1、2.1 輸電線路的參數(shù),2.2 輸電線路的等值電路,2.3 變壓器的等值電路及參數(shù),2.6 標(biāo)幺制,第2章 電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和等值電路,小結(jié),2.4 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,2.5 負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,2-1 電力線路參數(shù)和等值電路,學(xué)習(xí)內(nèi)容： 輸電線路的4個(gè)參數(shù)公式及應(yīng)用 學(xué)習(xí)方法： 記憶r、x、g、b計(jì)算公式 理解公式中符號(hào)的含義及計(jì)算方法,三相電力線路原始參數(shù)以單位長(zhǎng)度的電路參數(shù)來(lái)表示 r0-單位長(zhǎng)度線路的電阻（/km） x0-單位長(zhǎng)度線路的電抗（/km） b0-單位長(zhǎng)度線路的電納（S/km） g0-單位長(zhǎng)度線路的電導(dǎo)（S/km ）,這4個(gè)原始參數(shù)可以通過(guò)計(jì)算或測(cè)量確定，

2、且被認(rèn)為在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)是恒定的。,各個(gè)參數(shù)的意義: 電阻r：反映線路的熱效應(yīng)（有功的損耗） 電抗x：反映線路的磁場(chǎng)效應(yīng) 電納b：反映線路的電場(chǎng)效應(yīng) 電導(dǎo)g：反映電暈損耗和泄露電流,參數(shù)的計(jì)算 （1）電阻 R = *l/s 或 r0 = /s （歐姆/公里） R為導(dǎo)線的直流電阻， ； 為導(dǎo)線材料的電阻率,.mm2/km,銅取18.8,鋁取31.5; L為導(dǎo)線長(zhǎng)度，km； S為導(dǎo)線載流部分的標(biāo)稱截面積，mm2；,公式1,思考：LGJ-400/50表示什么含義？載流部分截面積S該取什么值？,鋁線部分額定截面積為400mm2，鋼線部分額定截面積為50mm2，計(jì)算時(shí)，S取400,在實(shí)際應(yīng)用中，電阻

3、隨溫度的變化而變化，可以用下面的公式進(jìn)行修正 rt=r201+ (t-20) rt、r20：t、20時(shí)的電阻（歐姆/公里） ：電阻的溫度系數(shù)。例如，鋁0.0036，銅0.00382,單相導(dǎo)線線路單位長(zhǎng)度電抗：,當(dāng)三相導(dǎo)線間的距離分別為 、 、 時(shí),（2）電抗,r為導(dǎo)線半徑，單位mm；為導(dǎo)體材料的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)，銅和鋁取1，即：,公式2,公式3,分裂導(dǎo)線線路電抗 采用分裂導(dǎo)線可以增大req，從而減小電抗,公式4,公式5,（3）電納 Deq和req的意義和計(jì)電抗公式中參數(shù)含義相同,單相導(dǎo)線線路電納,分裂導(dǎo)線線路電納,公式6,(4) 電導(dǎo),電暈現(xiàn)象: 就是架空線路帶有高電壓的情況下，當(dāng)導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)

4、度超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線附近的空氣游離而產(chǎn)生局部放電的現(xiàn)象。,在一般的電力系統(tǒng)計(jì)算中可以忽略電暈損耗，認(rèn)為,輸電線路參數(shù)計(jì)算的幾點(diǎn)說(shuō)明,工程上已將各種型號(hào)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻、電抗、電納值列在設(shè)計(jì)手冊(cè)中，對(duì)于表中所列的電阻值，是指環(huán)境溫度為20C時(shí)的值。,近似計(jì)算時(shí):,單導(dǎo)線路：,當(dāng)分裂根數(shù)為3根時(shí)，每公里的電抗為0.30 左右，每公里的電納分別為3.8 。,對(duì)于分裂導(dǎo)線線路： 當(dāng)分裂根數(shù)為2時(shí)，每公里的電抗為0.33 ，每公里的電 納為3.4 。,當(dāng)分裂根數(shù)為4根時(shí)，每公里的電抗為0.28 左右，每公里的電納為4.1 。,鋼導(dǎo)線，由于集膚效應(yīng)及導(dǎo)線內(nèi)部的導(dǎo)磁系數(shù)隨導(dǎo)線通過(guò)的電流大小而變化，

