电力工程基础 教学课件 作者 卢芸_ 第3章　电力系统稳态分析.pptx

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1、电力工程基础第3章　电力系统稳态分析第3章　电力系统稳态分析3.1　输电线路的参数计算及等效电路3.2　变压器的参数计算及等效电路3.3　开式电力网的电压和功率分布计算3.4　简单闭式电力网的计算3.5　电力系统的频率调整3.6　电力系统的电压调整3.1　输电线路的参数计算及等效电路3.1.1　输电线路的参数计算3.1.2　输电线路的等效电路3.1.1　输电线路的参数计算1.电阻2.电抗3.电导4.电纳1.电阻直流电流通过导线时，单位长度导线的电阻按下式计算：在交流电路中，由于趋肤效应和邻近效应的影响，导线的交流电阻比直流电阻增大0.2%~10

2、%；此外，由于所用导线多为多股绞线，使每股导线的实际长度比线路长度增大2%~3%,而导线的额定截面一般略大于实际截面。综合考虑以上因素后，在电力网计算中，实际使用的电阻率的数值略大于相应材料的电阻率。经修正后，导线材料的计算电阻率如下：铜为18.8Ω·mm2/km,铝为31.5Ω·mm2/km。2.电抗三相导线对称排列，或虽不对称但经完全换位后，三相电感相等。每相单位长度的电抗x0(Ω/km)为式中ω——角频率；L——每相导线单位长度的电感；r——导线半径；μ——导线材料的相对磁导率，对于有色金属材料，μ=1；Deq——三相导线间的几何均距。2

3、.电抗图3-1　分裂导线a)二分裂　b)三分裂　c)四分裂3.电导架空线路的电导主要与线路电晕损耗以及绝缘子的泄漏电阻有关。通常，前者起主要作用，而后者因线路的绝缘水平较高，往往可忽略不计。所谓电晕现象，就是在架空线路带有高电压的情况下，当导线表面的电场强度超过空气的击穿强度时，导线周围的空气被电离而产生的局部放电现象。电晕现象与导线表面的光滑程度、导线周围的空气相对密度、导线的布置方式及所处的气象状况等因素有关。与电晕相对应的每相电导为4.电纳三相导线的相与相之间及相与地之间具有分布电容，当线路上施加三相对称的交流电压时，这时电容将形成相应的

4、电纳。三相导线对称排列，或者虽排列不对称但经完全换位后，三相导线单位长度的电容及电纳分别相等。每相导线单位长度的电容C0(F/km)为其相应的单位长度电纳b0(S/km)为3.1.2　输电线路的等效电路1.一字形等效电路2.Π形和T形等效电路3.1.2　输电线路的等效电路图3-2　均匀分布参数等效电路1.一字形等效电路图3-3　一字形等效电路2.Π形和T形等效电路图3-4　Π形和T形等效电路a)Π形等效电路　b)T形等效电路3.2　变压器的参数计算及等效电路3.2.1　双绕组变压器的参数计算及等效电路3.2.2　三绕组变压器的参数计算及等效电路

5、3.2.1　双绕组变压器的参数计算及等效电路1.电阻RT2.电抗XT3.电导GT4.电纳BT3.2.1　双绕组变压器的参数计算及等效电路图3-5　双绕组变压器的等效电路a)T形等效电路　b)Г形等效电路　c)励磁电路用功率表示的等效电路1.电阻RT变压器作短路试验时，一侧绕组短接，另一侧绕组利用调压变压器加电压，电流达到该侧绕组的额定值后，所测得的有功功率即为负载损耗。由于电压低，铁耗可忽略不计，可以认为负载损耗ΔPk(kW)与变压器满载后两侧绕组中的总有功功率损耗(即额定有功功率损耗)相等，即2.电抗XT短路试验时，变压器绕组通过额定电流，其

6、电抗XT上电压降的百分值可用下式表示：3.电导GT变压器空载试验是一侧开路，在另一侧加额定电压，测量变压器的有功损耗ΔPo(即空载损耗)以及空载电流百分值Io%。由于空载电流相对于额定电流是很小的，因而空载时变压器绕组电阻的功率损耗也很小，故可近似认为其空载损耗ΔPo就是铁心损耗。于是变压器的电导GT(S)为4.电纳BT变压器的电纳代表变压器的励磁无功功率。变压器的电纳BT(S)为3.2.2　三绕组变压器的参数计算及等效电路1.电阻RT1、RT2、RT32.电抗XT1、3.2.2　三绕组变压器的参数计算及等效电路图3-6　三绕组变压器的等效电路

7、1.电阻RT1、RT2、RT3(1)容量比为100/100/100的三绕组变压器　三绕组变压器的短路试验是分别令一个绕组开路、一个绕组短路，而在余下的一个绕组施加电压依次试验求得的。(2)容量比为100/100/50或100/50/100的三绕组变压器　这两种容量比不相等的变压器，由于短路试验时受50%容量绕组的限制，因此有两组数据是按50%容量的绕组达到额定容量时测量的值。2.电抗XT1、利用制造厂商或有关手册提供的两个绕组之间的阻抗电压Uk(1-2)%、Uk(1-3)%、Uk(2-3)%,可计算各绕组的电抗。由于阻抗电压一般都已折算到与变压

8、器的额定容量相对应，因而不管变压器各绕组的容量比如何，都可直接应用以下公式计算各绕组的电抗。3.3　开式电力网的电压和功率分布计算3.3.1　输电线的