第3章电力网的等值电路.ppt

第第3章章 电力网的等值电路电力网的等值电路 3.1 电力线路的参数及其等值电路电力线路的参数及其等值电路 3.2 变压器的参数及其等值电路变压器的参数及其等值电路学习目标学习目标1、会计算电力线路和变压器的参数、会计算电力线路和变压器的参数 2、会画电力线路和变压器的等值电路、会画电力线路和变压器的等值电路 1．电阻 导线的电阻 式中 —导线电阻，； —导线材料的电阻率，·m 与温度有关，温度为20℃时， 铜导线 铝导线 —导线的长度，m； —导线的截面积，m23.1 电力线路的参数及其等值电路电力线路的参数及其等值电路 2.电抗 （1）单相导线线路电抗 式中 ——导线单位长度的电抗，／km； ——导线外半径，mm； ——交流电的频率，Hz； ——导线材料的相对导磁系数； 铜和铝 钢 ——三根导线间的几何平均距离， 简称几何均距，mm。

 （2）分裂导线线路电抗 式中 ——每一相分裂导线的根数 ——分裂导线的等值半径 ，mm； 式中 ——每根导线的实际半径，mm； ——某根导线与其余n－1根导体间的距离. ——各根导线间的几何均距，mm.ddd: 分裂间距750kV的六分裂扩径导线的六分裂扩径导线1000kV的八分裂导线的八分裂导线 国家电网公司晋东南至荆门特高压交流试验示范工程起于山西长治，经国家电网公司晋东南至荆门特高压交流试验示范工程起于山西长治，经河南南阳，南至湖北荆门，跨越黄河、汉江两大河流，全长约６５３．８公河南南阳，南至湖北荆门，跨越黄河、汉江两大河流，全长约６５３．８公里，工程总投资约５６．８８亿元，系统额定电压１０００千伏里，工程总投资约５６．８８亿元，系统额定电压１０００千伏  3.电导 当线路实际电压高于电晕临界电压时，与电晕相对应的电导为S／km式中 ——导线单位长度的电导，S／km； ——实测三相电晕损耗的总功率，kW／ km ——线路电压，kV。

 4. 电纳 电力线路的电纳（容纳）是由导线间以及导线与大地间的分布电容所确定的每相导线的等值电容 （F／km） 当频率为50Hz时，单位长度的电纳为  5. 线路每相总电阻、总电抗、总电导和总电纳 当线路长度为 时，线路每相总电阻、总电抗、总电导和总电纳为 6. 输电线路的等值电路 （1）一字形等值电路 条件：L<100km的架空线,忽略g，b 线路电压不高 （2）形等值电路和T形等值电路条件：100-300km的架空线或<100km的电缆线，近似等值，不能用星—三角变换例 330kV线路的导线结构有以下两个方案：①使用LGJ—630/45型导线，直径33.6mm；②使用2×LGJK—300型分裂导线，直径27.44mm，分裂间距为400mm两个方案中，导线均水平排列，相间距离8m，试求两种方案导线单位长度的电阻、电抗和电纳ACB①②Ø电阻LGJ—630/45型： 2×LGJK—300型： Ø电抗①②LGJ—630/45型： 2×LGJK—300型： Ø电纳①②LGJ—630/45型： 2×LGJK—300型：  1．双绕组变压器 （1）等值电路 a） 形等值电路 b）简化等值电路 反映励磁支路的导纳接在变压器的一次侧。

图中所示变压器的四个参数可由变压器的空载和短路试验结果求出3.2 变压器的参数及其等值电路变压器的参数及其等值电路 （2） 试验参数 1）短路试验 由变压器的短路试验可得变压器的短路损耗 和变压器的短路电压 2）空载试验 由变压器的空载试验可得变压器的空载损耗 和空载电流 利用这四个量计算出变压器的 、 、 和 Ø电阻 式中 ——变压器一次、二次绕组的总电阻，； ——变压器额定短路损耗，kW； ——变压器的额定电压，kV； ——变压器的额定容量，kVA Ø 电抗 式中 ——变压器一次、二次绕组的总电抗，； ——变压器短路电压的百分数； ——大型变压器中的电抗压降百分数； ——变压器的额定容量，kVA ——变压器的额定电压，按归算到变压器 某一侧，kV Ø励磁电导 式中 ——变压器的电导，S； ——变压器额定空载损耗，kW； ——变压器的额定电压，kV。

