电力工程基础潮流计算ppt课件

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1、电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算 输电线路的参数计算与等值电路输电线路的参数计算与等值电路 变压器的参数计算与等值电路变压器的参数计算与等值电路 电压和功率分布计算电压和功率分布计算 无功功率和电压的调整无功功率和电压的调整 电能损耗的计算及降损措施电能损耗的计算及降损措施电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力系统分析计算的普经过程：电力系统分析计算的普经过程： 元件参数：表述元件电气特征的参量元件参数：表述元件

2、电气特征的参量 数学模型：元件或整个系统物理模型的数学描数学模型：元件或整个系统物理模型的数学描画画建立数学模型建立数学模型电力系统电力系统运转形状运转形状元件参数元件参数等值电路等值电路电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第一节第一节 输电线路的参数计算与等值电路输电线路的参数计算与等值电路 架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路 电阻电阻 电抗电抗 电导电导 电纳电纳电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一、架空输电线路的等值电路一、架空输电线路的等值电路一、架空输电线路的等

3、值电路一、架空输电线路的等值电路 串联参数串联参数串联参数串联参数电阻：反映线路流过电流时的有功损耗电阻：反映线路流过电流时的有功损耗电阻：反映线路流过电流时的有功损耗电阻：反映线路流过电流时的有功损耗电抗：反映线路流过电流时的磁场效应电抗：反映线路流过电流时的磁场效应电抗：反映线路流过电流时的磁场效应电抗：反映线路流过电流时的磁场效应 并联参数并联参数并联参数并联参数电电电电导导导导：反反反反映映映映载载载载流流流流线线线线路路路路绝绝绝绝缘缘缘缘介介介介质质质质泄泄泄泄露露露露有有有有功功功功损损损损耗耗耗耗和和和和导导导导线电晕有功损耗线电晕有功损耗线电晕有功损耗线电晕有功损耗电电电电纳

4、纳纳纳：反反反反映映映映载载载载流流流流线线线线路路路路的的的的电电电电场场场场效效效效应应应应相相相相间间间间及及及及相相相相对对对对地地地地之之之之间间间间的电容的电容的电容的电容电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算架架架架空空空空输输输输电电电电线线线线路路路路在在在在正正正正常常常常运运运运转转转转时时时时三三三三相相相相参参参参数数数数相相相相等等等等，所所所所以以以以可可可可以以以以用单相等值电路图表示。用单相等值电路图表示。用单相等值电路图表示。用单相等值电路图表示。1.1.1.1.分布参数模型分布参数模型分布参数模型分布参

5、数模型 其其其其中中中中，r0r0r0r0、x0x0x0x0、g0g0g0g0、b0b0b0b0为为为为单单单单位位位位长长长长度度度度线线线线路路路路的的的的电电电电阻阻阻阻、电抗、电导和电纳。电抗、电导和电纳。电抗、电导和电纳。电抗、电导和电纳。r0+jX0g0+jb0电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.集中参数模型集中参数模型集中参数模型集中参数模型当架空线路长度小于当架空线路长度小于当架空线路长度小于当架空线路长度小于300km300km300km300km时，用集中参数表示时，用集中参数表示时，用集中参数表示时，

6、用集中参数表示IIII型等效电路型等效电路T T型等效电路较少用型等效电路较少用 R+jXjB/2jB/2不计电导不计电导G的缘由的缘由电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算p当当当当架架架架空空空空线线线线路路路路长长长长度度度度不不不不超超超超越越越越100km100km100km100km、电电电电压压压压等等等等级级级级在在在在35kV35kV35kV35kV及及及及以以以以下下下下时时时时，由由由由于于于于电电电电压压压压低低低低、线线线线路路路路短短短短线线线线路路路路的的的的电电电电纳纳纳纳也也也也可可可可忽忽忽忽略不计，此时

7、可简化为略不计，此时可简化为略不计，此时可简化为略不计，此时可简化为“一字型等值电路。一字型等值电路。一字型等值电路。一字型等值电路。p当当当当架架架架空空空空线线线线路路路路长长长长度度度度超超超超越越越越300km300km300km300km时时时时，可可可可将将将将线线线线路路路路分分分分段段段段，使使使使每每每每段段段段线线线线路路路路的的的的长长长长度度度度不不不不超超超超越越越越300km300km300km300km，从从从从而而而而用用用用假假假假设设设设干干干干个个个个IIIIIIII型等效电路来表示。型等效电路来表示。型等效电路来表示。型等效电路来表示。R+jX电力工程根

8、底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二、电阻二、电阻二、电阻二、电阻1.1.1.1.计算法计算法计算法计算法 直流电阻直流电阻直流电阻直流电阻留留留留意意意意：实实实实践践践践运运运运用用用用的的的的电电电电阻阻阻阻率率率率略略略略大大大大于于于于这这这这些些些些资资资资料料料料的的的的直直直直流流流流电电电电阻阻阻阻率，由于：率，由于：率，由于：率，由于：经经经经过过过过交交交交流流流流电电电电流流流流时时时时，由由由由于于于于集集集集肤肤肤肤效效效效应应应应和和和和临临临临近近近近效效效效应应应应，电电电电流流流流在在在在导导导导体体体体中中中

9、中分分分分布布布布不不不不均均均均匀匀匀匀，导导导导体体体体的的的的交交交交流流流流电电电电阻阻阻阻比比比比直直直直流流流流电电电电阻阻阻阻大大大大0.2%1.0%0.2%1.0%0.2%1.0%0.2%1.0%；输输输输电电电电线线线线路路路路大大大大多多多多此此此此案案案案用用用用多多多多股股股股绞绞绞绞线线线线，绞绞绞绞线线线线每每每每一一一一股股股股的的的的实实实实践践践践长长长长度比导线长度约添加度比导线长度约添加度比导线长度约添加度比导线长度约添加2%3%2%3%2%3%2%3%；线线线线路路路路参参参参数数数数是是是是按按按按导导导导线线线线的的的的额额额额定定定定截截截截面面面

10、面积积积积计计计计算算算算的的的的，导导导导线线线线的的的的实实实实践践践践截面积通常比额定截面积略小。截面积通常比额定截面积略小。截面积通常比额定截面积略小。截面积通常比额定截面积略小。 修正后的电阻率修正后的电阻率修正后的电阻率修正后的电阻率电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.查手册法查手册法查手册法查手册法 直接从手册中查出各导线的电阻值直接从手册中查出各导线的电阻值直接从手册中查出各导线的电阻值直接从手册中查出各导线的电阻值3.3.3.3.温度修正温度修正温度修正温度修正 以以以以上上上上两两两两种种种种方方方方法

11、法法法得得得得到到到到的的的的电电电电阻阻阻阻值值值值，都都都都是是是是指指指指温温温温度度度度为为为为20202020 C C C C时时时时的的的的值，在要求较高精度时，值，在要求较高精度时，值，在要求较高精度时，值，在要求较高精度时，t t t t C C C C时的电阻值时的电阻值时的电阻值时的电阻值rtrtrtrt按下式修正：按下式修正：按下式修正：按下式修正： 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三、电抗三、电抗三、电抗三、电抗三相导线呈等边三角形对称陈列时，各相电抗相等三相导线呈等边三角形对称陈列时，各相电抗相等三相导线呈等

12、边三角形对称陈列时，各相电抗相等三相导线呈等边三角形对称陈列时，各相电抗相等三三三三相相相相导导导导线线线线不不不不对对对对称称称称陈陈陈陈列列列列时时时时如如如如程程程程度度度度陈陈陈陈列列列列，利利利利用用用用导导导导线线线线换位来使三相电抗参数对称换位来使三相电抗参数对称换位来使三相电抗参数对称换位来使三相电抗参数对称 整整整整换换换换位位位位循循循循环环环环：指指指指一一一一定定定定长长长长度度度度内内内内有有有有两两两两次次次次换换换换位位位位而而而而三三三三相相相相导导导导线线线线都分别处于三个不同位置，完成一次完好的循环。都分别处于三个不同位置，完成一次完好的循环。都分别处于三个

13、不同位置，完成一次完好的循环。都分别处于三个不同位置，完成一次完好的循环。 ABCAAABBBCCC电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.1.1.计算法计算法计算法计算法 三相导线对称时，每相导线单位长度的电抗三相导线对称时，每相导线单位长度的电抗三相导线对称时，每相导线单位长度的电抗三相导线对称时，每相导线单位长度的电抗电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.查手册法查手册法查手册法查手册法根根根根据据据据导导导导线线线线型型型型号号号号包包包包括括括括截截截截面

