1 T2
表2:
符号
31.5 20
§2.3 电力线路的参数和数学模型
结构
多股线绞合—J 扩径导线—K
排列：1、6、12、18 普通型：LGJ 铝/钢 比5.6—6.0 加强型：LGJJ 铝/钢 比4.3—4.4 轻 型：LGJQ 铝/钢 比8.0—8.1 LGJ-400/50—数字表示截面积
扩大直径，不增加截面积LGJK300相当于LGJQ-400 和普通钢芯相区别，支撑层6股
2 k2
k (12)
k ( 23 )
k (13)
P P P P 1
2 k3
k (13)
k ( 23 )
k (12)
RT1
Pk
U2
1N
1000S2N
RT2
Pk
2
U
2 N
1000S2N
RT3
Pk
3
U

电力系统各元件的特性和数学模型PPT课件

电力系统各元件的特性和数学模型PPT课件
按三个绕组排列方式的不同有两种不同的结构：
升压结构：中压内，低压中，高压外 降压结构：低压内，中压中，高压外
1.电阻
注意：如何做短路实验? 比如：Pk(1－2)、Uk(1－2)％：第3绕组开路，在第1绕 组中通以额定电流; 其它与此类推。
16
电阻
由于容量的不同，对所提供的短路损耗要做些处理 对于100/100/100
滞后功率因数
负荷
运行时，所吸取的无功功率
超前功率因数
为正，感性无功 为负，容性无功
滞后功率因数
发电机
运行时，所发出的无功功率
超前功率因数
为正，感性无功 为负，容性无功
3
第一节 发电机组的运行特性和
数学模型
一．隐极发电机稳态运行时的相量图和功角特性
Eq ～
I U
P,Q P
q
Eq jIxd
Iq U
I
d
I0%BT
▪阻抗（短路实验：在原边加I1N）
10
1.电阻
变压器的电阻是通过变压器的短路损耗Pk， 其近似等于额定总铜耗PCu。
我们通过如下公式来求解变压器电阻：
P Cu 3IN 2R T3(Biblioteka PkSN2 UN2RT
3 SU NN)2R TU SN 2 N 2 R T
RT
Pk
U
2 N
S
2 N
经过单位换 RT 算 1P0k： U0SN 20N 2
ZT2
高
中
ZT1
2
1
ZT3
3
低
YT
三绕组变压器电气结 线图
三绕组变压器的等值电路
铭牌参数：SN；UIN／UⅡN／UⅢN；Pk（1－2）、 Pk（1－3）、 Pk（3－2）； Uk（1－2）％、 Uk （1－3） ％、 Uk （3－2） ％；P0、I0％

《电力系统分析理论》课件第2章 模型参数

《电力系统分析理论》课件第2章 模型参数

3 2
U
3N
I
3N
在变压器出厂时已给出各对绕组间的短路损耗ΔPs(1-2)、 ΔPs(2-3)、ΔPs(1-3)。
第二章 电力系统元件模型及参数计算
当容量比为100/100/100时
Ps (1 2 ) Ps (13)
Ps1 Ps1
Ps2 Ps3
Ps ( 2 3)
Ps 2
Ps
3
由上式可以解出，每一个绕组的短路损耗为：
对于铝，α=0.0036 (1 o C)；
对于铜，α=0.00382 (1 o C)。
( / km)
第二章 电力系统元件模型及参数计算
❖ （二）电抗
❖ 电抗是用来反映导线通过交变电流时产生磁场效应的 参数。包括自感和互感
❖ 为使三相对称，常采用循环换位
位置1 位置2 位置3
第二章 电力系统元件模型及参数计算
当Vn的单位用kV； Sn的单位用MVA时
BT
I0 % 3In 100Vn
I0 %Sn 100Vn2
(S)
注意：变压器等值电路中的电气参数均为折算到同一侧时的 数值，当折算到1侧时，VN应取V1N，当折算到2侧时，VN应 取V2N
第二章 电力系统元件模型及参数计算
3.变压器变比k
在三相电力系统计算中，变压器的变压比k（简称变比）通常 是指两侧绕组空载线电压的比值，他与同一铁心柱上的原副边绕 组匝数比是有区别的。对于Y/Y及Δ/Δ接法的变压器，变比与原 副边匝数比相等，对于Y/Δ接法的变压器
RT
Байду номын сангаас
jXT
GT
-jBT
双绕组变压器的等值电路
RT代表1、2侧绕组的经折 算的有功功率损耗（铜

