电力系统分析基础 教学课件 作者 李庚银 第2章　电力系统各元件的参数和数学模型.ppt

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1、第2章　电力系统各元件的参数和数学模型2.1　电力系统各元件的参数和数学模型2.2　简单电力系统的等值网络2.1　电力系统各元件的参数和数学模型2.1.1　电力线路的参数和数学模型2.1.2　电抗器的参数和数学模型2.1.3　变压器的参数和数学模型2.1.4　发电机、负荷的参数和数学模型2.1.1　电力线路的参数和数学模型2.1.1.1　电力线路的参数2.1.1.2　电力线路的数学模型2.1.1.1　电力线路的参数1.线路的电阻2.线路的电抗3.线路的电导4.线路的电纳1.线路的电阻1)在电力网中，所用的导线和电缆大部分都是多股绞线，绞线中线股的实际长度要比导线的长度长2%~3%，因而它们的

2、电阻率要比同样长度的单股线的电阻率大2%~3%。2)在电力网计算时，所用的导线和电缆的实际截面积比额定截面积要小些，因此，应将导线的电阻率适当增大，以归算成与额定截面积相适应。3)一般表中的电阻率数值都是对应于20℃的情况。表2-1　导线材料计算用电阻率ρ和电导率γ导 线 材 料铜铝ρ/(Ω·m/km)18．831．5γ/(m/Ω·m)53322.线路的电抗图2-1　分裂导线的等效半径2.线路的电抗图2-2　电抗与分裂导线根数的关系曲线3.线路的电导发电机作为直接配电的电源，总是接在线路的始端，为了补偿线路运行时产生的电压降，所以发电机的额定电压应该比线路的额定电压高5%(与线路始端电压相当

3、)，即为UGN=UN(1+5%)。4.线路的电纳解　LGJ—300型导线的额定截面积S=300mm2，直径d=24.2mm，半径r=24.2/2mm=12.1mm，电阻率ρ=31.5Ω·mm2/km。由题意，可计算几何均距为2.1.1.2　电力线路的数学模型1.短线路的数学模型2.中等长度线路的数学模型3.长线路的数学模型2.1.1.2　电力线路的数学模型图2-3　电力线路的单相等效电路1.短线路的数学模型图2-4　集中参数表示线路的等效电路1.短线路的数学模型图2-5　短线路的等效电路2.中等长度线路的数学模型图2-6　中等长度线路的等效电路a)一般形式　b)G=0形式3.长线路的数学模型

4、图2-7　长线路的简化等效电路2.1.2　电抗器的参数和数学模型图2-8　电抗器的图形符号和等效电路a)图形符号　b)等效电路2.1.3　变压器的参数和数学模型2.1.3.1　双绕组变压器2.1.3.2　三绕组变压器2.1.3.3　自耦变压器2.1.3.1　双绕组变压器1.电阻RT2.电抗XT3.电导GT4.电纳BT2.1.3.1　双绕组变压器图2-9　双绕组变压器等效电路a)T形等效电路　b)、c)Г形等效电路1.电阻RT图2-10　变压器短路试验接线图a)单相等效电路　b)三相测试接线图1.电阻RT表2-2　电气量的单位电　气　量基 本 单 位工 程 单 位电　气　量基 本 单 位工 程

5、 单 位电压UVkV无功功率Qvarkvar电流IAkA阻抗ZΩΩ视在功率SVAMVA导纳YSS有功功率PWkW3.电导GT图2-11　变压器空载试验接线图a)单相等效电路　b)三相测试接线图3.电导GT图2-12　双绕组变压器空载运行时的相量图4.电纳BT解　按照式(2-23)，由负载损耗(亦称短路损耗)Pk=135kW可求得变压器电阻为4.电纳BT图2-13　以励磁功率表示的变压器Γ形等效电路图2-14　例2-2的等效电路图2-15　三绕组变压器的等效电路2.1.3.2　三绕组变压器1.求各绕组的电阻(RT1、RT2、RT3)2.求各绕组的电抗(XT1、XT2、XT3)3.电导GT和电纳

6、BT，1.求各绕组的电阻(RT1、RT2、RT3)1.求各绕组的电阻(RT1、RT2、RT3)2.求各绕组的电抗(XT1、XT2、XT3)图2-16　三绕组变压器绕组的两种排列方式a)升压结构　b)降压结构2.求各绕组的电抗(XT1、XT2、XT3)图2-17　升、降压结构变压器的等效电路a)升压结构　b)降压结构2.求各绕组的电抗(XT1、XT2、XT3)表2-3　三相三绕组变压器的阻抗电压百分值排 列 方 式（%）（%）（%）升压结构17．510．56．5降压结构10．517．56．53.电导GT和电纳BT，求取三绕组变压器励磁支路导纳的方法与双绕组变压器相同，即仍可用式(2-26)求电

7、导GT，用式(2-27)求电纳BT。三绕组变压器的励磁支路也可以用励磁功率ΔP0+jΔQ0来表示。2.1.3.3　自耦变压器解　归算容量Pk(1⁃2)=333kW2.1.3.3　自耦变压器2.1.3.3　自耦变压器图2-18　自耦变压器接线图a)三相接线　b)单相接线图2-19　例2-3的等效电路解　归算容量Pk(1⁃2)=333kW2.1.4　发电机、负荷的参数和数学模型1.发电机的参数和数学模型2.负荷的