14、面面面积积积积和和和和线线线线间间间间几几几几何何何何均均均均距距距距查查查查手手手手册册册册。工程上普通取架空线路的电抗值为工程上普通取架空线路的电抗值为工程上普通取架空线路的电抗值为工程上普通取架空线路的电抗值为0.40.40.40.4/km/km/km/km。3.3.3.3.分裂导线的电抗分裂导线的电抗分裂导线的电抗分裂导线的电抗其其其其将将将将每每每每相相相相导导导导线线线线分分分分成成成成假假假假设设设设干干干干根根根根，相相相相互互互互间间间间坚坚坚坚持持持持一一一一定定定定的的的的间间间间隔隔隔隔。其其其其改改改改动动动动了了了了导导导导线线线线周周周周围围围围的的的的磁磁磁磁场

15、场场场分分分分布布布布，等等等等效效效效地地地地添添添添加加加加了了了了导导导导线线线线半半半半径径径径，从而从而从而从而减少了线路电抗减少了线路电抗减少了线路电抗减少了线路电抗降降降降低低低低线线线线路路路路外外外外表表表表电电电电场场场场强强强强度度度度到到到到达达达达减减减减低低低低电电电电晕晕晕晕损损损损耗耗耗耗和和和和抑抑抑抑制制制制电电电电晕晕晕晕干扰的目的干扰的目的干扰的目的干扰的目的增大线路的电纳值增大线路的电纳值增大线路的电纳值增大线路的电纳值电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算分裂导线的单位电抗分裂导线的单位电抗分裂导

16、线的单位电抗分裂导线的单位电抗普普普普通通通通单单单单股股股股导导导导线线线线每每每每公公公公里里里里的的的的电电电电抗抗抗抗约约约约为为为为0.40.40.40.4，而而而而分分分分裂裂裂裂导导导导线线线线数数数数分分分分别别别别为为为为2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4根根根根时时时时，相相相相应应应应的的的的每每每每公公公公里里里里电电电电抗抗抗抗分分分分别别别别降降降降到到到到0.33 0.33 0.33 0.33 、0.30 0.30 0.30 0.30 、0.28 0.28 0.28 0.28 。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功

17、率及电能损耗的计算四、电导四、电导四、电导四、电导架架架架空空空空线线线线路路路路的的的的电电电电导导导导是是是是用用用用来来来来反反反反映映映映泄泄泄泄露露露露电电电电流流流流和和和和电电电电晕晕晕晕所所所所引引引引起起起起的的的的有功功率损耗的参数。有功功率损耗的参数。有功功率损耗的参数。有功功率损耗的参数。一泄露电流一泄露电流一泄露电流一泄露电流普普普普通通通通线线线线路路路路绝绝绝绝缘缘缘缘良良良良好好好好，泄泄泄泄露露露露电电电电流流流流沿沿沿沿绝绝绝绝缘缘缘缘子子子子的的的的泄泄泄泄露露露露很很很很小，可忽略不计。小，可忽略不计。小，可忽略不计。小，可忽略不计。二电晕空气游离引起的

18、部分气体放电二电晕空气游离引起的部分气体放电二电晕空气游离引起的部分气体放电二电晕空气游离引起的部分气体放电架架架架空空空空线线线线路路路路在在在在带带带带有有有有高高高高电电电电压压压压的的的的情情情情况况况况下下下下，当当当当导导导导线线线线外外外外表表表表的的的的电电电电场场场场强强强强度度度度超超超超越越越越空空空空气气气气的的的的击击击击穿穿穿穿强强强强度度度度时时时时，导导导导体体体体附附附附近近近近的的的的空空空空气气气气游游游游离离离离而而而而产生的部分气体放电景象。产生的部分气体放电景象。产生的部分气体放电景象。产生的部分气体放电景象。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章

19、电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.1.1.电晕的临界电压电晕的临界电压电晕的临界电压电晕的临界电压电电电电晕晕晕晕的的的的产产产产生生生生主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于线线线线路路路路电电电电压压压压，开开开开场场场场出出出出现现现现电电电电晕晕晕晕的的的的电电电电压压压压称为临界电压称为临界电压称为临界电压称为临界电压UcrUcrUcrUcr。计算的阅历公式：。计算的阅历公式：。计算的阅历公式：。计算的阅历公式：架架架架空空空空线线线线路路路路程程程程度度度度陈陈陈陈列列列列时时时时，两两两两根根根根边边边边线线线线的的的的电电电电晕晕晕晕临临临临界界界界

20、电电电电压压压压比比比比上上上上式式式式算算算算得的值高得的值高得的值高得的值高6%6%6%6%；而中间导线的临界电压那么比上式低；而中间导线的临界电压那么比上式低；而中间导线的临界电压那么比上式低；而中间导线的临界电压那么比上式低4%4%4%4%。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.电晕损耗与电导电晕损耗与电导电晕损耗与电导电晕损耗与电导当当当当运运运运转转转转电电电电压压压压超超超超越越越越临临临临界界界界电电电电压压压压而而而而产产产产生生生生电电电电晕晕晕晕景景景景象象象象时时时时，与与与与电电电电晕晕晕晕损耗相对

21、应的每相等值电导为损耗相对应的每相等值电导为损耗相对应的每相等值电导为损耗相对应的每相等值电导为电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.3.3.电晕的危害及预防措施电晕的危害及预防措施电晕的危害及预防措施电晕的危害及预防措施 1 1 1 1电晕的危害电晕的危害电晕的危害电晕的危害耗费电能耗费电能耗费电能耗费电能电电电电晕晕晕晕干干干干扰扰扰扰：其其其其产产产产生生生生的的的的脉脉脉脉冲冲冲冲电电电电磁磁磁磁波波波波对对对对无无无无线线线线电电电电和和和和高高高高频频频频通通通通讯讯讯讯产生干扰产生干扰产生干扰产生干扰2 2 2 2电晕

22、的预防措施电晕的预防措施电晕的预防措施电晕的预防措施 线路设计时应尽量防止在正常气候条件下发生电晕。线路设计时应尽量防止在正常气候条件下发生电晕。线路设计时应尽量防止在正常气候条件下发生电晕。线路设计时应尽量防止在正常气候条件下发生电晕。实实实实践践践践工工工工程程程程中中中中对对对对不不不不同同同同电电电电压压压压等等等等级级级级的的的的架架架架空空空空线线线线路路路路，采采采采用用用用限限限限制制制制其其其其导线外径不小于某个临界值的方法来防止电晕；导线外径不小于某个临界值的方法来防止电晕；导线外径不小于某个临界值的方法来防止电晕；导线外径不小于某个临界值的方法来防止电晕；对对对对220k

23、V220kV220kV220kV以以以以上上上上的的的的超超超超高高高高压压压压输输输输电电电电线线线线路路路路，单单单单靠靠靠靠添添添添加加加加导导导导线线线线截截截截面面面面的的的的方方方方法法法法来来来来限限限限制制制制电电电电晕晕晕晕是是是是不不不不经经经经济济济济的的的的。通通通通常常常常采采采采用用用用分分分分裂裂裂裂导导导导线线线线或或或或扩扩扩扩径径径径导导导导线线线线来来来来扩扩扩扩展展展展每每每每相相相相导导导导线线线线的的的的等等等等值值值值半半半半径径径径，提提提提高高高高电电电电晕晕晕晕临临临临界界界界电电电电压。压。压。压。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电

24、压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算五、电纳五、电纳五、电纳五、电纳1.1.1.1.计算法计算法计算法计算法 普普普普通通通通三三三三相相相相导导导导线线线线对对对对称称称称陈陈陈陈列列列列或或或或不不不不对对对对称称称称陈陈陈陈列列列列但但但但完完完完全全全全换换换换位位位位n n 分裂导线分裂导线分裂导线分裂导线电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算架架架架空空空空线线线线路路路路单单单单位位位位长长长长度度度度的的的的一一一一相相相相电电电电纳纳纳纳值值值值普普普普通通通通在在在在2.810-6S/km2.810-6S/

25、km2.810-6S/km2.810-6S/km；当当当当分分分分裂裂裂裂根根根根数数数数分分分分别别别别为为为为2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4时时时时，单单单单位位位位长长长长度度度度的的的的电电电电纳纳纳纳值值值值约约约约为为为为3.410-6S/km3.410-6S/km3.410-6S/km3.410-6S/km、 3.810-6S/km 3.810-6S/km 3.810-6S/km 3.810-6S/km和和和和4.810-6S/km4.810-6S/km4.810-6S/km4.810-6S/km。2.2.2.2.查手册法查手册法查手册法查手册法根据导线的型号截面

26、及线间的几何均距直接查出。根据导线的型号截面及线间的几何均距直接查出。根据导线的型号截面及线间的几何均距直接查出。根据导线的型号截面及线间的几何均距直接查出。对对对对于于于于电电电电缆缆缆缆的的的的参参参参数数数数，“普普普普通通通通事事事事先先先先测测测测定定定定，然然然然后后后后列列列列表表表表备备备备查查查查，可以查可以查可以查可以查 。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算认识架空线路的标号认识架空线路的标号 / 钢线部分额定截面积钢线部分额定截面积 主要载流部分额定截面积主要载流部分额定截面积 J 表示加强型，表示加强型，Q表示轻

