电力系统各元件的特性和数学模型

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1、第二章电力系统各元件的特性和数学模型《电力系统稳态分析》一．电力系统中生产、变换、输送、消费电能的四大部分的特性和数学模型1.发电机组2.变压器3.电力线路4.负荷二．电力网络的数学模型重点第二章电力系统各元件的特性和数学模型取滞后功率因数为正，感性无功负荷运行时，所吸取的无功功率超前功率因数为负，容性无功滞后功率因数为正，感性无功发电机运行时，所发出的无功功率超前功率因数为负，容性无功复功率的符号说明：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qQP,P2/ppdQ图2-2隐极式发电机的功角特性曲线图～EqqEdxIj&U&I&djd图2-1

2、隐极式发电机的相量图IdIq一、隐极式发电机功率特性方程：二．隐极发电机组的运行限额和数学模型决定隐极式发电机组运行极限的因素：定子绕组温升约束。取决于发电机的视在功率。以O点为圆心，以OB为半径的圆弧S。励磁绕组温升约束。取决于发电机的空载电势。以O’点为圆心，以O’B为半径的圆弧F。原动机功率约束。即发电机的额定功率。直线BC。其他约束。当发电机以超前功率因数运行的场合。综合为圆弧T。发电机组在约束的上、下限运行。通常以两个变量表示，即发出的有功功率P和端电压U的大小或发出的有功功率P和无功功率Q的大小。发电机组的数学模型：第二节变压器的参数和数学模型双绕组变压器的参数和数

3、学模型三绕组变压器的参数和数学模型自耦变压器的参数和数学模型一.双绕组变压器的参数和数学模型阻抗（短路实验：在原边加I1N）U1NRT2jXT2UrIoUx....RT1jXT1IN.铭牌参数：SN、UIN／UⅡN、Pk、Uk％、P0、I0％短路实验空载实验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：2.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：折算时注意问题：①基本侧②功率不变性导纳（空载实验：在原边加UN）RTjXTUrUxIoU1N....RTjXTIo.U1N.I

4、g.Ib.BTGT变压器电导对应的是变压器的铁耗，近似等于变压器的空载损耗，因此变压器的电导可如下求解：电导电纳在变压器中，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：二.三绕组变压器的参数和数学模型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％1.电阻按三个绕组容量比的不同有三种不同的类型：100/100/100、100/50/100、100/100/50按三个绕组排列方式的不同有两

5、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。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然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻电阻对于100/50/100或100/100/50首先，将含有不同容量绕组的短路损耗数据归算为额定电流下的值。例如：对于100/50/100然后，按照100/100/100计算电阻的公式计算各绕组电阻。按最大短路损耗求解（与变压器容量比无关）——指两个100%容量绕组中流过

6、额定电流，另一个100%或50%容量绕组空载时的损耗。根据“按同一电流密度选择各绕组导线截面积”的变压器的设计原则：2.电抗根据变压器排列不同，对所提供的短路电压做些处理2.电抗然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电抗一般来说，所提供的短路电压百分比都是经过归算的3.导纳求取三绕组变压器导纳的方法和求取双绕组变压器导纳的方法相同。三.自耦变压器的参数和数学模型就端点条件而言，自耦变压器可完全等值于普通变压器，但由于三绕组自耦变压器第三绕组的容量总小于变压器的额定容量，因此需要进行归算。对于旧标准：对于新标准，也是按最大短路损耗和经过归算的短路电压百分比值进行计算。第三节电力线

7、路的参数和数学模型一．电力线路的结构简述二．电力线路的阻抗三.电力线路的导纳第三节电力线路的参数和数学模型一.电力线路结构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、保护层等架空线路的导线和避雷线导线：主要由铝、钢、铜等材料制成避雷线：一般用钢线1.架空线路的导线和避雷线认识架空线路的标号×××××—×/×钢线部分额定截面积主要载流部分额定截面积J表示加强型，Q表示轻型J表示多股线表示材料，其中：L表示铝、G表示钢、T表示铜、HL表示铝合金例如：LG