關于電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第一頁，共八十七頁，2022年，8月28日等值電路等值參數(shù)～M等值網(wǎng)絡，網(wǎng)絡方程1。觀察和分析電氣元件穩(wěn)態(tài)的物理現(xiàn)象穩(wěn)態(tài)建模的總體思路2。元件的建模3。系統(tǒng)建模4。各種解法第二頁，共八十七頁，2022年，8月28日一、電力線路結構簡述架空線路由桿塔、導線、避雷線、絕緣子和金具等構成作用分別為：(1)桿塔。支持導線和避雷線(2)導線。傳輸電能(3)避雷線。將雷電流引入大地以保護電力線路免受雷擊。(4)絕緣子。使導線和桿塔間保持絕緣。(5)金具。支持、接續(xù)、保護導線和避雷線，連接和保護絕緣子。電力線路按結構可分架空線路和電纜線路第一節(jié)電力線路的參數(shù)和等值電路第三頁，共八十七頁，2022年，8月28日電纜線路由導線、絕緣層、包護層等構成作用分別為：(1)導線。傳輸電能。(2)絕緣層。使導線與導線、導線與包護層互相隔絕。(3)包護層。保護絕緣層，并有防止絕緣油外溢的作用二者區(qū)別？電纜線路價格較架空線路高，維修費時，但是不需要架設桿塔，供電可靠，不易受外力破壞，較安全，不影響環(huán)境美觀。第四頁，共八十七頁，2022年，8月28日第五頁，共八十七頁，2022年，8月28日架空線路的導線和避雷線導線材料：要求：架空線路的導線和避雷線的材料應有相當高的機械強度和抗化學腐蝕能力，而且導線還應有良好的導電性能材料：導線主要由鋁、鋼、銅等材料制成，在特殊條件下也使用鋁合金。避雷線則一般用鋼線表示：導線和避雷線的材料標號以不同的字母表示，如鋁表示為L、鋼表示為G、銅表示為T、鋁合金表示為HL導線形式：由于多股線優(yōu)于單股線，架空線路多半采用絞合的多段導線。多股導線的標號為J,由內向外，第一層6股，第二層12股，第三層18股，余類推。第六頁，共八十七頁，2022年，8月28日由于多股鋁線的機械性能差，往往將鋁和鋼組合起來制成鋼芯鋁線。它是將鋁線繞在單股或多股鋼線外層作主要載流部分，機械荷載由鋼線和鋁線共同承擔的導線。第七頁，共八十七頁，2022年，8月28日無論單股或多股、由一種或兩種金屬制成的導線，也無論舊標準或新標準，其標號后的數(shù)字總是代表主要載流部分(并非整根導線)額定截面積的數(shù)值(mm2)。例如，LGJ－400表示鋁線部分額定截面積為400mm2鋼芯鋁線中，因鋁線部分與鋼線部分截面積比值的不同，機械強度也不同，過去曾將其分成三類：第八頁，共八十七頁，2022年，8月28日擴徑導線或分裂導線。