27、型表示轻型 J 表示多股线表示多股线 表示资料，其中：表示资料，其中：L表示铝、表示铝、 G表示钢、表示钢、T表示铜、表示铜、HL表示铝合金表示铝合金 例如：例如：LGJ400/50表示载流额定截面积为表示载流额定截面积为400mm2、钢线额定、钢线额定截面积为截面积为50 mm2的普通钢芯铝绞线。的普通钢芯铝绞线。 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算为添加架空线路的性能而采取的措施为添加架空线路的性能而采取的措施 目的：减少电晕损耗或线路电抗。目的：减少电晕损耗或线路电抗。多股线多股线 其其安安排排的的规规律律为为：中中心心一一股股芯

28、芯线线，由由内内到到外外，第第一一层层为为6 6股股，第第二二层层为为1212股股，第第三层为三层为1818股，以此类推股，以此类推扩径导线扩径导线 人人为为扩扩展展导导线线直直径径，但但不不添添加加载载流流部部分分截截面面积积。不不同同之之处处在在于于支支撑撑层层仅仅有有6 6股股，起支撑作用。起支撑作用。分裂导线分裂导线 又又称称复复导导线线，其其将将每每相相导导线线分分成成假假设设干干根根，相相互互间间坚坚持持一一定定的的间间隔隔。但但会会添添加加线路电纳。线路电纳。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算四分裂导线四分裂导线电力工程根

29、底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算架空线架空线电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第二节第二节 变压器的参数计算与等值电路变压器的参数计算与等值电路 双绕组变压器双绕组变压器 三绕组变压器三绕组变压器 自耦变压器自耦变压器 分裂绕组变压器分裂绕组变压器 变压器的变压器的型等值电路型等值电路电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一、双绕组变压器一、双绕组变压器一、双绕组变压器一、双绕组变压器一双绕组变压器的等值电路一双绕组变压器的等值电路一

30、双绕组变压器的等值电路一双绕组变压器的等值电路T T T T型等值电路型等值电路型等值电路型等值电路 节节节节点点点点数数数数比比比比型型型型电电电电路路路路多多多多一一一一个个个个，计计计计算算算算较较较较费费费费事事事事，故故故故普普普普通通通通不用不用不用不用型等值电路型等值电路型等值电路型等值电路 变变变变压压压压器器器器励励励励磁磁磁磁电电电电流流流流相相相相对对对对很很很很小小小小，此此此此种种种种处处处处置置置置方方方方法法法法引引引引起起起起的的的的误差很小误差很小误差很小误差很小励磁支路用功率表示的等值电路励磁支路用功率表示的等值电路励磁支路用功率表示的等值电路励磁支路用功率

31、表示的等值电路当当当当变变变变压压压压器器器器实实实实践践践践运运运运转转转转电电电电压压压压与与与与变变变变压压压压器器器器的的的的额额额额定定定定电电电电压压压压接接接接近近近近时时时时，励磁支路可用其功率损耗表示励磁支路可用其功率损耗表示励磁支路可用其功率损耗表示励磁支路可用其功率损耗表示电电电电压压压压等等等等级级级级不不不不大大大大于于于于35kV35kV35kV35kV的的的的变变变变压压压压器器器器，激激激激磁磁磁磁支支支支路路路路的的的的损损损损耗耗耗耗小小小小，在近似计算中，激磁支路忽略不计在近似计算中，激磁支路忽略不计在近似计算中，激磁支路忽略不计在近似计算中，激磁支路忽略

32、不计电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算d励磁支路用功率表示励磁支路用功率表示e忽略励磁支路忽略励磁支路电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二二二二型等值电路中各参数的计算型等值电路中各参数的计算型等值电路中各参数的计算型等值电路中各参数的计算铭牌参数：铭牌参数：铭牌参数：铭牌参数：短路实验短路实验空载实验空载实验电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电

33、能损耗的计算短路实验在原边加短路实验在原边加 I1N I1N 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算空载实验在原边加空载实验在原边加 U1N U1N 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.电阻电阻RTRT电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.电抗电抗XTXT电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.电导电导GTGT电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功

34、率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算4.4.电纳电纳BTBT电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算5.5.变比变比KTKT1 1定义定义电电网网计计算算中中：定定义义为为空空载载变变压压器器原原、副副方方绕绕组组的的线线电电压压之比之比电机学中：定义为变压器原、副方绕组的匝数之比电机学中：定义为变压器原、副方绕组的匝数之比 对对Y/YY/Y或或/接线的变压器接线的变压器 对对Y/Y/接线的变压器接线的变压器电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2 2分接头分接头根根据据电电力力系

35、系统统的的调调压压要要求求，变变压压器器在在其其高高压压侧侧通通常常设设有有假假设干个分接头供选择。如设干个分接头供选择。如变变压压器器的的额额定定变变比比是是变变压压器器的的抽抽头头位位于于主主抽抽头头时时两两侧侧绕绕组组的空载额定线电压之比；的空载额定线电压之比；变变压压器器运运转转的的实实践践变变比比是是抽抽头头在在实实践践位位置置情情况况下下，两两侧侧绕绕组的空载额定线电压之比；组的空载额定线电压之比；电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二、三绕组变压器二、三绕组变压器二、三绕组变压器二、三绕组变压器一三绕组变压器的等值电路一三绕

36、组变压器的等值电路一三绕组变压器的等值电路一三绕组变压器的等值电路 将将将将同同同同相相相相的的的的三三三三个个个个绕绕绕绕组组组组的的的的阻阻阻阻抗抗抗抗归归归归算算算算到到到到一一一一个个个个基基基基准准准准电电电电压压压压下下下下接成星形，接成星形，接成星形，接成星形， 激磁导纳仍接在电源侧。激磁导纳仍接在电源侧。激磁导纳仍接在电源侧。激磁导纳仍接在电源侧。三绕组变压器电气结线图三绕组变压器电气结线图高高中中低低三绕组变压器的等值电路三绕组变压器的等值电路电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二三绕组变压器等值电路中各参数的计算二三绕

37、组变压器等值电路中各参数的计算二三绕组变压器等值电路中各参数的计算二三绕组变压器等值电路中各参数的计算铭牌参数：铭牌参数：铭牌参数：铭牌参数： 留意：如何做短路实验留意：如何做短路实验? 比如：比如：Pk(12)、Uk(12)：第：第3绕组开路，在第绕组开路，在第1绕绕组中通以额定电流组中通以额定电流; 其它与此类推。其它与此类推。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n 三个绕组容量比三个绕组容量比n 100/100/100 100/100/100、100/50/100100/50/100、100/100/50100/100/50n 按三

38、个绕组陈列方式按三个绕组陈列方式n 升压构造：中压内，低压中，高压外升压构造：中压内，低压中，高压外n 降压构造：低压内，中压中，高压外降压构造：低压内，中压中，高压外三绕组变压器三绕组变压器a a升压变压器升压变压器 b b降压变压器降压变压器电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三相三绕组变压器的铁芯三相三绕组变压器的铁芯电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.电阻电阻 对于对于100/100/100100/100/100电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能

39、损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n 对于100/100/50n 对于100/50/100电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.电抗电抗电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算留意：留意：电电抗抗计计算算不不存存在在容容量量比比不不同同的的折折算算问问题题，由由于于制制造造厂厂提提供供的的短短路路电电压压值值已已折折算算为为变变压压器器额额定定容容量量下的值；下的值；高高压压绕绕组组因因绝绝缘缘要要求求排排在在最最外外层层，中中压压绕绕组组根根据据需需求求可可排排在在中中层层，也

40、也可可以以排排在在最最内内层层；排排在在最最中中层层的的绕绕组组，由由于于内内外外层层绕绕组组的的互互感感作作用用很很强强，当当互互感感作作用用超超越越本本绕绕组组的的自自感感作作用用时时 ，将将使使其其等等值值电抗为负值，普通此负值很小，计算中近似取电抗为负值，普通此负值很小，计算中近似取0 0。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.电导和电纳电导和电纳求求取取三三绕绕组组变变压压器器导导纳纳的的方方法法和和求求取取双双绕绕组组变变压压器器导导纳的方法一样。纳的方法一样。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗

41、的计算电压、功率及电能损耗的计算三三三三、自自自自耦耦耦耦变变变变压压压压器器器器运运运运用用用用于于于于中中中中性性性性点点点点直直直直接接接接接接接接地地地地的的的的高高高高压压压压和和和和超高压系统超高压系统超高压系统超高压系统优点：用料省，体积小，效率高，造价低；优点：用料省，体积小，效率高，造价低；优点：用料省，体积小，效率高，造价低；优点：用料省，体积小，效率高，造价低；缺缺缺缺陷陷陷陷：自自自自耦耦耦耦变变变变压压压压器器器器变变变变比比比比的的的的减减减减小小小小会会会会使使使使自自自自耦耦耦耦变变变变压压压压器器器器的的的的短短短短路路路路阻抗值减小，短路缺点电流增大。阻抗值

