電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型演示文稿第一頁，共62頁。優(yōu)選電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第二頁，共62頁。2.1電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型2.1.1電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型

2.1.2電抗器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型

2.1.3變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型

2.1.4發(fā)電機(jī)、負(fù)荷的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第三頁，共62頁。2.1.1電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型2.1.1.1電力線路的參數(shù)

2.1.1.2電力線路的數(shù)學(xué)模型第四頁，共62頁。2.1.1.1電力線路的參數(shù)1.線路的電阻

2.線路的電抗

3.線路的電導(dǎo)

4.線路的電納第五頁，共62頁。1.線路的電阻1)在電力網(wǎng)中，所用的導(dǎo)線和電纜大部分都是多股絞線，絞線中線股的實(shí)際長度要比導(dǎo)線的長度長2%~3%，因而它們的電阻率要比同樣長度的單股線的電阻率大2%~3%。

2)在電力網(wǎng)計(jì)算時，所用的導(dǎo)線和電纜的實(shí)際截面積比額定截面積要小些，因此，應(yīng)將導(dǎo)線的電阻率適當(dāng)增大，以歸算成與額定截面積相適應(yīng)。

3)一般表中的電阻率數(shù)值都是對應(yīng)于20℃的情況。第六頁，共62頁。表2-1導(dǎo)線材料計(jì)算用電阻率ρ和電導(dǎo)率γ導(dǎo)?線?材?料銅鋁ρ/(Ω·m/km)18．831．5γ/(m/Ω·m)5332第七頁，共62頁。2.線路的電抗圖2-1分裂導(dǎo)線的等效半徑第八頁，共62頁。2.線路的電抗圖2-2電抗與分裂導(dǎo)線

根數(shù)的關(guān)系曲線第九頁，共62頁。3.線路的電導(dǎo)發(fā)電機(jī)作為直接配電的電源，總是接在線路的始端，為了補(bǔ)償線路運(yùn)行時產(chǎn)生的電壓降，所以發(fā)電機(jī)的額定電壓應(yīng)該比線路的額定電壓高5%(與線路始端電壓相當(dāng))，即為UGN=UN(1+5%)。第十頁，共62頁。4.線路的電納解LGJ—300型導(dǎo)線的額定截面積S=300mm2，直徑d=24.2mm，半徑r=24.2/2mm=12.1mm，電阻率ρ=31.5Ω·mm2/km。由題意，可計(jì)算幾何均距為第十一頁，共62頁。2.1.1.2電力線路的數(shù)學(xué)模型1.短線路的數(shù)學(xué)模型

2.中等長度線路的數(shù)學(xué)模型

3.長線路的數(shù)學(xué)模型第十二頁，共62頁。2.1.1.2電力線路的數(shù)學(xué)模型圖2-3電力線路的單相等效電路第十三頁，共62頁。1.短線路的數(shù)學(xué)模型圖2-4集中參數(shù)表示線路的等效電路第十四頁，共62頁。1.短線路的數(shù)學(xué)模型圖2-5短線路的等效電路第十五頁，共62頁。2.中等長度線路的數(shù)學(xué)模型圖2-6中等長度線路的等效電路

a)一般形式b)G=0形式第十六頁，共62頁。3.長線路的數(shù)學(xué)模型圖2-7長線路的簡化等效電路第十七頁，共62頁。2.1.2電抗器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型圖2-8電抗器的圖形符號和等效電路

a)圖形符號b)等效電路第十八頁，共62頁。2.1.3變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型2.1.3.1雙繞組變壓器

2.1.3.2三繞組變壓器

2.1.3.3自耦變壓器第十九頁，共62頁。2.1.3.1雙繞組變壓器1.電阻RT

2.電抗XT

3.電導(dǎo)GT

4.電納BT第二十頁，共62頁。2.1.3.1雙繞組變壓器圖2-9雙繞組變壓器等效電路

a)T形等效電路b)、c)Г形等效電路第二十一頁，共62頁。1.電阻RT圖2-10變壓器短路試驗(yàn)接線圖

a)單相等效電路b)三相測試接線圖第二十二頁，共62頁。1.電阻RT表2-2電氣量的單位電氣量基?本?單?位工?程?單?位電氣量基?本?單?位工?程?單?位電壓UVkV無功功率Qvarkvar電流IAkA阻抗ZΩΩ視在功率SVAMVA導(dǎo)納YSS有功功率PWkW第二十三頁，共62頁。3.電導(dǎo)GT圖2-11變壓器空載試驗(yàn)接線圖