5、因此，它的電阻和電抗均不恒定，無(wú)法用解析法確定，只能用實(shí)驗(yàn)測(cè)定其特性，根據(jù)電流值確定其阻抗。,電纜線路的電氣參數(shù)計(jì)算比架空線路復(fù)雜得多，通常采取實(shí)測(cè)辦法，并將其電氣參數(shù)標(biāo)明在設(shè)計(jì)手冊(cè)中。,例題2.1 有一回110kV架空電力線路，長(zhǎng)度為60km，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ120，導(dǎo)線計(jì)算外徑15.2mm，三相導(dǎo)線水平排列，兩相鄰導(dǎo)線之間距離為4m。試求該電力線路的參數(shù)。,例題2.2 有一回220kV架空電力線路，長(zhǎng)度為100km，采用每相雙分裂導(dǎo)線，次導(dǎo)線采用LGJ185，每一根導(dǎo)線的計(jì)算外徑為19 mm，三相導(dǎo)線以不等邊三角形排列，線間距離 9m， 8.5m， 6.1m，分裂間距d400mm。試計(jì)算該

6、電力線路的參數(shù)。,2.1 輸電線路的參數(shù),2.2 輸電線路的等值電路,2.3 變壓器的等值電路及參數(shù),2.6 標(biāo)幺制,第2章 電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路,小結(jié),2.4 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,2.5 負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,學(xué)習(xí)內(nèi)容： 短、中、長(zhǎng)線路的計(jì)算公式 熟悉輸電線路的等效電路圖 學(xué)習(xí)方法： 根據(jù)公式使用條件進(jìn)行應(yīng)用,電力線路的等值電路,分布參數(shù)表示的電力線路：,一般我們用集中參數(shù)來(lái)表示電力線路。,l,1. 短電力線路(35kV及以下),G = 0, B = 0（電壓比較低，可忽略）,Z = R + jX,= r0l+jx0l,( ),2. 中等長(zhǎng)度電力線路（110-220kV

7、）,( ),型（常用）:,Z=R+jX,1,2,1,2,G = 0（選擇導(dǎo)線截面防止了電暈）,R = r0l,X = x0l,B = b0l,T型（增加了節(jié)點(diǎn)數(shù)，不常用）:,等值電路：,1/2Z,1,2,1,2,1/2Z,3. 長(zhǎng)電力線路,(1),需近似考慮分布參數(shù)特性（線路上每一點(diǎn)的電壓電流均不相等）： 按修正系數(shù)法制定等值電路,(2),需精確考慮分布參數(shù)特性：,Z,1,2,1,2,其中，,-輸電線路的長(zhǎng)度,-線路的特性阻抗,-線路的傳播系數(shù),雙曲函數(shù)： chx=(ex+e-x)/2，shx=(ex-e-x)/2,（3）波阻抗(特性阻抗)和自然功率,對(duì)于（超）高壓輸電線路：,特性阻抗,傳播系

8、數(shù),（實(shí)數(shù)，阻性）,（純虛數(shù)）,-稱為“波阻抗”,-稱為“相位系數(shù)”,線路電感,線路電容,自然功率:也稱波阻抗負(fù)荷，是指負(fù)荷阻抗為波阻抗時(shí)，該負(fù)荷所消耗的功率。,設(shè)波阻抗端電壓為UN，則自然功率為： 輸送功率大于自然功率時(shí)，線路末端電壓低于始端；反之，小于自然功率時(shí)，末端電壓高于始端。,下表列出了架空線路的波阻抗和自然功率的典型值,2.1 輸電線路的參數(shù),2.2 輸電線路的等值電路,2.3 變壓器的等值電路及參數(shù),2.6 標(biāo)幺制,第2章 電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路,小結(jié),2.4 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,2.5 負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,學(xué)習(xí)內(nèi)容： 雙繞組變壓器的等值電路和參數(shù)計(jì)算公式