42、减小，短路缺点电流增大。阻抗值减小，短路缺点电流增大。阻抗值减小，短路缺点电流增大。一自耦变压器的原理一自耦变压器的原理一自耦变压器的原理一自耦变压器的原理双绕组自耦变压器双绕组自耦变压器电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三绕组自耦变压器三绕组自耦变压器 通通常常，三三绕绕组组自自耦耦变变的的高高压压、中中压压绕绕组组接接成成Y0Y0形形，第第三三绕绕组组低低压压绕绕组组接接成成三三角角形形，这这样样有有利利于于消消除除由由于于铁铁芯芯饱饱和和引引起起的的三三次次谐谐波波，且且第第三三绕绕组组的的容容量量通通常常比比变变压压器器额额定定

43、容容量小因此计算变压器阻抗时需求按绕组容量折算。量小因此计算变压器阻抗时需求按绕组容量折算。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二自耦变压器的等值电路及其参数计算二自耦变压器的等值电路及其参数计算二自耦变压器的等值电路及其参数计算二自耦变压器的等值电路及其参数计算 双绕组自耦变压器双绕组自耦变压器双绕组自耦变压器双绕组自耦变压器 铭牌参数铭牌参数铭牌参数铭牌参数电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的

44、计算n n 三双绕组自耦变压器三双绕组自耦变压器三双绕组自耦变压器三双绕组自耦变压器n n 铭牌参数铭牌参数铭牌参数铭牌参数电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算折算折算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三绕组自耦变的等值电路三绕组自耦变的等值电路电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算四、分裂绕组变压器四、分裂绕组变压器四、分裂绕组变压器四、分裂绕组变压器一为什么需求分裂绕组变压器一为什么需求分裂绕组变压器一为什么需求分裂绕组变压

45、器一为什么需求分裂绕组变压器 随随随随着着着着变变变变压压压压器器器器容容容容量量量量的的的的不不不不断断断断增增增增大大大大，当当当当变变变变压压压压器器器器二二二二次次次次侧侧侧侧发发发发生生生生短短短短路路路路时时时时，短短短短路路路路容容容容量量量量很很很很大大大大，为为为为了了了了能能能能有有有有效效效效切切切切除除除除缺缺缺缺点点点点，必必必必需需需需在在在在二二二二次次次次侧侧侧侧安安安安装装装装具具具具有有有有很很很很大大大大开开开开断断断断才才才才干干干干的的的的断断断断路路路路器器器器。分分分分裂裂裂裂绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器器器器在在在在正正正正常常常常运运运运

46、转转转转和和和和低低低低压压压压侧侧侧侧短短短短路路路路时时时时呈呈呈呈现现现现不不不不同同同同的的的的电电电电抗抗抗抗值值值值，在在在在完完完完成成成成电电电电能能能能变变变变换换换换的的的的同同同同时时时时起起起起到到到到限限限限制制制制短短短短路路路路电电电电流流流流的的的的作作作作用用用用。故故故故分分分分裂裂裂裂绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器器器器广广广广泛泛泛泛运运运运用用用用于于于于大大大大型型型型电电电电厂厂厂厂作作作作为为为为联联联联络络络络两两两两台台台台发发发发电电电电机机机机组组组组的的的的主主主主变变变变压压压压器器器器，或或或或用用用用作作作作启启启启动动动动变

47、变变变压压压压器器器器和和和和高高高高压压压压厂厂厂厂用用用用变压器。变压器。变压器。变压器。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二分裂绕组变压器的构造二分裂绕组变压器的构造二分裂绕组变压器的构造二分裂绕组变压器的构造 分分分分裂裂裂裂绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器器器器是是是是将将将将普普普普通通通通双双双双绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器器器器的的的的低低低低压压压压侧侧侧侧绕绕绕绕组组组组分分分分裂裂裂裂成成成成额额额额定定定定容容容容量量量量相相相相等等等等的的的的两两两两个个个个完完完完全全全全对对对对称称称称的的的的绕绕

48、绕绕组组组组，各各各各分分分分裂裂裂裂绕绕绕绕组组组组间无电气联络，而仅有较弱的磁联络。间无电气联络，而仅有较弱的磁联络。间无电气联络，而仅有较弱的磁联络。间无电气联络，而仅有较弱的磁联络。单相双绕组双分裂变压器单相双绕组双分裂变压器a a接线图接线图b b等值电路等值电路双柱式单相双绕组双分裂变压器双柱式单相双绕组双分裂变压器a a接线图接线图b b等值电路等值电路电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三分裂绕组变压器的原理三分裂绕组变压器的原理三分裂绕组变压器的原理三分裂绕组变压器的原理 a接线图接线图b等值电路图等值电路图c正常任务时

49、正常任务时的等值电路图的等值电路图电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n n 分裂绕组变压器的三种运转方式分裂绕组变压器的三种运转方式分裂绕组变压器的三种运转方式分裂绕组变压器的三种运转方式n n 分裂运转分裂运转分裂运转分裂运转n n高高高高压压压压绕绕绕绕组组组组开开开开路路路路，两两两两个个个个低低低低压压压压绕绕绕绕组组组组运运运运转转转转，低低低低压压压压绕绕绕绕组组组组间间间间有有有有穿穿穿穿越越越越功率。功率。功率。功率。n n 分裂电抗分裂电抗分裂电抗分裂电抗 n n 并联运转并联运转并联运转并联运转n n高、低压绕组都运

50、转，高低压绕组间有穿越功率。高、低压绕组都运转，高低压绕组间有穿越功率。高、低压绕组都运转，高低压绕组间有穿越功率。高、低压绕组都运转，高低压绕组间有穿越功率。n n 穿越电抗穿越电抗穿越电抗穿越电抗n n 单独运转单独运转单独运转单独运转 n n一个低压绕组开路，另一个低压绕组和高压绕组运转。一个低压绕组开路，另一个低压绕组和高压绕组运转。一个低压绕组开路，另一个低压绕组和高压绕组运转。一个低压绕组开路，另一个低压绕组和高压绕组运转。n n 半穿越电抗半穿越电抗半穿越电抗半穿越电抗n n 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n n 分裂

51、绕组变压器的分裂系数分裂绕组变压器的分裂系数分裂绕组变压器的分裂系数分裂绕组变压器的分裂系数 总结：总结：总结：总结： 分裂变正常并联运转时，穿越电抗较小，分裂变正常并联运转时，穿越电抗较小，分裂变正常并联运转时，穿越电抗较小，分裂变正常并联运转时，穿越电抗较小， 当一低压侧出线如当一低压侧出线如当一低压侧出线如当一低压侧出线如2 2 2 2侧发生短路时侧发生短路时侧发生短路时侧发生短路时来自另一侧低压绕组的短路电流将遇到较大分裂电抗的限制来自另一侧低压绕组的短路电流将遇到较大分裂电抗的限制来自另一侧低压绕组的短路电流将遇到较大分裂电抗的限制来自另一侧低压绕组的短路电流将遇到较大分裂电抗的限制

52、来自系统的短路电流那么遇到较大半穿越电抗的限制来自系统的短路电流那么遇到较大半穿越电抗的限制来自系统的短路电流那么遇到较大半穿越电抗的限制来自系统的短路电流那么遇到较大半穿越电抗的限制 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算五、变压器的五、变压器的五、变压器的五、变压器的等值电路等值电路等值电路等值电路带有理想变压比的等值电路以双绕组变压器为例带有理想变压比的等值电路以双绕组变压器为例理想变压器理想变压器无损耗、无漏磁、无需励磁电流的变压器无损耗、无漏磁、无需励磁电流的变压器电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算

53、电压、功率及电能损耗的计算略去励磁支路或另作处置略去励磁支路或另作处置电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n 阻抗表示阻抗表示电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n 导纳表示导纳表示电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三三个个支支路路的的阻阻抗抗值值之之和和恒恒等等于于零零，构构成成谐谐振振三三角角形形，产产生生谐谐振振换换流流，在在原原

54、、副副方方间间的的阻阻抗抗上上产产生生电压降，实现变压的作用。电压降，实现变压的作用。变压器的变压器的型等值电路的变压原理型等值电路的变压原理电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三绕组变压器的三绕组变压器的型等值电路型等值电路电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第三节第三节 电压和功率分布计算电压和功率分布计算 输电线路的电压和功率分布计算输电线路的电压和功率分布计算 变压器的电压和功率分布计算变压器的电压和功率分布计算 开式电力网的潮流计算开式电力网的潮流计算 闭式电力网的潮流计算

