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文档之家› 第二章 电力系统各元件的等值电路和参数计算
第二章 电力系统各元件的等值电路和参数计算
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1 (PS (1 2 ) PS (31) PS ( 23) ) 2 1 PS 2 (PS (1 2 ) PS ( 23) PS (31) ) 2 1 PS 3 (PS ( 23) PS (31) PS (1 2 ) ) 2 PS 1
2 由于RT Ps / 3I N 2 PU N s RT (Ps 单位MW,U N 单位kV,S N 单位MVA) 2 SN 2 PU N s RT (Ps 单位kW,U N 单位kV,S N 单位MVA) 2 1000S N
注意单位
2.3.1 双绕组变压器的参数计算
输电线路的参数及等值电路
1.电阻 有色金属导线单位长度的直流电阻:r 电阻率铜:18.8 mm / km
2
/s
铝:31.5 mm / km 精确计算时进行温度修正:
2
rt r20 [1 (t 20)] 为温度系数:铜: 0.003821 / c
o
铝: 0.00361 / c
SN 2 PS (13) P S (13) ( ) SN 3 SN 2 ' PS (23) P S (23) ( ) SN 3
(2)电晕:局部场强较高,超过空气的击 穿场强时,空气发生游离,从而产生局部 放电现象。 线路正常工作情况下,电导忽略不计。
输电线路的参数及等值电路
4 .等值电纳 (1)单导线
C 0.0241 106 F / km Deq lg r
7.58 b 106 S / km D jj lg r
表9-11示出了各级电压线路的最小空气间隙 。当海 拔高度超过1000m时,应按有关规定对净间距值进行校正; 对于发电厂变电所,各个s值应再增加10%的裕度,以策 安全。
第二节 电力线路
棒式绝缘子
起到绝缘和横 担的作用,应 用于10~35kV 农网。
棒式绝缘子
第二节 电力线路
2.电缆线路 导体 绝缘层 保护层
第二节 电力线路
对电力系统稳态及暂态分析计算有关的
元件,包括输电线路、电力变压器、同 步发电机及负荷。
第二节 电力线路
2.2.1 输电线路 1.架空线 导线 避雷线 杆塔 绝缘子 金具
电力系统图片
第二节 电力线路
(1)导线和避雷线:电性能,机械强度,抗腐蚀能力; 主要材料:铝,铜,钢;例:LJ TJ LGJ
2、负荷分类(按负荷性质分类):工业、农业、
交通运输业、商业、生活等。
第一节 负荷
3、电力系统的供电负荷:综合用电负荷加上
电力网的功率损耗。
4、电力系统的发电负荷:供电负荷加上发电
厂厂用电消耗的功率。
第一节 负荷
二.负荷曲线:用曲线描述某一时间段内负
荷随时间变化的规律
1. 日负荷曲线
一天的总耗电量
可作出π型等值电路和T型等值电路(图2-13)
输电线路的参数及等值电路
图2-13 中等长度线路的等值电路 (a) π形等值电路;(b) T形等值电路
输电线路的参数及等值电路
3.长距离输电线路 架空线:>300km 电缆: >100km 需要考虑分布参数特性(见2.3节)
当传输信号的波长远大于传输线的长度时,有限长的传输线上各 点的电流(或电压)的大小和相位与传输线长度可近似认为相同, 就不显现分布参数效应,可作为集中参数电路处理。 但当传输信号的波长与传输线长度可比拟时,传输线上各点的电 流(或电压)的大小和相位均不相同,显现出电路参数的分布效 应,此时传输就必须作为分布参数电路处理。
当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时,可以把元 件的作用集总在一起,用一个或有限个R、L、C元件来加以描述, 这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有 两个端钮的元件,从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出 的电流; 一个电路应该作为集总参数电路,还是作为分布参数电路,或者 说,要不要考虑参数的分布性,取决于其本身的线性尺寸与表征 其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。
图2-11
单位长线路的一相等值电路
输电线路的参数及等值电路
1.短输电线路:电导和电纳忽略不计 长度<100km 电压60kV以下 短的电缆线 线路阻抗
Z R jX rl jxl
图2-12 短线路的等值电路
输电线路的参数及等值电路