擴徑導線人為地擴大導線的直徑，但是又不增大載流部分面積的導線。支撐層2的作用主要起支撐作用。

分裂導線（復導線），將每相導線分成若干根，相互間保持一定距離。返回作用：可使導線周圍的電、磁場發(fā)生很大變化，減小電暈和線路電抗。第九頁，共八十七頁，2022年，8月28日架空線路的絕緣子線路電壓不同，每串絕緣子的片數(shù)也不同。規(guī)程規(guī)定：對35kv線路，不得少于3片；60kv不得少于5片；110kV不得少于7片，154kv不得少于10片；220kV不得少于13片，330kv不得少于19片，500kV不得少于25片。因此，通常可根據(jù)絕緣于串上絕緣子的片數(shù)來判斷線路的電壓等級。第十頁，共八十七頁，2022年，8月28日金具：第十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日第十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日關于架空線路的換位問題換位的目的：減少三相參數(shù)的不平衡換位的方式：滾式換位和換位桿塔換位按規(guī)定，在中性點直接接地的電力系統(tǒng)中，長度超過100km的架空線路都應換位。但隨著電壓級的升高，換位所遇到困難也愈益增多，以致對某些超高壓線路，如500kv電壓級線路，不得不采取不換位的架設方案。第十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日1.有色金屬導線架空線路的電阻二、電力線路的參數(shù)鋁銅第十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日2．有色金屬導線架空線路的電抗1）單導線每相單位長度的電抗r：導線的半徑(單位cm或mm)Dm:三相導線的幾何平均距離單位同r分別為導線AB，BC、CA相導線之間的距離工程計算中對于高壓架空電力線路的電抗可近似X1＝0.4是由于導線中通過交流電時，在導線周圍產(chǎn)生交變磁場而形成的第十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日2）分裂導線單位長度的電抗n：分裂導線的分裂根數(shù)req：分裂導線的等值半徑二分裂導線四分裂導線三分裂導線第十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日1）單導線每相單位長度的電納3．架空線路的電納Y＝G+jBr：導線的半徑(單位cm或mm)Dm:三相導線的幾何平均距離單位同r一般b1在2.85×10－6s/km1）分裂導線每相單位長度的電納req：分裂導線的等值半徑第十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日電導主要由沿絕緣子的泄漏現(xiàn)象和導線的電暈現(xiàn)象所決定的。4．架空線路的電導電暈現(xiàn)象：導線在強電場作用下，其周圍空氣的電離現(xiàn)象。電暈現(xiàn)象將消耗有功功率沿絕緣子的泄漏很小，可不計。那么電導主要由導線電暈的有功功率損耗決定第十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日電暈臨界電壓Ucr的計算1對于三角排列和一字排列的邊導線按上述公式計算3晴天運行相電壓等于Ucr時，電力線路不會出現(xiàn)電暈現(xiàn)象2一字排列的中間導線Ucr較上式低5%5對于60kv及以下的電力線路，不必驗算Ucr4電力線路運行相電壓小于Ucr時，g1＝0第十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日z＝r+jxY＝G+jB電力線路全長的參數(shù)：R＝r1l()X＝x1l()G＝g1l(s)B＝b1l(s)電纜線路的參數(shù)一般是查手冊第二十頁，共八十七頁，2022年，8月28日例題：第二十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日在電力系統(tǒng)中的電力線路數(shù)學模型就是以電阻、電抗、電納、電導表示它們的等值電路。電力系統(tǒng)是三相對稱的，三相參數(shù)完全相同，可以用單相等值電路代表三相電力線路參數(shù)是均勻分布的，但對于中等長度的電力線路可按集中參數(shù)來考慮，對于長線路要考慮分布參數(shù)的特性。三、電力線路的等值電路第二十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日所謂短線路，是指長度不超過100km的架空線路，線路額定電壓為60kv及以下者，這種線路電納B的影響一般不大，可略去。從而，這種線路的等值電路最簡單，只有一串聯(lián)的總電抗Z＝R十jX，如圖所示。1．短電力線路第二十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日中等長度線路，是線路電壓為110－220kv，長度在100~300km之間的架空線路和不超過100km的電纜線路。這種線路的電納B一般不能略去。這種線路的等值電路有二—π形等值電路和T形等值電路，如圖所示。其中，常用的是π形等值電路。2．中等長度的電力線路注意：這兩種電路都是近似的等值電路、而且，相互間并不等值，即它們不能用Δ—Y變換公式相互變換。第二十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日3．長線路的等值電路長線路指長度超過300km的架空線路和超過100km的電纜線路。對這種線路，不能不考慮它們的分布參數(shù)特性。長線路——均勻分布參數(shù)電路第二十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三十頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日返回第三十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路一、雙繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學模型z＝r+jxY＝G+jB1電阻變壓器的短路損耗Pk近似等于額定電流流過時，高低壓繞組總電阻的三相有功損耗Pr。第三十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日2電抗變壓器的電抗數(shù)值近似等于其阻抗的模值。同上第四十頁，共八十七頁，2022年，8月28日導納Y＝G+jB3電導變壓器的電導對應的是變壓器中的鐵損Pfe，與變壓器空載損耗Po近似相等。

GT：變壓器的一相電導（S）Po：變壓器的空載損耗（kw）UN：變壓器的額定電壓（kv）

第四十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日4電納

BT：變壓器的一相電納（S）Io％：變壓器的空載電流的百分數(shù)

UN：變壓器的額定電壓（kv）SN：變壓器的額定容量（MVA）

第四十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日二、三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學模型第四十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日1電阻(1)按各對繞組間的短路損耗計算三繞組變壓器按三個繞組容量比的不同有三種不同類型。第1種為100/100/100．即三個繞組容量都等于變壓器額定容量；第2種為100/100/50，即第三繞組的容量僅為變壓器額定容量的50％，第3種為100/50/100，即第二繞組的容量僅為變壓器額定容量的50％。第四十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日容量比為100/100/100時

變壓器出廠時給出的各對繞組間的短路損耗為3繞組開路，1－2繞組作短路試驗時的額定損耗（KW）第四十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日容量比為100/50/100時