电力系统元件模型及参数计算PPT

➢ 当考虑导线温度时
r t r2 01 (t 2 0 ),Ω /k m 铝 ： = 0 . 0 0 3 6 ( 1oC )， 铜 ： = 0 . 0 0 3 8 2 ( 1oC )
2020-3-10
电力系统元件模型及参数计算
8
2.2 输电线路的等值电路和参数计算
电抗
➢ 反映载流导线周围的磁场效应 ➢ 自感部分：彼此相等 ➢ 互感部分：？
电力系统元件模型及参数计算
10
2.2 输电线路的等值电路和参数计算
电抗
r
jx
g
jb
➢ 反映载流导线周围的磁场效应
x0.1445lgD eq,Ω/km 一 般 为 0.4Ω/km 左 右 D s
D eq： 三 相 导 线 的 几 何 平 均 距 离 ， D s： 导 线 的 自 几 何 均 距
1
D sre4 D eq3D abD bcD ca r： 单 根 导 线 的 有 效 半 径 ，D ab,D bc,D ca： 三 相 导 线 之 间 的 距 离
Dab
Dbc
Dac
当 分 裂 根 数 为 4时 ， Dseq =1.09 4 Ds d 3
(b)
2020-3-10
电力系统元件模型及参数计算
12
2.2 输电线路的等值电路和参数计算
电纳
r
jx
g
jb
➢ 相与相之间及相与地之间的电容效应
b7.58106,S/km 一 般 为 2.8106S/km左 右 lgDeq r
2020-3-10
电力系统元件模型及参数计算
11
2.2 输电线路的等值电路和参数计算
分裂导线电抗
r
jx
g

电力系统各元件的特性和数学模型获奖课件名师公开课


的短路损耗。则其中任何一个绕组的短路损耗都为Pkmax/2，
对应绕组的电阻为
RT [100]
Pk
maxU
2 N
2000S
2 N
按照等电流密度选择导线截面积，以及容量正比与电流、电 阻与截面积成反比的关系，可以确定第三绕组的电阻。
RT [3] RT [100] SN 3 SN1
实际中，三绕组变压器某侧绕 组的容量可能小于SN/2，即三 绕组变压器可能有比ⅠⅡⅢ型 以外的类型。
11
电阻：RT
PkU
2 N
1000S
2 N
电抗：X T
U
k
%U
2 N
100S N
电导：GT
P0 1000U
2 N
电纳：BT
I0 %SN
100U
2 N
RT : 变压器绕组的总电阻（） XT : 变压器绕组的总电抗（）
Pk : 变压器的短路损耗（kW） U K % : 变压器的短路电压百分比
SN : 变压器的额定容量（MVA） GT : 变压器的电导（S）
需要说明的是自耦变压器第三绕组的容量总小于变压器 的额定容量。
从结构来讲，自耦变压器1、2侧绕组的中性点为同一 点，实际上，2侧绕组就相当于1侧绕组的一种抽头。
中2
普通三绕组变压器
10/12/2024
高1
低压器
三绕组变压器的结构与漏抗之间的关系：两种结构，即升压型
Pk3 (Pk31 Pk23 Pk12 ) / 2
Ukij % Uki % Ukj %
Uk1% (Uk12 % Uk31% Uk23%) / 2 Uk2 % (Uk12 % Uk23% Uk31%) / 2
Uk3% (Uk31% Uk23% Uk12 %) / 2