9、三繞組變壓器的等值電路和參數(shù)計(jì)算公式 學(xué)習(xí)方法： 記憶變壓器等值電路圖 根據(jù)空載、短路試驗(yàn)來(lái)理解并記憶4個(gè)參數(shù)的計(jì)算公式,雙繞組變壓器 三繞組變壓器 自耦變壓器,變壓器內(nèi)部繞組,雙繞組變壓器,一、等值電路 1. 型等值電路（電機(jī)學(xué)）,2.“”型等值電路 在電力系統(tǒng)中一般采用型等值電路,因?yàn)閯?lì)磁電流比較小，所以可以將勵(lì)磁回路移到電源側(cè) RT=R1+R1 XT=X1+X1,3.一型等值電路（忽略勵(lì)磁導(dǎo)納）,二、各參數(shù)的獲取,1.預(yù)備知識(shí)： 變壓器損耗 變壓器電能損耗分析變壓器損耗包括有功功率損耗和無(wú)功功率損耗兩部分。 變壓器的有功功率損耗：變壓器有功功率損耗有鐵損和銅損，鐵損又稱空載損失，其值與鐵

10、心材質(zhì)有關(guān)，而與負(fù)荷大小無(wú)關(guān)，是基本不變的；而銅損為變壓器有負(fù)荷時(shí)其一、二次繞組中的有功功率損耗，與負(fù)荷電流平方成正比，負(fù)載電流為額定值時(shí)的銅損又稱短路損失。 變壓器的無(wú)功功率損耗：變壓器無(wú)功消耗由兩部分組成，一部分用來(lái)產(chǎn)生主磁通、由勵(lì)磁電流即空載電流造成的損耗Q0，它與勵(lì)磁電流成正比。另一部分是消耗在一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率，與短路電壓成正比。,變壓器銘牌,變壓器試驗(yàn),短路實(shí)驗(yàn) 空載試驗(yàn),短路實(shí)驗(yàn)：將一側(cè)繞組短接，在另一側(cè)繞組施加電壓，使短路繞組的電流達(dá)到額定值。,（a）接線圖 （b）等效電路 單相變壓器短路試驗(yàn),說(shuō)明：,1)高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路；,由于變壓器短路阻抗很小，如果在額定

11、電壓下短路，則短路電流可達(dá)（9.520）IN，將損壞變壓器，所以做短路試驗(yàn)時(shí)，外施電壓必須很低，通常為（0.050.15）UN，以限制短路電流。,3）由于外加電壓很小，主磁通很少，鐵損耗很少，忽略鐵損，認(rèn)為 。,4）短路電壓標(biāo)在銘牌上的參數(shù),短路電壓為短路阻抗與一次側(cè)額定電流的乘積。 通常用它與一次側(cè)額定電壓的比值來(lái)表示,上式表明，阻抗電壓就是變壓器短路并且短路電流達(dá)額定值時(shí)所一次側(cè)所加電壓與一次側(cè)額定電壓的比值，所以稱為短路電壓。,空載實(shí)驗(yàn)：將一側(cè)繞組開(kāi)路，在另一側(cè)繞組加額定電壓，此時(shí)變壓器有功損耗即為空載損耗，原邊電流即為空載電流。,（a）接線圖 （b）等效電路 單相變壓器空載試驗(yàn),說(shuō)明,

12、1）二次側(cè)開(kāi)路，一次側(cè)加額定電壓。測(cè)量電壓U1、空載電流I0、輸入功率P0和開(kāi)路電壓U20。 2）因變壓器空載時(shí)無(wú)功率輸出，所以輸入的功率全部消耗在變壓器的內(nèi)部，為鐵芯損耗和空載銅耗之和。 3） pFeI02R1，故可忽略空載銅耗，認(rèn)為P0PFe,空載電流I0很小,2.參數(shù)的計(jì)算 求RT,求XT XT由短路試驗(yàn)得到的US%決定； US%是變壓器通過(guò)額定電流時(shí)在阻抗上產(chǎn)生的電壓降的百分?jǐn)?shù)，對(duì)于大容量變壓器，其繞組電壓比電抗小得多，可近似認(rèn)為，通過(guò)額定電流時(shí)，電壓器電抗上的電壓降可以用短路電壓百分比表示 。,求GT： GT由空載試驗(yàn)的 P0決定，由于空載電流很小，一次繞組中的損耗可忽略：,求BT：

