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1、Huazhong University of Science and Technology? ?电力系统分析电力系统分析 ?( I ) ?( I )石东源石东源dongyuanshimail.hust.edu dongyuanshimail.hust.edu 2021-20212021-2021学年度第一学期学年度第一学期 2-1 架空输电线路的参数 2-2 架空输电线路的等值电路第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算 2-3 变压器的等值电路和参数 2-4 标幺制 一相等值电路的概念p三相对称：正常稳态或者应用对称分量法p星 三 角 变 换：三角形电路星形电路p一相等值参数：计及其余两相影
2、响比方相间互感p运行变量：线电压，线电流，三相功率；相间互感星三角变换图2-1单位长线路一相等值电路 p电阻：载流导线有功损耗p电感：载流导线磁场效应p电导：带电线路绝缘泄漏 及电晕损耗p电容：带电线路电场效应2-1 架空输电线路的参数2-1 架空输电线路的参数1.电阻交流电阻直流电阻p集肤效应和邻近效应p多股绞线p标称截面积实际截面积p与温度有关p直流电阻2-1 架空输电线路的参数2.电感根本算式1自感2互感请参考附录 IDs：圆柱形导线的自几何均距D：两平行导线轴线间距离非铁磁材料的单股线：非铁磁材料的多股线：钢芯铝线：2-1 架空输电线路的参数2.电感对称三相输电线路等值电感2-1 架空
3、输电线路的参数2.电感不对称三相线路导线间互几何均距：导线换位2-1 架空输电线路的参数2.电感分裂导线 实际特高压八分裂线路 八分裂导线间隔棒2-1 架空输电线路的参数2.电感分裂导线对线路参数的影响Dsb ：分裂导线的自几何均距，与分裂根数和间距有关d : 分裂间距二分裂：四分裂：六分裂：2-1 架空输电线路的参数2.电感输电线路等值电抗单导线线路：0.4/km；二分裂导线：0.33 /km，三分裂导线：0.30 /km，四分裂导线：0.28 /km。钢导线线路：集肤效应，磁导率随电流变化，电阻电感呈现非线性，只能通过试验测定其特性，根据电流值确定其阻抗2-1 架空输电线路的参数3.电导p
4、 架空输电线路的电导是用来反映泄漏电流和空气游离电晕所引起的有功损耗的一种参数p 一般线路绝缘良好，泄漏电流很小，主要考虑电晕现象引起的功率损耗p 合理设计绝缘水平降低泄漏电流p 增大导线半径或者采用分裂导线减少电晕损耗p 一般的电力系统计算中取 g0 02-1 架空输电线路的参数4.电容根本算式p 电容反映导线带电时在其周围介质中建立的电场效应p 假设周围介质的介电系数为常数，那么导体所带的电荷 q 与导体的电位 v 将呈线性关系。p 导体的电容为：2-1 架空输电线路的参数4.电容根本算式p 任意点P的电位p 导体A外表电位p 导体电容：选导线间距中点为零电位参考点+q-qdO2d1d2d
5、O12-1 架空输电线路的参数4.电容三相线路一相等值电容经过整循环换位的三相线路，一相等值电容：2-1 架空输电线路的参数4.电容三相线路一相等值电容经过整循环换位的三相线路，一相等值电容：04.电容三相线路的一相等值电纳各种线路的电纳值变化不大。单导线线路：大约为2.810-6S/km左右；分裂导线线路，当每相分裂根数分别为2根,3根和4根时，分别约为3.410-6 S/km， 3.810-6 S/km,和 4.110-6 S/km。2-1 架空输电线路的参数2-2 架空输电线路的等值电路1.长线等值电路2-2 架空输电线路的等值电路2.输电线路方程式2-2 架空输电线路的等值电路3.输电
6、线路方程式通解2-2 架空输电线路的等值电路4.波阻抗/特性阻抗和传播常数2-2 架空输电线路的等值电路x = 05. 方程式边界条件及系数A1、A22-2 架空输电线路的等值电路重写方程式通解2-2 架空输电线路的等值电路6.输电线路二端口网络方程2-2 架空输电线路的等值电路7.输电线路集中参数等值电路2-2 架空输电线路的等值电路7.输电线路型等值电路2-2 架空输电线路的等值电路8.输电线路型等值电路的参数修正参数，单个型等值电路500600km线路精确参数近似参数，单个型等值电路200300km线路2-3 变压器等值电路及参数1.双绕组变压器等值电路及参数 RT - PS -短路损耗