电力网各元件等值电路和参数计算ppt课件

设经过整循环换位的三相线路的三相导线上每单位长 度的电荷分别为+ga，+gb，+gc，三相导线的镜像 上的电荷分别为-ga，-gb，-gc，沿线均匀分布 六导线系统介电系数ε为常数，可应用叠加原理。 选地面作为电位参考点，利用公式（2-23）分别计算 三对线电荷单独存在时在a相导线产生的电位，
（2-23）
线路出现电晕现象的最小电压称为临界电压 Vcr 。 三相导线排列在等边三角形顶点上时，电晕临界相电压的经验公式为：
（2-16）
m1：反映导线表面状况的系数(常量)，对多股绞线 m1=0.83~0.87 m2：反映气象状况的系数，对于干燥和晴朗的天气，m2=1 ，对于有雨、 雪、雾等的恶劣天气，m2=0.8~1 （随天气变化）， δ为空气的相对密度；按左式计算： p为大气压力，单位Pa ; t为大气摄氏温度；当 t=25C， p=76Pa时，δ=1 r：导线的计算半径，单位为cm；D为相间距离单位与r相同。 对水平排列的线路，两边线路的电晕临界电压Vcr比上式算得的值高6%； 而中间线路的Vcr比上式算得的值低4％。
电力系统中元件的三相等值电路也有星形电路和三角形电路。
为了便于应用一相等值电路进行分析计算，要把三角形等值电路化 为星形等值电路。
等值电路中的参数是计及了其余两相影响（如相间互感等）的一相 等值参数
2－1 架空输电线路的参数
输电线路的参数包括：
电阻r0：反映线路通过电流时产生 的有功功率损失； 电憾L0：反映载流导线产生的磁场 效应； 电导g0：反映线路带电时绝缘介质 中产生泄漏电流及导线附近空气游 离而产生的有功功率损失； 电容C0：反映带电导线周围电场效 应的。
分裂导线线路的电抗值随分裂数的增加而减小
钢导线，由于集肤效应及导线内部的磁导率均随导线通过的电流大小而 变化，它的电阻和电抗均不是恒定的， 钢导线构成的输电线路将是一个非线性元件。 钢导线的阻抗无法用解析法确定， 一般用实验测定电压、电流值来确定其阻抗。

电力系统各元件的特性和数学模型(ppt 36页)