13、 BT由空載試驗(yàn)的I0%決定，空載電流中的有功分量很小，可近似認(rèn)為空載電流等于無(wú)功分量,注意： 1.各量單位： 2.UN為哪側(cè)的，則算出的參數(shù)、等值電路為折合到該側(cè)的。當(dāng)折算到1側(cè)時(shí)，以上各式中的電壓UN應(yīng)該取1側(cè)繞組的額定電壓U1N；當(dāng)折算到2側(cè)時(shí)，以上各式中的電壓UN應(yīng)該取2側(cè)繞組的額定電壓U2N 3.三相變壓器不論其接法如何，求出的參數(shù)都是等值成Y/Y接法中的一相參數(shù) 4.勵(lì)磁支路放在功率輸入側(cè)(電源側(cè)、一次側(cè)),三繞組變壓器,等值電路,參數(shù)的獲得 短路試驗(yàn)：一側(cè)加低電壓，使電流達(dá)額定，另兩側(cè)中，一側(cè)短路、一側(cè)開(kāi)路。 分別為兩兩繞組間由短路試驗(yàn)測(cè)得的短路損耗 分別為兩兩繞組間由短路試驗(yàn)測(cè)

14、得的短路電壓百分比,開(kāi)路試驗(yàn):（空載試驗(yàn)） 一側(cè)加UN，另兩側(cè)開(kāi)路。 GT、BT求法與雙繞組相同,求R1、R2、R3 三繞組變壓器三個(gè)繞組容量不一定相等，繞組額定容量比有 100/100/100、100/100/50、100/50/100 （1） 容量比為 時(shí): 設(shè)為各繞組對(duì)應(yīng)的短路損耗,則： 整理得：,容量比不相等時(shí)，如 應(yīng)該注意以下幾點(diǎn) 參數(shù)是對(duì)應(yīng)變壓器額定容量下的參數(shù)。 50%變壓器容量的繞組參與短路試驗(yàn)，只能做到1/2的變壓器容量所允許的電流。 在折合后的變壓器中，繞組間的容量比也就是電流比，而損耗與電流的平方成正比，因此必須將50%容量的繞組對(duì)應(yīng)的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)歸算至變壓器容量。,思考

15、：容量比為100/50/100的變壓器，歸算公式應(yīng)該是什么？,求X1、X2、X3 設(shè)各繞組對(duì)應(yīng)的短路電壓US1%,US2%,US3%，則：,需要指出，手冊(cè)和制造廠提供的短路電壓值，不論三繞組容量比如何，通常都已折算為變壓器額定容量相對(duì)應(yīng)的值，無(wú)需像短路功率一樣進(jìn)行折算,三繞組變壓器按其三個(gè)繞組排列方式的不同有兩種結(jié)構(gòu)：升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu),例2.5 三相三繞組降壓變壓器的型號(hào)為SFPSL12000/220，額定容量為120000/120000/60000KVA,額定電壓為220/121/11KV。 求該變壓器的參數(shù)，并作出其等值電路。,自耦變壓器,一般制造廠提供的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)，不僅短路損耗未經(jīng)歸

16、算，短路電壓百分?jǐn)?shù)也是未經(jīng)歸算的值，歸算公式如下：,2.1 輸電線路的參數(shù),2.2 輸電線路的等值電路,2.3 變壓器的等值電路及參數(shù),2.6 標(biāo)幺制,第2章 電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路,小結(jié),2.4 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,2.5 負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,隱極發(fā)電機(jī)的相量圖,隱極式發(fā)電機(jī)的相量圖,j,d,q,隱極式發(fā)電機(jī)功率特性方程：,由向量圖得,j,d,q,隱極發(fā)電機(jī)的功角特性,隱極式發(fā)電機(jī)的功角特性曲線圖,二隱極發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行限額和數(shù)學(xué)模型,A,C,P,B,T,F,O,Q,隱極式發(fā)電機(jī)組運(yùn)行極限圖,S,P,B,C,O,b,Q,圖,2,-,3,隱極式發(fā)電機(jī)組相量圖,b,放大成功率

