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1、2015年10月,电力系统元件模型及参数计算,第二章,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,1,2.1 系统等值模型的基本概念 2.2 输电线路的等值电路和参数计算 2.3 长距离输电线路的稳态方程和等值电路 2.4 变压器的等值电路和参数 2.5 发电机和负荷模型 2.6 电力系统的稳态等值电路（标幺值形式？）,目录,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,2,电路相关知识回顾,2.1 系统等值模型的基本概念,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,3,2.1 系统等值模型的基本概念,电气接线示意图,等值电路,稳态数学模型,暂态数学模型,2018/10/24,
2、电力系统元件模型及参数计算,4,发电厂：发电机？ 变电站：升压变压器、降压变压器？ 输电线路：电阻？ 用电设备（负荷）：阻抗？,电力系统稳态（暂态）的等值电路？,2.1 系统等值模型的基本概念,注：正常运行时，电力系统三相对称，参数相同，可以用单相等值电路来代替。,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,5,输电线路的等值电路和参数 变压器的等值电路和参数 发电机和负荷模型,2.1 系统等值模型的基本概念,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,6,电阻r：反映线路的热效应（有功损耗） 电抗x=L：反映载流导线周围的磁场效应 电导g：反映泄露损耗和电晕损耗（g=0） 电纳b
3、=C：反映带电导线周围的电场效应,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,单位长度输电线路(单位：km),注： 1：小写r、x、g、b表示单位长度线路的等值参数； 2：电缆线路参数计算较为复杂，可从手册查找，重点讨论的是架空线路,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,7,电阻 反映线路的热效应（有功损耗）,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,当考虑导线温度时,2018/10/24,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：？,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,9,2.2 输电
4、线路的等值电路和参数计算,导线换位：使互感电抗相等,注： 通过导线换位，三相导线的电抗近似相同。,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,10,电抗 反映载流导线周围的磁场效应,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,11,分裂导线电抗 分裂目的？,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,12,电纳 相与相之间及相与地之间的电容效应,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,13,分裂导线电纳 相与相之间及相与地之间的电容效应,2.2 输电线路
5、的等值电路和参数计算,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,14,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,电导 绝缘子泄露电流损耗 电晕损耗,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,15,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,单位长度输电线路(单位：km),任意长度等值电路,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,16,输电线路的等值电路单位长度等值电路：任意长度等值电路：,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,17,输电线路的等值电路 短距离输电线路：输送距离300km、额定电压220kV,2.2 输电线路的等值
6、电路和参数计算,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,18,2.2 输电线路的等值电路和参数计算,短距离输电线路(300km),型等值电路,任意长度等值电路,T型等值电路,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,22,长距离输电线路(300km) 按集中参数计算 精确计算 修正后的近似计算,型等值电路,2.3 长距离输电线路的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,23,长距离输电线路(300km) 按集中参数计算缺点：误差较大,型等值电路,2.3 长距离输电线路的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,24,长距离输电
7、线路(300km) 精确计算其中,型等值电路,2.3 长距离输电线路的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,25,长距离输电线路(300km) 修正后的近似计算其中,型等值电路,2.3 长距离输电线路的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,26,一长度为600km的500kV架空线路,使用4LGJQ-400四分裂导线,r1=0.0187/km, x1=0.275/km, b1=4.0510-6S/km, g1=0。试计算该线路的型等值电路参数。 按集中参数计算：,2.3 长距离输电线路的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模
8、型及参数计算,27,精确计算：,2.3 长距离输电线路的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,28,修正后的近似计算：,型等值电路,2.3 长距离输电线路的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,29,三种计算方法对比,2.3 长距离输电线路的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,30,2.4 变压器的等值电路和参数,双绕组变压器,三绕组变压器,自耦变压器,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,31,2.3 变压器的等值电路和参数,问题的提出 在电力系统分析中，变压器的等值电路如何表示? 变压器各等值
9、参数如何求取?,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,32,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,33,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,34,三绕组(自耦)变压器绕组排列方式 升压结构和降压结构,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,35,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,36,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,37,2.4 变压器的等值电路和参数,2
10、018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,38,双绕组变压器的等值电路 电阻RT、电抗XT 、电导GT、电纳BT,T型等值电路,型等值电路,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,39,电路相关知识回顾,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,40,2.3 变压器的等值电路和参数,双绕组变压器的参数计算 短路损耗PS 、短路电压VS% 、空载损耗P0 、空载电压I0% 、额定容量SN、额定线电压VNRT 、XT 、GT、BT,一相等值空载试验,一相等值短路试验,2018/10/24,电力系统元件模型及参数
11、计算,41,电阻RT,一相等值短路试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,42,电抗XT,短路试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,43,电导GT,空载试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,44,电纳BT,空载试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,45,双绕组变压器的参数计算,型等值电路,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,46,一台SFL1-31500
12、/35型双绕组变压器，额定变比为35/11，查得P0=30kW, I0%=1.2, PS=177.2kW, VS%=8,求变压器归算到低压侧的参数，并作出等值电路。,型等值电路,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,47,三绕组(自耦)变压器的等值电路 一次绕组R1、X1 ，折算后的绕组R2、X2，折算后的绕组R3、X3,等值电路,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,48,电导GT和电纳BT 空载试验P0 和I0%, 额定容量SN和额定电压VNGT、BT,空载试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018
13、/10/24,电力系统元件模型及参数计算,49,电阻R1、R2 、R3和电抗X1、X2 、X3 短路试验PS(1-2)、PS(2-3)、PS(3-1)和VS(1-2)%、VS(2-3)%、VS(3-1)%, 额定容量SN和额定电压VNR、X,短路试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,50,电阻R1、R2 、R3 绕组容量相等：100/100/100,短路试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,51,电阻R1、R2 、R3 绕组容量不等：100/100/50，100/50/100,短路试验,2.4
14、变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,52,电阻R1、R2 、R3 短路试验、 额定容量SN、额定电压VNRT,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,53,电抗X1、X2 、X3 绕组容量相等：100/100/100,短路试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,54,电抗X1、X2 、X3 绕组容量不等：100/100/50，100/50/100,短路试验,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,55,电抗X1、X2 、X3
15、短路试验、 额定容量SN、额定电压VNXT,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,56,三相三绕组变压器型号为SFPSL-12000/220,额定容量为120MVA/120MVA/60MVA,额定电压220kV/121kV/11kV, PS(1-2)=601kW,PS(1-3)=182.5kW,PS(2-3)=132.5kW,短路电压为VS(1-2)%=14.85, VS(1-3)%=28.25, VS(2-3)%=7.96,空载损耗和空载电流为P0=135kW, I0%=0.633,求变压器归算到220kV侧的参数及等值电路。,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,57,电阻R1、R2 、R3,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,58,电抗X1、X2 、X3,2.4 变压器的等值电路和参数,2018/10/24,电力系统元件模型及参数计算,59,所求变压器的参数及等值电路,2.4 变压器的等值电路和参数,