用。
③ 计算法
单导线每相单位长度电感和电抗：
L1(4.6lgD rm2r)1 0 4H/kmx12f(4.6lg D rm2 r)14 0 /km
r 式x中1 ：0.144D5为elqg三Dr相m 导10线4间的/ k互m 几何均距，Deq3 D12D23D31 为导线的计算半径；
制等值电路的计算步骤？
• 6.三绕组变压器中当容量比为1:0.5:1时，绘制
等值电路的计算步骤？
• 7.题六相比题五的计算多的步骤为？如何
进行？
第二节 变压器的参数和数学模型
变压器基本知识 双绕组变压器的等值电路和数学模型 三绕组变压器的等值电路和数学模型 三绕组自耦变压器的等值电路和数学模型
多股线
其安排的规律为：中心一股芯线，由内到外，第一层 为6股，第二层为12股，第三层为18股，以此类推
扩径导线
人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。不同 之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。
分裂导线
又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持 一定的距离。但会增加线路电容。
（2） 杆塔
暂态 输电线路等值电路
Ri L di u dt
数学模型
一、电力线路的简述
电力线路按结构可分为
架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等 电缆：导线、绝缘层、保护层等
思考：架空线和电缆线的各自特点？
一、电力线路的简述
1、架空输电线路
•导线 •避雷线 •杆塔 •绝缘子 •金具
（1）架空线路的导线和避雷线
电抗计算 计算三绕组自耦变压器各绕组的等效电抗时
，未归算的必须将铭牌提供的短路电压先归算 到变压器的额定容量之下，然后再按三绕组变 压器电抗的计算方法进行计算。 短路电压归算公式：
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线路L1的电阻、电抗和电纳为：
R 1 1 1 0 .1 7 10 1 0 ( 7 ) X 1 x 1 1 0 .3 8 10 3 0 ( 8 ) 1 2 B 11 2 b 1 11 2 3 .1 5 1 6 0 10 1 .0 57 1 5 4( 0 S )
2021/3/1
8
10KV T1
Y ' Y ( 1) 2 k 1 k 2 k n 1
I ' I ( ) k 1 k 2 k n
2021/3/1
5
k :1
Z'
Z
待 求 阻 抗 = 原 来 的 阻 抗 k 2 k取 值 ： k=原 待 来 求 阻 阻 抗 抗 侧 侧 电 电 压 压
例：将Z’归算到右边，求Z
Z
Z
'
1 k
2
Z
'
Z
k 1
2
2021/3/1
Z ' Z (k1 k2 kn )2
U ' U (k1 k2 kn )
2
Y
'
Y
k1
1 k2
kn
I'
I
k1
1 k2
kn
以上框中公式， 用于左上图则k1=？
6
例题：电力网接线如图所示，图中各元件的技术数据见表1、
表2，试作出归算到110KV侧和6KV侧的电网等值电路
多电压级网络接线图
T-3 110/37
PL+jQL
PS+jQS
T-1
L-1
T-2
L-2
T-3
PL+jQL
VG
10kV 10.5kV k1:1
220kV
220kV k2:1
网络等值电路
110kV
2021/3/1
电力系统元件模型及参数计算
110kV k3:1
有名值归算
4
一、多电压等级网络中参数和变量的归算（有名值）
110KV
T2
6KVk1ຫໍສະໝຸດ L1k2L2
线路L2的电阻、电抗为：
R2220.10551 6.6 10 214.85() X2x220.38351 6.6 10 253.81()
j48.8 Ω jxT1
j1.575Х10-4
17Ω j38Ω
RL1 jBL1/2
jXL1 jBL1/2
j48.8 Ω jxT1
变压器T1的电抗： X T 1 U 1 k 1 % S U 0 N 2 N 0 1 1 .5 0 0 1 3 .5 2 0 1 2 4 .8 ( 1 8 ) 变压器T2的电抗： X T 2 U 1 k 2 % S U 0 N 2 N 0 1 1 .5 0 1 0 22 0 1 0 6 .5 ( 0 3 )
j1.575Х10-4
17Ω j38Ω
RL2
jXL2
2021/3/1
9
10KV T1
110KV
T2
6KV
k1
L1
k2
L2
R X X 2'T 'T )' L 21 2 归X X T T 算21 2 1 1到6 6 ..6 2 616 K1 2 02V 0 侧4 .61 0 .3.8 58 0 1 16 65 ..6 61 5 1 2 02 0 0 .05 .0 .1 22(7 ( ( 2 8 ))5 )5 RX127 B'L'L11'L1 XR12LL11B1L16611.1.6616001.6220002 ..10436.631872((6))102(S)
2.3多电压等级网络的等值电路
1. 多电压等级网络的值等值电路 2. 多电压等级网络的标幺值等值电路
2021/3/1
电力系统元件模型及参数计算
1
2021/3/1
电力系统元件模型及参数计算
2
u 如何归算
PS+jQS T-1
L-1
T-2
L-2
T-3
10.5/242 220kV 220/121 110kV 10kV
X ' L 2 x 2 2 0 .38 5 3 1 .9( 1 )5
j0.1757Ω 0.0612Ω j0.1368Ω j0.228Ω
0.525Ω j1.915Ω
jxT1 jJ4.376Х10-2
RL1 jBL1/2
jXL1 jBL1/2
jxT1
RL2
jXL2
j4.376Х10-2
2021/3/1
10KV T1
110KV
T2
6KV
表1:
k1
L1
k2
L2
符号 额定容量
（MVA）
额定电压（KV） Uk% ∆Pk(KW) I0%
T1 31.5 T2 20
表2:
10.5/121
10.5 190
3
110/6.6
10.5 135
2.8
符号 导线型号 长度
电压(KV) 电阻
（Km）
(Ω/km)
电抗 (Ω/km)
多电压级网络接线图
110/37
PL+jQL
jX G
IG
EG
VG
发电机
2021/3/1
I1
RT jXT
I2
V1 GT
jBT
k :1 V2
双绕组变压器
电力系统元件模型及参数计算
I1
R jX
I2
V1
jB
2
jB 2
V2
输电线路
3
u 如何归算
PS+jQS T-1
L-1
T-2
L-2
10.5/242 220kV 220/121 110kV 10kV
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思 考 ： 将 线 路 L - 2 的 参 数 归 算 到 前 级 1 0 k V 侧
PS+jQS VG
PS+jQS T-1
L-1
T-2
10.5/242 220kV 10kV
T-1
L-1
220/121 T-2
L-2
110kV
L-2 Z YY 22
T-3 110/37
PL+jQL
T-3
PL+jQL
电力线、变压器等值电路级联成电力网等值电路 注意：多级电压网存在一个不同电压级之间的归算问题
1) 变压器的参数与UN有关，归算到哪一侧，值不同 2) 变压器的负载阻抗归算到某一侧时，和变比平方有关
3) 要级联等值电路，须将不同电压级下的阻抗、导纳、 电压、电流归算到同一级—基本级
4) 归算
Z ' Z ( k 1 k 2 k n ) 2 U ' U ( k 1 k 2 k n )
10kV 10.5kV k1:1 220kV
220kV k2:1 110kV
110kV k3:1
2021/3/1
电力系统元件模型及参数计算
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线路L-2的参数归算到前级10kV侧：
Z Z(k1k2)2 Y Y/(k1k2)2 V V(k1k2) I I /(k1k2)
2021/3/1
L1 LGJ-185 100
110
0.17
0.38
L2 LGJ-300 5
6
0.105
0.383
2021/3/1
∆P0(KW) 32 22
电纳 (S/km) 3.15✕10-6
7
10KV T1
110KV
T2
6KV
k1
L1
k2
L2
解: 变压器的电阻、导纳，线路的电导都略去不计
1) 归算到110KV侧