17、圖,決定隱極式發(fā)電機(jī)組運(yùn)行極限的因素： 定子繞組溫升約束。取決于定子電流即發(fā)電機(jī)的視在功率。以O(shè)點(diǎn)為圓心，以O(shè)B為半徑的圓弧S。 勵(lì)磁繞組溫升約束。取決于發(fā)電機(jī)的空載電勢(shì)。以O(shè)點(diǎn)為圓心，以O(shè)B為半徑的圓弧F。 原動(dòng)機(jī)功率約束。即發(fā)電機(jī)的額定功率。直線BC。 其他約束。當(dāng)發(fā)電機(jī)以超前功率因數(shù)運(yùn)行的場(chǎng)合。綜合為圓弧T。,等值電路：用具有一定內(nèi)電抗的有源電勢(shì) 支路表示。,三、等值電路和數(shù)學(xué)模型,發(fā)電機(jī)組在暫態(tài)運(yùn)行時(shí)的數(shù)學(xué)模型既簡(jiǎn)單，通常用兩個(gè)變量表示，即發(fā)出的有功功率P和端電壓U的大小或發(fā)出的有功功率P和無(wú)功功率Q（常用）的大小,2.1 輸電線路的參數(shù),2.2 輸電線路的等值電路,2.3 變壓器的等

18、值電路及參數(shù),2.6 標(biāo)幺制,第2章 電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路,小結(jié),2.4 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,2.5 負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,負(fù)荷分類 負(fù)荷曲線 等值電路和數(shù)學(xué)模型,電力負(fù)荷的概念： 一是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶，如說(shuō)重要負(fù)荷、一般負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷等； 另一是用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流的大小，如說(shuō)輕負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷（空載）、滿負(fù)荷（滿載）等。 電力系統(tǒng)的負(fù)荷用有功功率P和無(wú)功功率Q來(lái)表示。,一、電力系統(tǒng)的負(fù)荷,1.幾個(gè)有關(guān)負(fù)荷的概念： 電力系統(tǒng)總負(fù)荷：就是系統(tǒng)中所有用電設(shè)備消耗功率的總和。 電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、郵電、交通、市

19、政、商業(yè)及城鄉(xiāng)居民所消耗的功率總和。 電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷：綜合用電負(fù)荷 + 網(wǎng)絡(luò)中損耗的功率，也等于系統(tǒng)中各發(fā)電廠供應(yīng)的功率。 電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷：供電負(fù)荷 + 各發(fā)電廠本身消耗的功率廠用電，也等于各發(fā)電機(jī)實(shí)際發(fā)出的功率。,2、按供電可靠性分類： 一級(jí)負(fù)荷：對(duì)這一級(jí)負(fù)荷中斷供電，將造成人身事故、設(shè)備損壞，將產(chǎn)生廢品，使生產(chǎn)秩序長(zhǎng)期不能恢復(fù)，人民生活發(fā)生混亂等。煤礦、大型醫(yī)院；大型冶煉廠，軍事基地；國(guó)家重要機(jī)關(guān)，城市公用照明等。 供電方式：應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。有特殊要求的一類負(fù)荷，兩個(gè)獨(dú)立電源應(yīng)該來(lái)自不同的變電站。 注： 若一級(jí)負(fù)荷容量不大，可采用蓄電池組、自備發(fā)電機(jī)等作為備用電源，也可從臨近

20、單位獨(dú)立供電系統(tǒng)中引出低壓作為第二個(gè)獨(dú)立電源。,二級(jí)負(fù)荷：對(duì)這一級(jí)負(fù)荷中斷供電，將造成大量減產(chǎn)，將使人民生活受到影響等。 供電方式：采用雙回線供電。當(dāng)兩回線路有困難時(shí)，允許由同一路專線供電。 注:對(duì)重要的二類負(fù)荷，其雙回線應(yīng)取自不同的變壓器，也可由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。 三級(jí)負(fù)荷：所有不屬于第一，第二級(jí)負(fù)荷的，如工廠的附屬車間，小城鎮(zhèn)等。對(duì)其供電方式無(wú)特殊要求。,二、負(fù)荷曲線,1、定義：負(fù)荷隨時(shí)間的變化規(guī)律 如：日負(fù)荷曲線表示一天24h內(nèi)負(fù)荷變化的情況 年最大負(fù)荷曲線可根據(jù)典型日負(fù)荷曲線間接制成，表示從年初到年終的整個(gè)1年內(nèi)的逐月（或逐日）綜合最大負(fù)荷的變化情形,按負(fù)荷種類分為有功功率負(fù)荷和無(wú)功功

