电力网络等值电路
我们通过如下公式来求解变压器电阻:
PCu
3
I
2 N
RT
3(
Pk
S
2 N
U
2 N
RT
经过单位换算: RT
SN 3U N
)2 RT
S
2 N
U
2 N
RT
RT
PkU
S
2 N
PkU
2 N
1000
S
2 N
2 N
Pk: 单位:UN:
KW KV
SN: MW
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
XR%
3I RN X R 100 U RN
XR
U RN X R % 3I RN 100
电力网络的等值电路
建立了电力系统各元件的数学模型,就可以根 据它们的连接方式,建立电路网的等值电路但在此 之前还需解决两个问题:
1. 电压级的归算问题 2. 标么值的折算
以有名值表示
描述电力系统的数学模型: 用标么值表示
23)
(
I
I
N
N
/
2
)2
4 Pk'( 23)
然后,按照100/100/100计算电阻的公式计算各绕组电阻 。
2.电抗
与短路电阻算法相同,根据两两绕组短路实验数据 求出各绕组等值电压损耗
1 Uk1% 2 (Uk % (12) Uk(13)% Uk(23)%)
Uk2%
1 2
(U k(12)%
U k ( 23) %
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种不同的结构 :
升压结构:中压内,低压中,高压外
1降.电压结阻构: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。
Z
l2
(10.5 115
)2
2. 采用标幺值时的电压级归算
➢根据计算精度要求的不同,求取标么值的方
法有两种:准确算法和近似算法。 准确算法:参数按变压器的实际变比归算 近似算法:参数按平均额定变比归算。
➢归算的方法有两种:
方法1:先有名值归算,后求标么值 方法2:先基准值归算,后求标么值
方法1:先有名值归算,后求标么值
先选定基本级及其基准值(SB、UB),把U它B们 归算到各
电压等级,作为各电压等级的基准值( SB 、 ),然
后以(
SB
、U
)为各电压等级的基准值,求标么值。
B
注意:基准功率不存在归算
Z
Z
Z
B
Z
SB
U
2
B
Y
Y YB
Y
U
B
2
SB
U
U
U
B
I
I
I
B
I
3U
B
SB
讨论:
1)以上两种归算方法得到的标么值是相等的
p
)
例
取10kV为基本级,则110kV级线路l-2阻抗归算如
下: k1 10.5 / 242 k2 220 /121
准确
Zl2
Zl2 (k1k2 )2
Z
l2
(10.5 242
*
220 )2 121
近似
k1p 10.5 / 230 k2 230 /115
Zl2
Z
l2
(10.5 230
*
230 )2 115
基准值(与相应有名值 单位相同)
注意: (1)标幺值没有量纲。 (2)所选基准值不同,标幺值不同。
标幺制的优点:计算结果清晰、简化计算、便 于迅速判断计算结果的正确性。
特别有:线电压和相电压的标幺值数值相等;三 相功率和单相功率的标幺值数值相等。
选择基准值的条件:
① 基准值的单位应与有名值的单位相同
于变压器的空载损耗,因此变压器的电导可
如下求解:
GT
P0 1000U
2 N
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:
BT
I0% 100
SN
U
2 N
二.三绕组变压器的参数和数学模型
ZT2
高
中
ZT1
2
1
ZT3
3
低
YT
三绕组变压器电气结 线图
三绕组变压器的等值电路
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 Pk 2 2 ( Pk(12) Pk(23) Pk(13) )
Pk 3
1 2
( Pk (13)
Pk (23)
Pk (12) )
各绕组等值损耗
然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻
RT 1
Pk
1U
2 N
1000
S
2 N
,
RT 2
Pk
2U
2 N
1000
S
2 N
,
RT 3
Pk
3U
2 N
1000
一. 标幺值
• 基本概念
1) 有名制:在电力系统计算时,采用有单位的阻抗 、导纳、电压、电流和功率等进行计算。
2) 标幺制:在电力系统计算时,采用没有单位的阻 抗、导纳、电压、电流和功率等进行计算。它是 相对值。
3) 基准值:对于相对值的相对基准。
三者之间的关系:
标么值 =
有名值(、kV、kA、MVA等)
平均额定变比
准确归算:采用变压器实际额定变比
近似归算:采用平均额定变比
额定电压和平均额定电压
UN(kv)
3
6
10 35 110 220 330
Up (kv) 3.15 6.3 10.5 37 115 230 345
1)准确归算:采用变压器实际额定变比
把待归算侧的参数归算到基本级
R R(k1k2 )2 X X (k1k2 )2 U U (k1k2 )
➢发电机
原: (SGN,UN), X GN
换算至系统统一基准值下:(SB,UB)
准确计算:
XB
X
N
(
U U
N B
)2
SB SGN
近似计算:
XB
XN
现在的基准值及其标么值 SB U B Z*B ?
原来:Z*N
Z ZN
Z
U
2 N
SN
Z
Z*N
U
2 N
SN
现在:Z*B
Z ZB
Z*N
U
2 N
SN
*
S U
B 2 B
Z*N
(
U U
N N
)2
SB SN
当只有基准功率不同时 :Z*B
Z*N
SB SN
当只有基准电压不同时 :Z*B
Z*N
(
U U
N B
)2
各元件统一基准值下标么值的计算
电流与阻抗的标幺值计算
:
I
I IB
3U B I SB
Z
R jX ZB
R
jX
R
SB UB2
jX
SB U B2
标幺值结果换算成有名值
: U UU B
I IIB I
SB
3U B
S SSB
Z
( R
jX
)
UB2 SB
二. 电压级的归算
对于多电压级网络,无论是采用标么制还是 有名制,都需将参数或变量归算至同一电压级。
电压的基准值:取参数和变量都将向其归算的该级额定 电压。如拟将参数归算到220kV侧,则 基准电压取220kv
当选定各变量的基准值时,可表示出相应的标么值。 如:
U
U*
UB
3U 3UB
U*
Z* I*
S
3UI
S* SB 3U B I B U* I* S*
结论::线电压和相电压的标幺值数值相等; 三相功率和单相功率的标幺值数值相等。
先选定基本级及其基准值(SB、UB),然后将网 络中需要归算的各元件阻抗、导纳以及网络中各点电 压、电流的有名值都归算到基本级,然后除以与基本 级相对应的阻抗、导纳、电压和电流的基准值。
Z
Z ZB
Z
SB UB2
Y
Y YB
Y
UB2 SB
U
U UB
I
I IB
I
3U B SB
方法2:先基准值归算,后求标么值
3UI S(cos j sin )
容性
•
S
3U
I
P
jQ
3UI
② 恒阻抗表示法:
Z R jX
其中:R
U2 S2
P
U2 X S2 Q
2. 发电机模型(稳态时)
2.5.1 发电机电抗和电势
发电机的等值电路 (a) 以电压源表示;(b)以电流源表示
发电机铭牌值: SN UGN PN cos N XGN %或XG*N
U k(13)%)
Uk3%
1 2
(U k(13)%
U k ( 23) %
U k(12)%)
2.电抗
然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电抗
XT1
U
k
1
%U
2 N
100 S N
,
XT2
U
k