a)單相等效電路b)三相測試接線圖第二十四頁，共62頁。3.電導(dǎo)GT圖2-12雙繞組變壓器

空載運(yùn)行時的相量圖第二十五頁，共62頁。4.電納BT解按照式(2-23)，由負(fù)載損耗(亦稱短路損耗)Pk=135kW可求得變壓器電阻為第二十六頁，共62頁。4.電納BT圖2-13以勵磁功率表示的

變壓器Γ形等效電路第二十七頁，共62頁。圖2-14例2-2的等效電路第二十八頁，共62頁。圖2-15三繞組變壓器的等效電路第二十九頁，共62頁。2.1.3.2三繞組變壓器1.求各繞組的電阻(RT1、RT2、RT3)

2.求各繞組的電抗(XT1、XT2、XT3)

3.電導(dǎo)GT和電納BT，第三十頁，共62頁。1.求各繞組的電阻(RT1、RT2、RT3)第三十一頁，共62頁。1.求各繞組的電阻(RT1、RT2、RT3)第三十二頁，共62頁。2.求各繞組的電抗(XT1、XT2、XT3)圖2-16三繞組變壓器繞組的兩種排列方式

a)升壓結(jié)構(gòu)b)降壓結(jié)構(gòu)第三十三頁，共62頁。2.求各繞組的電抗(XT1、XT2、XT3)圖2-17升、降壓結(jié)構(gòu)變壓器的等效電路

a)升壓結(jié)構(gòu)b)降壓結(jié)構(gòu)第三十四頁，共62頁。2.求各繞組的電抗(XT1、XT2、XT3)表2-3三相三繞組變壓器的阻抗電壓百分值排?列?方?式（%）（%）（%）升壓結(jié)構(gòu)17．510．56．5降壓結(jié)構(gòu)10．517．56．5第三十五頁，共62頁。3.電導(dǎo)GT和電納BT，求取三繞組變壓器勵磁支路導(dǎo)納的方法與雙繞組變壓器相同，即仍可用式(2-26)求電導(dǎo)GT，用式(2-27)求電納BT。三繞組變壓器的勵磁支路也可以用勵磁功率ΔP0+jΔQ0來表示。第三十六頁，共62頁。2.1.3.3自耦變壓器解歸算容量Pk(1?2)=333kW第三十七頁，共62頁。2.1.3.3自耦變壓器第三十八頁，共62頁。2.1.3.3自耦變壓器圖2-18自耦變壓器接線圖

a)三相接線b)單相接線第三十九頁，共62頁。圖2-19例2-3的等效電路第四十頁，共62頁。解歸算容量Pk(1?2)=333kW第四十一頁，共62頁。2.1.4發(fā)電機(jī)、負(fù)荷的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型1.發(fā)電機(jī)的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型

2.負(fù)荷的功率和阻抗第四十二頁，共62頁。1.發(fā)電機(jī)的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型圖2-20發(fā)電機(jī)簡化等效電路

a)電壓源b)電流源第四十三頁，共62頁。2.負(fù)荷的功率和阻抗1)把負(fù)荷表示成恒定功率PL=constant、QL=constant。

2)把負(fù)荷表示成恒定阻抗ZL=constant。

3)用感應(yīng)電機(jī)的機(jī)械特性表示負(fù)荷。

4)用負(fù)荷的靜態(tài)特性方程表示負(fù)荷。第四十四頁，共62頁。圖2-21負(fù)荷的等效電路

a)用恒定功率表示負(fù)荷b)用恒定阻抗及導(dǎo)納表示負(fù)荷第四十五頁，共62頁。2.2.1用有名值計(jì)算時的電壓級歸算第四十六頁，共62頁。圖2-22簡單電力系統(tǒng)及等效電路

a)接線圖b)等效電路第四十七頁，共62頁。2.2.1用有名值計(jì)算時的電壓級歸算求得各元件的等效電路后，就可以根據(jù)電力系統(tǒng)的接線圖繪制出整個系統(tǒng)的等效電路。其中要注意電壓等級的歸算。對于多電壓級的復(fù)雜系統(tǒng)，首先應(yīng)選好基本級，其參數(shù)歸算過程如下。1.選基本級