55、闭式电力网的潮流计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电电电电力力力力系系系系统统统统的的的的潮潮潮潮流流流流分分分分布布布布计计计计算算算算求求求求电电电电力力力力系系系系统统统统在在在在某某某某种种种种运运运运转转转转方方方方式式式式下各节点的电压和经过各元件的功率的计算。下各节点的电压和经过各元件的功率的计算。下各节点的电压和经过各元件的功率的计算。下各节点的电压和经过各元件的功率的计算。 潮流计算的目的潮流计算的目的潮流计算的目的潮流计算的目的在在在在电电电电力力力力系系系系统统统统规规规规划划划划设设设设计计计计中中中中，用用

56、用用于于于于选选选选择择择择系系系系统统统统的的的的接接接接线线线线方方方方式式式式，选选选选择择择择电气设备和导线截面；电气设备和导线截面；电气设备和导线截面；电气设备和导线截面；在在在在电电电电力力力力系系系系统统统统运运运运转转转转中中中中，用用用用于于于于确确确确定定定定运运运运转转转转方方方方式式式式，制制制制定定定定电电电电力力力力系系系系统统统统经经经经济运转方案，确定调压措施，研讨电力系统的稳定性；济运转方案，确定调压措施，研讨电力系统的稳定性；济运转方案，确定调压措施，研讨电力系统的稳定性；济运转方案，确定调压措施，研讨电力系统的稳定性；为继电维护、自动安装的设计与整定提供数

57、据。为继电维护、自动安装的设计与整定提供数据。为继电维护、自动安装的设计与整定提供数据。为继电维护、自动安装的设计与整定提供数据。 潮流计算的方法潮流计算的方法潮流计算的方法潮流计算的方法计算机算法计算机算法计算机算法计算机算法快、精度高快、精度高快、精度高快、精度高解析算法解析算法解析算法解析算法物理概念明晰物理概念明晰物理概念明晰物理概念明晰电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一、输电线的电压和功率分布计算一、输电线的电压和功率分布计算一、输电线的电压和功率分布计算一、输电线的电压和功率分布计算 给定同一节点的功率和电压的潮流计算给定

58、同一节点的功率和电压的潮流计算给定同一节点的功率和电压的潮流计算给定同一节点的功率和电压的潮流计算 给定不同节点的功率和电压的潮流计算给定不同节点的功率和电压的潮流计算给定不同节点的功率和电压的潮流计算给定不同节点的功率和电压的潮流计算 工程上常用的几个计算量工程上常用的几个计算量工程上常用的几个计算量工程上常用的几个计算量电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一给定同一节点的功率和电压的潮流计算一给定同一节点的功率和电压的潮流计算一给定同一节点的功率和电压的潮流计算一给定同一节点的功率和电压的潮流计算1.1.1.1.末端末端末端末端 和和

59、和和 给定，求首端给定，求首端给定，求首端给定，求首端 和和和和电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.首端首端首端首端 和和和和 给定，求末端给定，求末端给定，求末端给定，求末端 和和和和电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算

60、电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二给定不同节点的功率和电压的潮流计算二给定不同节点的功率和电压的潮流计算二给定不同节点的功率和电压的潮流计算二给定不同节点的功率和电压的潮流计算 末端功率末端功率末端功率末端功率 和首端电压和首端电压和首端电压和首端电压 给定给定给定给定电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.1.1.反复迭代法反复迭代法反复迭代法反复迭代法 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2

61、.2.2.2.工程近似法工程近似法工程近似法工程近似法Step1Step1Step1Step1：首先求功率分布设：首先求功率分布设：首先求功率分布设：首先求功率分布设 Step2Step2Step2Step2：再求电压分布：再求电压分布：再求电压分布：再求电压分布电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三工程上常用的几个计算量三工程上常用的几个计算量三工程上常用的几个计算量三工程上常用的几个计算量1.1.1.1.电压降落电压降落电压降落电压降落线路始、末两端电压的相量差线路始、末两端电压的相量差线路始、末两端电压的相量差线路始、末两端电压的相

62、量差2.2.2.2.电压损耗电压损耗电压损耗电压损耗线路始、末两端电压的数值差线路始、末两端电压的数值差线路始、末两端电压的数值差线路始、末两端电压的数值差 通常用百分数表示通常用百分数表示通常用百分数表示通常用百分数表示3.3.3.3.电压偏移电压偏移电压偏移电压偏移4.4.4.4.输输输输电电电电效效效效率率率率线线线线路路路路末末末末端端端端输输输输出出出出的的的的有有有有功功功功功功功功率率率率和和和和始始始始端端端端输输输输入入入入的有功的有功的有功的有功 功率的比值功率的比值功率的比值功率的比值留意：留意：留意：留意： 输电效率总小于输电效率总小于输电效率总小于输电效率总小于1 1

63、 1 1 线线线线路路路路首首首首端端端端Q1Q1Q1Q1不不不不一一一一定定定定总总总总大大大大于于于于末末末末端端端端Q2,Q2,Q2,Q2,如如如如线线线线路路路路轻轻轻轻载载载载时时时时，能能能能够够够够Q2Q2Q2Q2大于大于大于大于Q1Q1Q1Q1电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二、变压器的电压和功率分布计算二、变压器的电压和功率分布计算二、变压器的电压和功率分布计算二、变压器的电压和功率分布计算 知末端知末端知末端知末端 和和和和 ，求首端，求首端，求首端，求首端 和和和和电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功

64、率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三、开式电力网的潮流计算三、开式电力网的潮流计算三、开式电力网的潮流计算三、开式电力网的潮流计算 同一电压等级开式电力网的潮流计算同一电压等级开式电力网的潮流计算同一电压等级开式电力网的潮流计算同一电压等级开式电力网的潮流计算 多级电压开式电力网的潮流计算多级电压开式电力网的潮流计算多级电压开式电力网的潮流计算多级电压开式电力网的潮流计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一同一电压等级开式电力网的潮流计

65、算一同一电压等级开式电力网的潮流计算一同一电压等级开式电力网的潮流计算一同一电压等级开式电力网的潮流计算1.1.1.1.用用用用UNUNUNUN求得各点的运算负荷求得各点的运算负荷求得各点的运算负荷求得各点的运算负荷2.2.2.2.从从从从末末末末段段段段线线线线路路路路开开开开场场场场，用用用用UNUNUNUN依依依依次次次次计计计计算算算算各各各各段段段段线线线线路路路路的的的的功功功功率率率率损损损损耗耗耗耗3.3.3.3.用用用用UaUaUaUa和和和和已已已已求求求求得得得得的的的的功功功功率率率率分分分分布布布布，从从从从a a a a点点点点开开开开场场场场逐逐逐逐段段段段计计计

66、计算算算算电电电电压降落，求得压降落，求得压降落，求得压降落，求得Ub Ub Ub Ub 、 Uc Uc Uc Uc和和和和UdUdUdUd4.4.4.4.求得求得求得求得Ub Ub Ub Ub 、UcUcUcUc和和和和UdUdUdUd反复反复反复反复1 1 1 14 4 4 4abcd123 S L D b S L D cS L D d电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.用用UNUN求得各点的运算负荷求得各点的运算负荷电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工

67、程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.从末段线路开场，用从末段线路开场，用UNUN依次计算各段线路的功率损耗依次计算各段线路的功率损耗电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.用用UaUa和已求得的功率分布，从和已求得的功率分布，从a a点开场逐段计算电点开场逐段计算电压降落，求得压降落，求得UbUb、 Uc Uc和和UdUd电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二多级电压开式电力网的潮流计算二多级电压开式电力网的潮流计算二多级电压开式电力

68、网的潮流计算二多级电压开式电力网的潮流计算方法一：包含理想变压器，计算时，经过理想变压器功方法一：包含理想变压器，计算时，经过理想变压器功率坚持不变，两侧电压之比等于实践变比率坚持不变，两侧电压之比等于实践变比K K。K电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算方法二：将线路方法二：将线路L2L2的参数归算到的参数归算到L1L1电压级电压级电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算方法三：用方法三：用型等值电路处置型等值电路处置电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电

69、压、功率及电能损耗的计算四、闭式电力网的潮流计算四、闭式电力网的潮流计算四、闭式电力网的潮流计算四、闭式电力网的潮流计算略略略略电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第四节第四节 无功功率和电压的调整无功功率和电压的调整 电力系统的无功功率平衡电力系统的无功功率平衡 中枢点的电压管理中枢点的电压管理 电力系统的调压措施电力系统的调压措施 各种调压措施的合理运用各种调压措施的合理运用电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电压偏移偏移过大大对电力系力系统本身以及用本身以及用电设备会会带来不良