7、 XT - VS% -短路电压百分比 GT - P0 空载损耗 BT - I0% -空载电流 k12 - V1tN/V2N2-3 变压器等值电路及参数1.双绕组变压器等值电路及参数2-3 变压器等值电路及参数2.三绕组变压器等值电路及参数短路试验VININVININVININ三绕组容量比100/100/100I3NI2NI3NI2N2-3 变压器等值电路及参数V0.5IN0.5INV0.5IN0.5IN三绕组容量比100/100/502.三绕组变压器等值电路及参数短路试验2-3 变压器等值电路及参数三绕组容量比SN/S2N/S3N2.三绕组变压器等值电路及参数短路试验三绕组容量比SN/SN/S
8、N2-3 变压器等值电路及参数R1R2R3VS1%VS2%VS3%X1X2X3PS1PS2PS3PS(1-2)PS(1-3)PS(2-3)VS(1-2)%VS(1-3)%VS(2-3)%132123三绕组变压器绕组排列2.三绕组变压器等值电路及参数升压变压器降压变压器2-3 变压器等值电路及参数3.变压器型等值电路2-3 变压器等值电路及参数原副方电压电流：实际值谐振三角形：阻抗和为零谐振环流：实现电流变换串联阻抗压降：实现变压3.变压器型等值电路2-3 变压器等值电路及参数三绕组变压器3.变压器型等值电路2-4 标幺制1. 标幺制的概念2-4 标幺制2. 基准值的选取单相电路2-4 标幺制2
9、. 基准值的选取三相电路2-4 标幺制3. 不同基准值的标幺值间的换算额定标幺电抗有名值电 抗统一基准下的标幺电抗2-4 标幺制4. 多级电压网络中元件参数标幺值计算VB(I)VB(II)VB(III)2-4 标幺制4. 多级电压网络中元件参数标幺值计算基准变比2-4 标幺制4. 基准值选取方法IIIIII功率基准SBSBSB电压基准VB(I)=Vav(I)VB(II) )=Vav(II)VB(III) )=Vav(III)VB(I)VB(II)VB(III)电力系统的根本概念额定电压受电设备电设备 与系统额统额 定线线电压电压361035110220330500供电设备电设备额额定线电线电压
10、压3.156.310.513.815.751820变变压压器额额定线线电电压压一次绕组绕组33.1566.31010.513.815.75182035110220330500二次绕组绕组3.33.156.66.31110.538.5121242363550单位：kV目前国内交流电压最高等级：1000kV 直流电压最高等级： 800kV2-4 标幺制SB=100MVAVBIV = 10.5kVVBI = 10.5kVVBIII = 230kVVBII = 115kVp全网统一功率基准；p不同电压等级电网取平均额定电压同一电压等级的各元件的最高额定电压和最低额定电压的平均值作为其电压基准；p各级电
11、网平均额定电压： 3.15kV， 6.3kV，10.5kV，15.75kV，37kV，115kV，230kV，345kV，525kV约比相应电压等级的额定电压高5%p电流、阻抗基准由功率基准和电压 基准按三相电路的物理关系确定4. 基准值选取方法2-4 标幺制标幺值参数计算p线路电抗标幺值计算2-4 标幺制标幺值参数计算p发电机额定标幺电抗p发电机标幺电抗p标幺电抗与额定标幺电抗间的转换2-4 标幺制标幺值参数计算p变压器额定标幺电抗p变压器标幺电抗转换2-4 标幺制标幺值参数计算p变压器变比p变压器变比标幺值近似计算：取 k=kB那么k1=k2=k3=k4=1.0k1=1.052k3=0.9
12、09k2=1.052k4=0.9132-4 标幺制标幺制的特点p易于比较元件特性和参数p同类型元件额定标幺参数大致相近p同类型电机标幺化空载特性根本一样p变压器短路电压额定标幺值0.10左右p简化计算p三相与单相电路标幺值计算关系一样p线电压与相电压标幺值相等p没有量纲：物理概念不明确本章小结Huazhong University of Science and Technologyp电力系统分析中一相等值电路的概念p输电线路集中参数的型等值电路及参数p变压器等值电路及参数计算、 型等值电路p基准值选取原那么以及标幺值参数的计算方法习 题Ex 2-3，2-8，2-11Huazhong University of Science and Technology公共邮箱邮箱：hustpsa2021163 密码：2021hustpsa请到以上邮箱收取课件Huazhong University of Science and TechnologyToTo Be ContinuedBe ContinuedHuazhong University of Science and Technology