2.確定電壓比

3.參數(shù)歸算第四十八頁，共62頁。3.參數(shù)歸算(1)準(zhǔn)確歸算法

(2)近似歸算法第四十九頁，共62頁。(1)準(zhǔn)確歸算法變壓器的實(shí)際額定電壓比為K=基本級側(cè)的額定電壓待歸算級側(cè)的額定電壓(2-41)按這個電壓比把參數(shù)歸算到基本級。設(shè)待歸算級的參數(shù)為Z′、Y′、U′、I′，歸算到基本級后為Z、Y、U、I，二者的關(guān)系為Z=K2Z′，Y=1K2Y′，U=KU′，I=1KI′(2-42)式中K——實(shí)際額定電壓比，K=K1K2…Kn。第五十頁，共62頁。(2)近似歸算法1)選定基本級：220kV級。

2)確定電壓比：

3)參數(shù)歸算：第五十一頁，共62頁。(2)近似歸算法表2-4各級額定電壓和平均額定電壓額定電壓/kV3610351102203305007501000平均額定電壓/kV3．156．310．537115230345525787．51050第五十二頁，共62頁。(2)近似歸算法圖2-23簡單電力系統(tǒng)第五十三頁，共62頁。2.2.2用標(biāo)幺值計(jì)算時的電壓級歸算1.標(biāo)幺值的特點(diǎn)

2.三相系統(tǒng)中基準(zhǔn)值的選擇

3.標(biāo)幺值用于三相系統(tǒng)

4.采用標(biāo)幺值時的電壓級歸算

5.基準(zhǔn)值改變后的標(biāo)幺值換算第五十四頁，共62頁。1.標(biāo)幺值的特點(diǎn)1)標(biāo)幺值是無量綱的量(為兩個同量綱的數(shù)值比)。

2)標(biāo)幺值計(jì)算結(jié)果清晰，便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的正確性，可大大簡化計(jì)算。

3)標(biāo)幺值與百分值有關(guān)系，即第五十五頁，共62頁。2.三相系統(tǒng)中基準(zhǔn)值的選擇采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算時，第一步的工作是選取各個物理量的基準(zhǔn)值，當(dāng)基準(zhǔn)值選定后，它所對應(yīng)的標(biāo)幺值即可根據(jù)標(biāo)幺值的定義很容易地算出來。第五十六頁，共62頁。3.標(biāo)幺值用于三相系統(tǒng)雖然在有名制中某物理量在三相系統(tǒng)中和單相系統(tǒng)中是不相等的，如線電壓與相電壓存在3倍的關(guān)系，三相功率與單相功率存在3倍的關(guān)系，但它們在標(biāo)幺制中是相等的，即有U?=UUB=3IZ3IBZB=I?Z?=Uph?S?=SSB=3IU3IBUB=I?U?=S(1)?第五十七頁，共62頁。4.采用標(biāo)幺值時的電壓級歸算1)先將網(wǎng)絡(luò)中各待歸算級各元件的阻抗、導(dǎo)納以及電壓、電流的有名值參數(shù)歸算到基本級上，然后再除以基本級上與之相對應(yīng)的基準(zhǔn)值，得到標(biāo)幺值參數(shù)，即先有名值歸算，后取標(biāo)幺值。

2)先將基本級上的基準(zhǔn)值電壓、電流、阻抗、導(dǎo)納歸算到各待歸算級，然后再被待歸算級上相應(yīng)的電壓、電流、阻抗、導(dǎo)納分別去除，得到標(biāo)幺值參數(shù)。第五十八頁，共62頁。4.采用標(biāo)幺值時的電壓級歸算圖2-24簡單電力網(wǎng)第五十九頁，共62頁。5.基準(zhǔn)值改變后的標(biāo)幺值換算解(1)準(zhǔn)確計(jì)算法(途徑：先基準(zhǔn)值歸算，后取