70、来不良的影响。的影响。1 1效率下降，效率下降，经济性性变差差2 2电压过高，照明高，照明设备寿命下降，影响寿命下降，影响绝缘3 3电压过低，低，电机机发热4 4系系统电压解体解体不能不能够使一切使一切节点点电压都都坚持持为额定定值。1 1设备及及线路路压降降2 2负荷荷动摇3 3运运转方式改方式改动4 4无功缺乏无功缺乏 电力系力系统普通普通规定一个定一个电压偏移的最大允偏移的最大允许范范围，例，例如如:35kV:35kV及以上供及以上供电电压正正负偏移的偏移的绝对值之和不超越之和不超越10%;10kV10%;10kV及以下在及以下在7%7%以内。以内。电压调整的必要性电力工程根底电力工程根

71、底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一、电力系统的无功功率平衡一、电力系统的无功功率平衡一、电力系统的无功功率平衡一、电力系统的无功功率平衡 无功功率电源无功功率电源无功功率电源无功功率电源 无功功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷和无功功率损耗 无功功率平衡和运转电压程度无功功率平衡和运转电压程度无功功率平衡和运转电压程度无功功率平衡和运转电压程度电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一无功功率电源一无功功率电源一无功功率电源一无功功率电源电电电电力力力力

72、系系系系统统统统的的的的无无无无功功功功功功功功率率率率电电电电源源源源有有有有发发发发电电电电机机机机、同同同同步步步步伐伐伐伐相相相相机机机机、静静静静电电电电电电电电容容容容器器器器及及及及静静静静止止止止补补补补偿偿偿偿器器器器，后后后后三三三三种种种种安安安安装装装装又又又又称称称称为为为为无无无无功补偿安装。功补偿安装。功补偿安装。功补偿安装。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.1.1.发电机发电机发电机发电机同同同同步步步步发发发发电电电电机机机机既既既既是是是是有有有有功功功功功功功功率率率率电电电电源源源源，又又

73、又又是是是是最最最最根根根根本本本本的的的的无无无无功功率电源。功功率电源。功功率电源。功功率电源。发电机的发电机的P-QP-Q极限极限电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.同步伐相机同步伐相机同步伐相机同步伐相机常安装在枢纽变电所常安装在枢纽变电所常安装在枢纽变电所常安装在枢纽变电所 调相机本质上是只能发无功功率的发电机。调相机本质上是只能发无功功率的发电机。调相机本质上是只能发无功功率的发电机。调相机本质上是只能发无功功率的发电机。过激运转时向系统供应感性无功功率，过激运转时向系统供应感性无功功率，过激运转时向系统供应感

74、性无功功率，过激运转时向系统供应感性无功功率，欠欠欠欠激激激激运运运运转转转转时时时时从从从从系系系系统统统统汲汲汲汲取取取取感感感感性性性性无无无无功功功功功功功功率率率率。欠欠欠欠激激激激运运运运转转转转时的容量约为过激运转时容量的时的容量约为过激运转时容量的时的容量约为过激运转时容量的时的容量约为过激运转时容量的50%50%50%50%。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.3.3.并联静电电容器并联静电电容器并联静电电容器并联静电电容器并并并并联联联联静静静静电电电电电电电电容容容容器器器器可可可可按按按按三三三三角角角角形

75、形形形和和和和星星星星形形形形接接接接法法法法衔衔衔衔接接接接在在在在变变变变电电电电所所所所母母母母线线线线上上上上，它它它它只只只只能能能能向向向向系系系系统统统统供供供供应应应应感感感感性性性性无无无无功功功功功功功功率率率率。它它它它所所所所供供供供应应应应的的的的感感感感性性性性无无无无功功功功功功功功率率率率与与与与其其其其端端端端电电电电压压压压的的的的平平平平方方方方成成成成正正正正比。比。比。比。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算4.4.4.4.静止补偿器静止补偿器静止补偿器静止补偿器静止补偿器的全称为静止无功功率补偿

76、器静止补偿器的全称为静止无功功率补偿器静止补偿器的全称为静止无功功率补偿器静止补偿器的全称为静止无功功率补偿器(SVC)(SVC)(SVC)(SVC)静止补偿器由静电电容器与电抗器串并联组成静止补偿器由静电电容器与电抗器串并联组成静止补偿器由静电电容器与电抗器串并联组成静止补偿器由静电电容器与电抗器串并联组成 电电电电容容容容器器器器可可可可发发发发出出出出无无无无功功功功功功功功率率率率，电电电电抗抗抗抗器器器器可可可可吸吸吸吸收收收收无无无无功功功功功功功功率率率率，两两两两者者者者结结结结合合合合起起起起来来来来，再再再再配配配配以以以以适适适适当当当当的的的的调调调调理理理理安安安安装

77、装装装，就就就就可以平滑地改动输出或吸收的无功功率。可以平滑地改动输出或吸收的无功功率。可以平滑地改动输出或吸收的无功功率。可以平滑地改动输出或吸收的无功功率。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算静止无功补偿器的原理图静止无功补偿器的原理图 (a) 可控饱和电抗器型；(b) 自饱和电抗器型；(c) 可控硅控制电抗器型；(d) 可控硅控制电抗器和可控硅投切电容器组合型电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二无功功率负荷和无功功率损耗二无功功率负荷和无功功率损耗二无功功率负荷和无功功率损耗

78、二无功功率负荷和无功功率损耗1.1.1.1.异步电动机的无功功率负荷异步电动机的无功功率负荷异步电动机的无功功率负荷异步电动机的无功功率负荷电电压压下下降降, ,转转差差增增大大, ,定子电流增大定子电流增大. .异步电动机的简化等值电路异步电动机的简化等值电路电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算异步电动机的无功功率与端电压的关系异步电动机的无功功率与端电压的关系 受载系数受载系数: :实践负载和额定负载之比实践负载和额定负载之比在额定电压附近，电动在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的机的无功功率随电压的升降而增减升降而增减电力工程根

79、底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.变压器的无功功率损耗变压器的无功功率损耗变压器的无功功率损耗变压器的无功功率损耗RTjXTU1-jBTGT假假定定一一台台变变压压器器的的空空载载电电流流I0%=2.5I0%=2.5，短短路路电电压压Uk%=10.5Uk%=10.5，在在额额定定满满载载下下运运转转时时，无无功功功功率率的的耗耗费费将将达达额额定定容容量量的的13%13%。假假设设从从电电源源到到用用户户需需求求经经过过好好几几级级变变压压，那那么么变变压压器器中中无无功功率损耗的数值是相当可观的。功功率损耗的数值是相当可观的。电

80、力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.3.3.输电线路的无功功率损耗输电线路的无功功率损耗输电线路的无功功率损耗输电线路的无功功率损耗电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三无功功率的平衡和运转电压程度三无功功率的平衡和运转电压程度三无功功率的平衡和运转电压程度三无功功率的平衡和运转电压程度1.1.1.1.无功功率的平衡无功功率的平衡无功功率的平衡无功功率的平衡2.2.2.2.运转电压程度运转电压程度运转电压程度运转电压程度 问题：在什么样的电压程度下实现无功功率平衡？问题：在什么

81、样的电压程度下实现无功功率平衡？问题：在什么样的电压程度下实现无功功率平衡？问题：在什么样的电压程度下实现无功功率平衡？电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算应该力务虚如今额定电压下的系统无功功率平衡。应该力务虚如今额定电压下的系统无功功率平衡。无功平衡与电压程度无功平衡与电压程度 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二、中枢点的电压管理二、中枢点的电压管理二、中枢点的电压管理二、中枢点的电压管理 中枢点的定义中枢点的定义中枢点的定义中枢点的定义 中枢点电压和负荷电压的关系中枢点电压和

82、负荷电压的关系中枢点电压和负荷电压的关系中枢点电压和负荷电压的关系 中枢点电压的调整方式中枢点电压的调整方式中枢点电压的调整方式中枢点电压的调整方式电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一电压中枢点的定义一电压中枢点的定义一电压中枢点的定义一电压中枢点的定义电电电电压压压压中中中中枢枢枢枢点点点点：指指指指那那那那些些些些可可可可以以以以反反反反映映映映和和和和控控控控制制制制整整整整个个个个系系系系统统统统电电电电压程度的节点母线。压程度的节点母线。压程度的节点母线。压程度的节点母线。 普通可选择以下母线作为电压中枢点：普通可选择以下母线

83、作为电压中枢点：普通可选择以下母线作为电压中枢点：普通可选择以下母线作为电压中枢点： 大型发电厂的高压母线大型发电厂的高压母线大型发电厂的高压母线大型发电厂的高压母线 枢纽变电所的二次母线枢纽变电所的二次母线枢纽变电所的二次母线枢纽变电所的二次母线 有大量地方性负荷的发电厂母线有大量地方性负荷的发电厂母线有大量地方性负荷的发电厂母线有大量地方性负荷的发电厂母线电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力系统的电压中枢点电力系统的电压中枢点例：中枢点中枢点中枢点中枢点电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及