變壓器出廠時給出的各對繞組間的短路損耗為在2繞組（50％）流過它本身的額定電流一半時的短路損耗（KW）容量比為100/100/50時第四十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日(2)按變壓器最大短路損耗計算第四十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日三繞組變壓器按其三個繞組排列方式的不同有兩種不同結構：升壓結構和降壓結構繞組排列方式不同，繞組間漏抗從而短路電壓也就不同2電抗低中高降壓變壓器中低高升壓變壓器高中之間漏抗大Uk（1－2）％最大高低之間漏抗大Uk（1－3）％最大第四十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日

已知的各對繞組間短路電壓的百分數(shù)注意：短路電壓的百分數(shù)已歸算到變壓器的額定容量第四十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日求取三繞組變壓器導納的方法和求取雙繞組變壓器導納的方法相同。導納Y＝G+jB第五十頁，共八十七頁，2022年，8月28日自耦變壓器參數(shù)和等值電抗的確定也和普通變壓器的無異。需要說明的只是三繞組自耦變壓器的容量歸算問題；Pk，Uk（％）都未歸算。三繞組自耦變壓器第三繞組的額定容量總是小于變壓器的額定容量三、自耦變壓器的參數(shù)和數(shù)學模型第五十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日第五十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日第五十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日返回第五十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日四、電抗器的參數(shù)和數(shù)學模型第五十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)發(fā)電機和負荷的參數(shù)和等值電路一發(fā)電機的電抗和電動勢

發(fā)電機定子繞組的電阻相對較小，可忽略不計，只計其電抗PN：發(fā)電機的額定有功功率（kw）UN：發(fā)電機的額定電壓（kv）SN：發(fā)電機的額定視在功率（MVA）：發(fā)電機額定功率因數(shù)

1發(fā)電機的電抗第五十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日2發(fā)電機的電動勢和等值電路第五十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日二負荷的阻抗和導納（自學）返回第五十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日有名制：進行電力系統(tǒng)計算時，采用有單位的阻抗、導納、電壓、電流、功率等進行運算。標么制：采用沒有單位的阻抗、導納、電壓、電流、功率等的相對值進行運算。第四節(jié)電力網(wǎng)絡的等值網(wǎng)絡問題：標么值的折算和電壓級的歸算1．有名制和標么制第五十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日2．以有名制表示的等值網(wǎng)絡第六十頁，共八十七頁，2022年，8月28日

將10KV的歸算至500kv,T-1,T-2,T-3的變比分別取：35/11,110/38.5,500/121,即k的分子為基本級一側的電壓，分母為待歸算一側的電壓。歸算同一電壓等級（基本級）第六十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日3．以標么值表示的等值網(wǎng)絡例題：p37標么制中，上列各量既都以相對值出現(xiàn)，必然要有所相對的基準，即所謂基準值。標么制優(yōu)點：1）線電壓與相電壓的標么值相同2）三相功率與單相功率的標么值相同3）計算結果清晰、便于迅速判斷結果的正確性、可大量簡化計算第六十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日基準值的單位應與有名值的單位相同是選擇基準值的一個限制條件。選擇基準值的另一個限制條件是阻抗、導納、電壓、電流、功率的基準值之間也應符合電路的基本關系。

基準值的選擇對三相對稱系統(tǒng)，基準值之間應有如下關系：第六十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日五個基準值中只有兩個可以任意選擇，其余三個必須根據(jù)上列關系派生。SB往往取系統(tǒng)中某一發(fā)電廠的總容量或系統(tǒng)的總容量，也可取某發(fā)電機或變壓器的額定容量，較多的選定為100、1000MVA。UB往往選取基本級的額定電壓。第六十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日多電壓級網(wǎng)絡中，標么值的電壓級歸算有兩條不同途徑：一是將網(wǎng)絡各元件阻抗、導納以及網(wǎng)絡中各點電壓、電流的有名值都歸算到同一電壓級——基本級，然后除以與基本級相對應的阻抗、導納、電壓、電流基準值，即：標么值的電壓級歸算1按變壓器的實際變比計算2按平均額定電壓之比計算1按變壓器的實際變比計算第六十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日第六十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日

一是將未經(jīng)歸算的各元件阻抗、導納以及網(wǎng)絡中各點電壓、電流的有名值除以由基本級歸算到這些量所在電壓級的阻抗、導納、電壓、電流基推值，即第六十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日這兩種方法殊途同歸，所得各量的標么值毫無差別第六十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日第六十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日2按平均額定電壓之比計算用Uav.n（基本級的平均額定電壓）替代式中的UB一是二是用