2.中等长度的输电线路 110kV~220kV 架空线:100km~300km 电缆:<100km 线路电导忽略不计 参数:Z R jX rl jxl Y G jB jB jbl
P V Ri (i 1,2,3) 1000S
2 Si N 2 N
2.3.2 三绕组变压器的参数计算
(2)三绕组容量不同(100/100/50、100/50/100)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PS (1 2 ) SN ' 2 PS ( 23) P S ( 23) ( ) min{S 2 N , S 3 N } SN 2 ' PS ( 31) P S ( 31) ( ) S3 N SN 2 P S (1 2 ) ( ) S2 N
o
输电线路的参数及等值电路
2.电抗 1)单导线每相单位长度电感和电抗:
x 0.1445lg
Djj r
0.0157
km
3
D 式中: jj 为三相导线间的互几何均距,
r为导线的计算半径
Djj D12 D23 D31
为材料的相对导磁系数,对于钢和铝, 1
输电线路的参数及等值电路
电抗
IN XT 3I N X T US % U X % 100 100 UN UN / 3
2 US % UN XT (U N 单位kV,S N 单位MVA) 100 S N
电导
PFe P0 GT 2 2 1000U N 1000U N (P0空载损耗kW,U N 额定电压kV)
P2 P3
0
Pdt
最大负荷利用小时数 Tmax
Tmax
A 1 Pmax Pmax
8760
0
Pdt
t1
t2
t3
8760
t
Tmax
第二节 电力线路
电力系统分析和计算的一般过程
首先将待求物理系统进行分析简化,抽象出等 效电路(物理模型); 然后确定其数学模型,也就是说把待求物理 问题变成数学问题; 最后用各种数学方法进行求解,并对结果进 行分析。
'
当容量比为100/100/50:
PS (23) 4P ' S (23) PS (31) 4P ' S (31)
当容量比为100/50/100:
PS (12) 4P ' S (12) PS (23) 4P ' S (23)
2.3.2 三绕组变压器的参数计算
例2-3 有一条长度为400km的330kV架空输电
线路,导线水平排列,相间距离8m,每相采用 2×LGJQ-300分裂导线,计算直径为23.5mm, 分裂间距为400mm,试求线路参数及等值电路。
第三节 变压器
变压器等值电路
双绕组 变压器
三绕组 变压器
第三节 变压器
变压器的试验数据:短路损耗ΔPs,短路电压Us% 空载损耗ΔP0,空载电流 I0% 电阻RT
电抗X1、X2、X3 1 U k1 % (U k (1 2) % U k(3-1) %-U k(2-3) %) 2 1 U k 2 % (U k (1 2) % U k(2-3) %-U k(3-1) %) 2 1 U k3 % (U k (2 3) % U k(3-1) %-U k(1-2) %) 2
输电线路的参数及等值电路
例2-1 有一长度为100km的110kV架空线路,
导线型号为LGJ-185,导线的计算外径为 19mm,三相导线水平排列,相间距离为4m,求 该线路的参数并画出等效电路。
例2-2 一条220kV的输电线,长180km,导线
为LGJ-400(直径2.8cm),水平排列,相间距7m, 求该线路的R,X,B,并画等值电路。
U Ki % U N 2 Xi 100 SN
(i=1,2,3)
2.3.2 三绕组变压器的参数计算
导纳GT-jBT
计算方法与双绕组变压器相同 例2-6
2.3.3自耦变压器的参数计算
自耦变压器计算方法与三绕组变压器相同。 应注意: 制造厂家给出短路试验数据中,不仅短路损耗未归算,甚至短 路电压百分数也未归算,则归算式为
3 具有分裂导线的输电线路的等值电感和电抗
输电线路的参数及等值电路
增加一张 分裂导线照片
四 分 裂 导 线
输电线路的参数及等值电路
x 0.1445lg D jj rd 2 0.0157 n km
r
d2
为每相分裂导线的等值半径,随分裂根数不同而变化。
2分裂导线: 3分裂导线:
rd 2 rd rd 2 rd 2
24
日平均负荷
Ad 1 Pav Pdt 24 24 0
24
Ad
Pdt
0
负荷率km
Pav km Pmax
最小负荷率 (谷峰比)
Pmin Pmax
2. 年持续负荷曲线:按一年中系统负荷的数值大小及 其持续小时数顺序排列绘制而成 全年耗电量 P Pmax
P1
A
8760
3
4分裂导线:
rd 2 r 2d 3 1.09 4 rd 3
4
r为分裂导线中每一根次导线的半径; n为每相分裂导线的根数