84、电能损耗的计算二中枢点电压和负荷电压的关系二中枢点电压和负荷电压的关系二中枢点电压和负荷电压的关系二中枢点电压和负荷电压的关系中枢点中枢点i i的电压在什么范围内的电压在什么范围内( Vimin Vi ( Vimin Vi Vimax)Vimax)才干保证负荷电压才干保证负荷电压VjVj在允许的范围内？在允许的范围内？电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算l中中枢枢点点i i的的最最低低电电压压ViminVimin等等于于在在地地域域负负荷荷最最大大时时某某用用户户允允许许的的最最低低电电压压VjminVjmin加加上上到到中中枢枢点点的的

85、电电压损耗压损耗VmaxVmax。l中中枢枢点点i i的的最最高高电电压压VimaxVimax等等于于地地域域负负荷荷最最小小时时某某用用户户允允许许的的最最高高电电压压VjminVjmin加加上上到到中中枢枢点点的的电电压压损耗损耗VminVmin。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算简单电力网简单电力网例例电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算只满足只满足i i节点负荷时，中枢点电压节点负荷

86、时，中枢点电压VOVO应维持的电压为应维持的电压为 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算只满足只满足j j节点负荷时，中枢点电压节点负荷时，中枢点电压VOVO应维持的电压为应维持的电压为 同时思索同时思索i i、j j两个负荷对两个负荷对O O点的要点的要求，可得出求，可得出O O点电压的变化范围。点电压的变化范围。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算中枢点中枢点O 电压允许变化范围电压允许变化范围只满足只满足i i节点负荷时，中枢点电节点负荷时，中枢点电压压VOVO应维持的电压为应

87、维持的电压为 只满足只满足j j节点负荷时，中枢点电压节点负荷时，中枢点电压VOVO应维持的电压为应维持的电压为 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三中枢点的电压调整方式三中枢点的电压调整方式三中枢点的电压调整方式三中枢点的电压调整方式 逆调压逆调压逆调压逆调压 顺调压顺调压顺调压顺调压 常调压常调压常调压常调压1.1.1.1.逆调压逆调压逆调压逆调压最最最最大大大大负负负负荷荷荷荷时时时时升升升升高高高高电电电电压压压压，但但但但不不不不超超超超越越越越线线线线路路路路额额额额定定定定电电电电压压压压的的的的105%105%105%1

88、05%，即，即，即，即1.05VN1.05VN1.05VN1.05VN；最最最最小小小小负负负负荷荷荷荷时时时时降降降降低低低低电电电电压压压压，但但但但不不不不低低低低于于于于线线线线路路路路的的的的额额额额定定定定电电电电压压压压，即即即即1.0VN1.0VN1.0VN1.0VN。适用场所：供电线路较长，负荷动摇较大的网络适用场所：供电线路较长，负荷动摇较大的网络适用场所：供电线路较长，负荷动摇较大的网络适用场所：供电线路较长，负荷动摇较大的网络电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.顺调压顺调压最最大大负负荷荷时时降降低低电电压

89、压，但但不不低低于于线线路路额额定定电电压压的的2.5%2.5%，即即1.025VN1.025VN；最最小小负负荷荷时时升升高高电电压压，但但不不超超越越线线路路额额定定电电压压的的7.5%7.5%，即即1.075VN1.075VN。适用场所：供电线路不长，负荷变动小的网路适用场所：供电线路不长，负荷变动小的网路3.3.常调压常调压电电 压压 坚坚 持持 在在 较较 线线 路路 额额 定定 电电 压压 高高 2%5%2%5%的的 数数 值值 ， 即即(1.021.05)VN(1.021.05)VN，不随负荷变化来调整中枢点的电压。，不随负荷变化来调整中枢点的电压。适适用用场场所所：负负荷荷变变

90、动动小小，供供电电线线路路电电压压损损耗耗也也较较小小的的网网络络电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三、电力系统的调压措施三、电力系统的调压措施三、电力系统的调压措施三、电力系统的调压措施电压调整原理图电压调整原理图 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1 1调理发电机励磁电流以改动发电机机端电压调理发电机励磁电流以改动发电机机端电压VGVG；2 2改动变压器的变比改动变压器的变比K1K1、K2K2；3 3改动功率分布改动功率分布P+jQP+jQ主要是主要是Q Q，使电压损耗，使电

91、压损耗VV 变化；无功补偿变化；无功补偿4 4改动网络参数改动网络参数R+jXR+jX主要是主要是X X，改动电压损耗，改动电压损耗 V V。电压调整的措施：电压调整的措施：电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n 利用发电机调压利用发电机调压利用发电机调压利用发电机调压n 改动变压器的变比调压改动变压器的变比调压改动变压器的变比调压改动变压器的变比调压n 利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压利用无功功率补偿调压n 改动输电线路参数调压改动输电线路参数调压改动输电线路参数调压改动输电线路参数调压电力工程根底电力工程根

92、底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一利用发电机调压一利用发电机调压一利用发电机调压一利用发电机调压经过自动励磁调理安装经过自动励磁调理安装IfEqUG，不需另增设，不需另增设备，简便可行且经济。备，简便可行且经济。由发电机不经升压直接供电的地方负荷，实行逆由发电机不经升压直接供电的地方负荷，实行逆调压。适宜于由孤立发电厂不经升压直接供电调压。适宜于由孤立发电厂不经升压直接供电的小型电力网，在大型电力系统中发电机调压普的小型电力网，在大型电力系统中发电机调压普通只作为一种辅助性的调压措施通只作为一种辅助性的调压措施电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、

93、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算同步发电机自动励磁调理原理框图同步发电机自动励磁调理原理框图电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二改动变压器的变比调压二改动变压器的变比调压二改动变压器的变比调压二改动变压器的变比调压电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.1.1.普通双绕组变压器调压普通双绕组变压器调压普通双绕组变压器调压普通双绕组变压器调压电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第

94、五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.普通三绕组变压器调压普通三绕组变压器调压普通三绕组变压器调压普通三绕组变压器调压电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.3.3.普通双绕组变压器调压普通双绕组变压器调压普通双绕组变压器调压普通双绕组变压器调压电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功

95、率及电能损耗的计算l有有载载调调压压变变压压器器可可以以在在带带负负荷荷的的条条件件下下切切换换分分接接头头而且调理范围也比较大，普通在而且调理范围也比较大，普通在15%15%以上。以上。l目目前前我我国国暂暂定定，110kV110kV级级的的调调压压变变压压器器有有7 7个个分分接接头头，即即 VNVN3 32.5%2.5%； 220kV220kV级级 的的 有有 9 9个个 分分 接接 头头 即即VNVN4 42.0%2.0%。l采采用用有有载载调调压压变变压压器器时时，可可以以根根据据最最大大负负荷荷算算得得的的V1tmaxV1tmax值值和和最最小小负负荷荷算算得得的的V1tmin V

96、1tmin 分分别别选选择择各各自自适适宜宜的的分分接接头头。这这样样就就能能减减少少次次级级电电压压的的变变化化幅幅度度，甚至改动电压变化的趋势。甚至改动电压变化的趋势。 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三利用无功功率补偿调压三利用无功功率补偿调压三利用无功功率补偿调压三利用无功功率补偿调压 利用并联补偿调压利用并联补偿调压利用并联补偿调压利用并联补偿调压 利用串联补偿调压利用串联补偿调压利用串联补偿调压利用串联补偿调压电压调整原理图电压调整原理图 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损

97、耗的计算供供电电点点电电压压V1V1和和负负荷荷功功率率+jQ+jQ已已给给定定，线线路路电电容容和和变变压压器器的的励励磁磁功功率率略略去去不不计计。且且不不计计电电压压降降落落的横分量。的横分量。简单电力网的无功功率补偿简单电力网的无功功率补偿1.1.利用并联补偿调压利用并联补偿调压电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算补偿前补偿前补偿后补偿后假设补偿前后假设补偿前后V1V1坚持不变，那么有坚持不变，那么有 K:1电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算由上式可解得由上式可解得 忽略第

98、二项忽略第二项K:1电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算由由此此可可见见: :补补偿偿容容量量与与调调压压要要求求和和降降压压变变压压器器的的变比选择均有关。变比选择均有关。变比变比K K的选择原那么：的选择原那么：在在满满足足调调压压的的要要求求下下，使使无无功功补补偿偿容容量量为为最最小小。无无功功补补偿偿设设备备的的性性能能不不同同，选选择择变变比比的的条条件件也也不一样不一样 。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算l 补偿设备为静电电容器补偿设备为静电电容器 l为了充分利用补