Ø励磁电纳 式中 ——变压器的电纳，S； ——变压器额定空载电流的百分值； ——变压器的额定容量，kVA； ——变压器的额定电压，kV △Pk－短路损耗（kW） Uk％－短路电压百分数△P0－空载损耗（kW） I0％－空载电流百分数注意单位！！ UN－kV，折算到哪一侧参数，用相应的额定电压U； SN－kVA； 2．三绕组变压器 （1）等值电路24（2）试验参数Ø电阻 变压器三个绕组容量比为100／100／100（％）的三绕组变压器，通过短路试验可以得到任两个绕组的短路损耗 、 、 由此算出每个绕组的短路损耗 、 、 Ø电抗 通常变压器铭牌上给出各绕组间的短路电压 、 、 ，由此可求出各绕组的短路电压：Ø导纳 三绕组变压器导纳的计算方法和求双绕组变压器导纳的方法相同 例例 某双绕组变压器的额定容量为某双绕组变压器的额定容量为20000kVA20000kVA，短路损耗为，短路损耗为130kW,130kW,额定变比为额定变比为220/11kV220/11kV，则归算到高压侧的等值电阻为，则归算到高压侧的等值电阻为多少？多少？例例 某双绕组变压器的额定容量为某双绕组变压器的额定容量为15000kVA15000kVA，短路电压百，短路电压百分值为分值为10.5,10.5,额定变比为额定变比为220/38.5kV220/38.5kV，则归算到低压侧的等值，则归算到低压侧的等值电抗为多少？电抗为多少？【【例例】】 三相双绕组升压变压器的型号为SFL-40500/110，额定容量为40500kVA，额定电压为121/10.5kV，ΔPk=234.4kW，Uk%=11，ΔP0=93.6kW；I0%=2.315.求该变压器的参数。

解：将变压器参数归算至高压侧,作等值电路如图所示：28 【【例例】】一台双绕组变压器，型号为SFL1-40000/110, 121/10.5 kV，Y，d11，铭牌给出的实验数据为△Pk =230kW, △P0=57kW,Uk%=10.5, I0%=2.5,试计算归算到高压侧的变压器参数解：由型号SFL1-40000/110 得SN=40000kVA，,UN1=121kV, UN2=10.5kV，计算归算到高压侧的参数，将各计算式中UN 取UN1 得例题：电力网接线如图所示，图中各元件的技术数据见表1、表2，试作出归算到110kV侧和6kV侧的电网等值电路T1T2 k210KV110KV6KVk1L1L2符号符号额定容量额定容量（（MVA）额定电压额定电压（（KV）Uk%∆Pk(KW)I0%∆P0(KW)T131.510.5/12110.5190332T220110/6.610.51352.822符号符号导线型号导线型号长度长度（（KmKm））电压电压(KV)(KV)电阻电阻(Ω/km)(Ω/km)电抗电抗(Ω/km)(Ω/km)电纳电纳(S/km)(S/km)L1LGJ-1851001100.170.383.15✕10-6L2LGJ-300560.1050.383表1:表2:解: 变压器的电阻、导纳，线路的电导都略去不计1)归算到110KV侧变压器T1的电抗：变压器T2的电抗：线路L1的电阻、电抗和电纳为：线路L2的电阻、电抗为：j48.8 ΩjxT1RL1jXL117Ωj38ΩJ63.5 ΩjxT2RL2jXL2145.8Ωj531.8ΩjBL1/2j1.575Х10-4jBL1/2j1.575Х10-4j0.1757ΩjxT1RL1jXL10.0612Ωj0.1368Ωj0.228ΩjxT2RL2jXL20.525Ωj1.915ΩjBL1/2jJ4.376Х10-2jBL1/2j4.376Х10-22)归算到6KV侧33 1．标么值 任意一个物理量对基准值的比值称为标么值，它是个无单位的比值。

实际值（具有单位） 标么值＝———————————— 基准值（与实际值同单位） 一个物理量的标么值是实际有名值与具有同样单位的一个有名基准值的比值，本身已不再具有单位标么值实际上是一个相对值 3.3 标幺值标幺值 2、基准值的选取 三相交流电路中， ，所以U，I，Z，S四个电气量的基值中选定其中两个，其余相应可得一般选定SB,UB,于是 ：35Ø功率基准值的选取 发电机的额定容量； 变压器的额定容量； 电力系统的总容量； 一般选取整数100MVA或1000MVA作基准值Ø电压基准值的选取 以设备的或电力网的额定电压作为基准值； 以所谓电力网平均电压 作为基准值36 3．不同基准值的标么值之间的变换 发电机、变压器、电抗器等以设备的额定值为基准的标么值或百分值给出在电力系统计算中采用统一基准值 若电抗以 表示，用统一基准值表示的电抗标么值为 例例 一台容量为一台容量为63000kVA63000kVA的双绕组变压器，额定电压为的双绕组变压器，额定电压为121 121 ±± 2 2 ×× 2.5%/10.5kV 2.5%/10.5kV，短路电压百分数，短路电压百分数U UK K%=10.5%=10.5，若变压器，若变压器在在-2.5%-2.5%分接头上运行，取基准功率分接头上运行，取基准功率S SB B=100MVA=100MVA，变压器两侧基，变压器两侧基准电压分别取准电压分别取110kV110kV和和10kV10kV。

试计算归算到高压侧的电抗标幺试计算归算到高压侧的电抗标幺值和实际变比的标幺值为多少？值和实际变比的标幺值为多少？例例 一条阻抗为一条阻抗为10+j30Ω10+j30Ω的的110kV110kV线路，取基准功率线路，取基准功率S SB B=100MVA =100MVA ，基准电压为各级平均额定电压，那么该线路阻抗，基准电压为各级平均额定电压，那么该线路阻抗的标幺值为多少？的标幺值为多少？。