第二章电力网元件等值电路和参数计算.ppt

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1、第二章电力网元件等值电路和参数计算浙江水利水电学院目录发电机等值电路变压器参数及等值电路输电线路参数及等值电路负荷的参数及等值电路电网等值电路及其标么值参数前言从本章开始，转入到电力系统的定量分析和计算。阐述两个问题：1.电力系统中生产、变换、输送、消费电能的四大部分——发电机、变压器、电力线路、负荷的特性和数学模型2.由变压器和电力线路构成的电力网数学模型交流电路的功率和复功率一、电力系统为何用功率？能量系统，基于能量的分析方法发电/负荷均以功率和能量为单位，复功率是电力系统中最重要的概念之一1、有功功率

2、P定义为瞬时功率pR(t)的均值(特征值)：2、无功功率Q定义为瞬时功率pX(t)的峰值(特征值)：3、物理意义P物理意义：无源网络消耗的功率均值。Q物理意义：无源网与外界交换能量的能力大小，交换功率峰值，均值为零，实际未消耗，描述无源网电感和电容存储和释放场能现象。二、单相有功和无功功率4、Q的理解网络若是电感性的，则Q>0，习惯上认为网络“吸收”感性无功，是“无功负荷”。网络若是电容性的，则Q<0，习惯上认为网络“发出”感性无功，是“无功电源”。“吸收”感性（或容性）无功功率相当于“发出”容性（或感性）

3、无功功率。三、复功率视在功率S定义为u(t)与i(t)有效值之积：带来数学上的方便：功率三角形由功率三角形，可引入复功率概念，表示：PQSφ引入复功率的好处物理意义：功率三角形关系的复数形式实部是有功功率P虚部是无功功率Q幅角是功率因数角φ模是视在功率S计算方便：在电路计算中，复功率可以相加，而视在功率S不能直接相加。四、三相功率定义：为表示方便，定义三相无功Q：定义三相视在功率S：S、P、Q间仍组成功率三角形，因此引入有功功率：无功功率：视在功率：星形接法时：三角形接法时：五、如果不作声明，功率（复功率

4、、视在功率、有功功率、无功功率）是三相功率，电压是线电压，电流是线电流，阻抗是单相阻抗，导纳是单相导纳。第一节发电机的参数及等值电路由于发电机定子绕组的电阻相对较小，通常可以略去。发电机在运行时主要表现参数为其电抗。制造厂一般给出以发电机额定阻抗为基准的发电机电抗百分比所以发电机的等值电路当发电机的d、q轴电抗相等时，发电机的等值电路可表示如图。在稳态运行时，发电机一般可以用两个变量来表示：有功功率P和无功功率Q有功功率P和两端电压U（往往还有无功功率的限额）jXGEGP+jQUP220kV浸油式变压器第二

5、节变压器的电气参数及等值电路浸油式电力变压器干式电力变压器一、双绕组变压器求双绕组变压器的等值电路，首先确定等值电路的模型，然后再求其等值电路上相关的电气参数。在电力系统计算中，双绕组变压器常用Γ型等值电路来表示。（注意：导纳支路一般接在变压器的电源侧；电纳参数为负值）励磁支路以励磁导纳的形式出现，变压器原、副方绕组的阻抗合并。Γ等值电路简化等值电路铭牌参数：SN、UIN／UⅡN、Pk、Uk％、P0、I0％阻抗（短路实验：在原边加I1N）短路实验空载实验（一）电阻变压器的电阻是通过变压器的短路损耗Pk，其近

6、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：变压器的分别反映了变压器的四种基本功率损耗，即铜损耗、漏磁损耗、铁损耗和励磁损耗。（二）电抗在电力系统计算中认为，大容量变压器的电抗和阻抗在数值上接近相等，可近似如下求解：（三）电导变压器电导对应的是变压器的空载损耗，因此变压器的电导可如下求解：（四）电纳在变压器中，流经电纳的电流和空载电流在数值上接近相等，其求解如下：式中:二、三绕组变压器的参数和数学模型由于三相对称，三绕组变压器的等值电路常用一相等值电路表示。将同相的三个绕组的阻抗归算到一个基准

7、电压下接成星形，励磁支路代表励磁支路在基准电压下的等值导纳，励磁导纳仍接在电源侧。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％三绕组变压器的等值电路132ZT3ZT2ZT1YT三绕组变压器电气结线图高中低（一）电阻的计算根据三绕组变压器各绕组的容量比的不同，将三绕组变压器分为：第Ⅰ类100%/100%/100%，三个绕组的容量都等于变压器的额定容量；第Ⅱ类100%/100%/50%，第三绕组的容量仅

8、为变压器额定容量的50%；第Ⅲ类100%/50%/100%，第二绕组容量为变压器额定容量的50%。利用变压器厂家提供三个绕组两两短路实验测的短路损耗PK(1-2)、PK(2-3)、PK(1-3)计算电阻。第Ⅰ类（100%/100%/100%）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。第Ⅱ类（100%/100%/50%）制造厂提供的短路损耗数