99、偿容量，在最大负荷时电容器应为了充分利用补偿容量，在最大负荷时电容器应全部投入，在最小荷时全部退出。全部投入，在最小荷时全部退出。lStep1. Step1. 根据调压要求，按最小负荷时没有补偿根据调压要求，按最小负荷时没有补偿的情况确定变压器的分接头。的情况确定变压器的分接头。 于是于是( (据此选择分接头据此选择分接头V1t)V1t)确定变比确定变比电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算Step2.Step2.按最大负荷时的调压要求计算补偿容量按最大负荷时的调压要求计算补偿容量Step3. 根根据据算算得得的的补补偿偿容容量量，从从产产

100、品品目目录录中中选选择择适适宜宜的的设备。设备。Step4. 根根据据确确定定的的变变比比和和选选定定的的静静电电电电容容器器容容量量，校校验验实践的电压变化。实践的电压变化。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算首先确定变比首先确定变比K Kl 补偿设备为同步伐相机补偿设备为同步伐相机 最大负荷时，同步伐相机容量为：最大负荷时，同步伐相机容量为： 最小负荷时调相机容量应为：最小负荷时调相机容量应为：电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算两式相除，得：两式相除，得： 由此可解出：由此可解

101、出： 确定实践变比确定实践变比 据此确定分据此确定分接头电压接头电压V1tV1t电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算在在高高压压电电力力网网中中，电电抗抗远远大大于于电电阻阻， 中中无无功功功功率率引引起起的的QX/VQX/V分分量量就就占占很很大大的的比比重重。在在这这种种情情况况下下，减减少少保保送送无无功功功功率率可可以以产产生生比比较较显显著著的的调调压压效效果果。反反之之，对对截截面面不不大大的的架架空空线线路路和和一一切切电电缆缆线线路路，用用这种方法调压就不适宜。这种方法调压就不适宜。特别留意特别留意电力工程根底电力工程根底

102、 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.利用串联补偿调压利用串联补偿调压未加串联电容前未加串联电容前串联容抗串联容抗XCXC后后 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算根据线路末端电压需求提高的数值根据线路末端电压需求提高的数值V-VcV-Vc， 就可求得需求补偿的电容器的容抗值就可求得需求补偿的电容器的容抗值XCXC。 电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算四改动输电线路参数调压四改动输电线路参数调压四改动输电线路参数调压四改动输电线路参数调压 串联

103、电容器串联电容器串联电容器串联电容器 双回路运转双回路运转双回路运转双回路运转电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算四、各种调压措施的合理利用四、各种调压措施的合理利用四、各种调压措施的合理利用四、各种调压措施的合理利用 P157 P157 P157 P157电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第五节第五节 电能损耗的计算及降损措施电能损耗的计算及降损措施 电力网的电能损耗电力网的电能损耗 电能损耗的计算电能损耗的计算 降低电能损耗的技术措施降低电能损耗的技术措施电力工程根底电力工程根

104、底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一、电力网的电能损耗一、电力网的电能损耗一、电力网的电能损耗一、电力网的电能损耗电力网的电能损耗由两部分组成：电力网的电能损耗由两部分组成：电力网的电能损耗由两部分组成：电力网的电能损耗由两部分组成： 可变损耗可变损耗可变损耗可变损耗输电线路和变压器电阻上串联支路的损耗输电线路和变压器电阻上串联支路的损耗输电线路和变压器电阻上串联支路的损耗输电线路和变压器电阻上串联支路的损耗 固定损耗固定损耗固定损耗固定损耗输电线路和变压器电导上并联支路的损耗输电线路和变压器电导上并联支路的损耗输电线路和变压器电导上并联支路的损耗输电线路和

105、变压器电导上并联支路的损耗例例例例：某某某某电电电电力力力力系系系系统统统统的的的的最最最最大大大大负负负负荷荷荷荷功功功功率率率率为为为为8000MW8000MW8000MW8000MW，假假假假设设设设系系系系统统统统总总总总有有有有功功功功损损损损耗耗耗耗为为为为最最最最大大大大负负负负荷荷荷荷功功功功率率率率的的的的15%15%15%15%，那那那那么么么么系系系系统统统统不不不不但但但但装装装装机机机机容容容容量量量量将将将将添添添添加加加加1200MW1200MW1200MW1200MW，而而而而且且且且这这这这1200MW1200MW1200MW1200MW的的的的有有有有功网损

106、每年约损耗电能功网损每年约损耗电能功网损每年约损耗电能功网损每年约损耗电能60108kW60108kW60108kW60108kWh h h h电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二、电能损耗的计算二、电能损耗的计算二、电能损耗的计算二、电能损耗的计算1.1.1.1.电能损耗的准确计算解析表达式电能损耗的准确计算解析表达式电能损耗的准确计算解析表达式电能损耗的准确计算解析表达式 输电线路的三相电能损耗输电线路的三相电能损耗输电线路的三相电能损耗输电线路的三相电能损耗 变压器的三相电能损耗变压器的三相电能损耗变压器的三相电能损耗变压器的三相

107、电能损耗 总的电能损耗总的电能损耗总的电能损耗总的电能损耗注注：在在电电力力系系统统正正常常运运转转时时，普普通通尽尽量量防防止止输输电电线线路路产产生生电电晕晕，因因此此输输电电线线路路的的电电晕晕损损耗耗即即固固定定损损耗耗可可以以忽忽略不计略不计电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.最大负荷损耗时间法工程近似计算最大负荷损耗时间法工程近似计算最大负荷损耗时间法工程近似计算最大负荷损耗时间法工程近似计算 概念概念概念概念假假假假设设设设电电电电网网网网保保保保送送送送的的的的功功功功率率率率不不不不断断断断坚坚坚坚持持持

108、持为为为为最最最最大大大大负负负负荷荷荷荷SmaxSmaxSmaxSmax，在在在在小小小小时时时时内内内内的的的的电电电电能能能能损损损损耗耗耗耗等等等等于于于于线线线线路路路路全全全全年年年年的的的的实实实实践践践践电电电电能能能能损耗，那么称损耗，那么称损耗，那么称损耗，那么称为最大负荷损耗时间。为最大负荷损耗时间。为最大负荷损耗时间。为最大负荷损耗时间。电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算最大负荷损耗时间由视在功率表示的负荷曲线决议，因此，与线路负荷的功率因数和最大负荷利用小时数有关电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功

109、率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算l 利用最大负荷损耗时间计算电能损耗利用最大负荷损耗时间计算电能损耗利用最大负荷损耗时间计算电能损耗利用最大负荷损耗时间计算电能损耗电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算l l 最大负荷损耗时间和最大负荷利用小时数的比较最大负荷损耗时间和最大负荷利用小时数的比较最大负荷损耗时间和最大负荷利用小时数的比较最大负荷损耗时间和最大负荷利用小时数的比较l l一样点一样点一样点一样点l l两两两两者者者者在在在在定定定定义义义义上上上上有有有有类类类类似似似似之之之之处处处处，即即即即都都都都运运运运用用用

110、用等等等等值值值值的的的的概概概概念念念念，以确定值以确定值以确定值以确定值PmaxPmaxPmaxPmax和和和和SmaxSmaxSmaxSmax替代变量替代变量替代变量替代变量P P P P和和和和S S S S。l l不同点不同点不同点不同点电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三、降低电能损耗的技术措施三、降低电能损耗的技术措施三、降低电能损耗的技术措施三、降低电能损耗的技术措施 减少无功功率的传输减少无功功率的传输减少无功功率的传输减少无功功率的传输 合理组织电网运转方式合理组织电网运转方式合理组织电网运转方式合理组织电网运转方式

111、电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.减少无功功率的传输减少无功功率的传输假假设设将将功功率率因因数数由由原原来来的的 提提高高到到 ，那那么线路中的功率损耗可降低么线路中的功率损耗可降低 措施：电机选择措施：电机选择 无功补偿：就地无功平衡无功补偿：就地无功平衡电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.合理组织电力网的运转方式合理组织电力网的运转方式 适当提高电力网的运转电压程度适当提高电力网的运转电压程度变压器铁损和电压平方成正比；线路和变压器绕组中变压器铁损和电压平方成

112、正比；线路和变压器绕组中的功率损耗与电压平方成反比。普通情况，铁损的功率损耗与电压平方成反比。普通情况，铁损50%5050的电力网，适当降低运转电压可以降低网损。的电力网，适当降低运转电压可以降低网损。 在闭式网中实行功率的经济分布在闭式网中实行功率的经济分布 合理组织并联变压器的运转合理组织并联变压器的运转如何根据负荷的变化，确定并联运转变压器的投入台如何根据负荷的变化，确定并联运转变压器的投入台数，以减少功率损耗和电能损耗？数，以减少功率损耗和电能损耗？当当SScrSScr时，投入时，投入k k台变压器经济台变压器经济当当SScrSScr时，投入时，投入k-1k-1台变压器经济台变压器经济电力工程根底电力工程根底 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算k k台变压器的总损耗台变压器的总损耗K-1K-1台变压器的总损耗台变压器的总损耗令令 可求得临界负荷功率可求得临界负荷功率