21、率負(fù)荷曲線； 按時(shí)間長(zhǎng)短可分為日負(fù)荷和年負(fù)荷曲線； 按描述的負(fù)荷范圍可分為用戶的負(fù)荷、地區(qū)的負(fù)荷以及電力系統(tǒng)的負(fù)荷曲線。,2、負(fù)荷曲線的分類：,有功日負(fù)荷曲線：表明電力負(fù)荷在一天24小時(shí)內(nèi)隨時(shí)間的變化情況，是安排日發(fā)電計(jì)劃，確定各發(fā)電廠任務(wù),確定系統(tǒng)運(yùn)行方式等的重要依據(jù)。,有功日負(fù)荷曲線,階梯形有功日負(fù)荷曲線,南京是省會(huì)城市，工業(yè)占比相對(duì)其他地區(qū)較低，三產(chǎn)和居民用電比重較大，表現(xiàn)出明顯的城市化特征，除夏季以外季節(jié)，全天負(fù)荷曲線趨于平坦，波動(dòng)不大。,徐州地區(qū)全天負(fù)荷往往出現(xiàn)倒掛現(xiàn)象，高峰負(fù)荷一般出現(xiàn)在夜間，春秋季節(jié)負(fù)荷倒掛現(xiàn)象更為明顯。這主要是這些地區(qū)高耗能行業(yè)充分利用谷時(shí)段低電價(jià)，夜間從事生產(chǎn)

22、造成的。,有功日負(fù)荷曲線,日負(fù)荷曲線的最大值稱為日最大負(fù)荷（峰荷） 最小值稱為日最小負(fù)荷（谷荷）,日平均負(fù)荷為,負(fù)荷率反映負(fù)荷曲線的起伏情況：,負(fù)荷率小表明負(fù)荷曲線起伏大，發(fā)電機(jī)的利用率較差,日負(fù)荷曲線下的面積就是負(fù)荷一天 所消耗的電能。即：,有功年最大負(fù)荷曲線： 把一年內(nèi)每月（或每日）的最大負(fù)荷抽取出來(lái)繪成曲線，稱為年最大負(fù)荷曲線,有功年最大負(fù)荷曲線,這條曲線主要用來(lái)安排發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃，同時(shí)也為制訂發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)建計(jì)劃提供依據(jù)。,如果負(fù)荷始終等于最大值，經(jīng)過(guò) 小時(shí)后所消耗的電能恰好等于全年的實(shí)際耗電量，則稱 為最大負(fù)荷使用時(shí)間，也叫最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。,年持續(xù)負(fù)荷曲線,不同性質(zhì)的用

23、戶、不同的生產(chǎn)班次， 值不同，根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，各類負(fù)荷的的 數(shù)值有一個(gè)大致的范圍，如表所示。,各類用戶的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù),在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析中，負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型最簡(jiǎn)單，就是以給定的有功功率和無(wú)功功率表示。 在對(duì)計(jì)算精度要求較高時(shí)，需計(jì)及負(fù)荷的靜態(tài)特性。（略）,三、等值電路和數(shù)學(xué)模型,功率因數(shù)為,2.1 輸電線路的參數(shù),2.2 輸電線路的等值電路,2.3 變壓器的等值電路及參數(shù),2.6 標(biāo)幺制,第2章 電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和等值電路,小結(jié),2.4 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,2.5 負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型,對(duì)于如下網(wǎng)絡(luò)：,這么多電壓等級(jí)如何進(jìn)行計(jì)算？,多電壓等級(jí)電力網(wǎng)的等值電路,電力

24、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析時(shí)，同步發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償器作為向電網(wǎng)提供有功和無(wú)功的電源處理；,負(fù)荷均用有功和無(wú)功功率表示，電力網(wǎng)用單相等值電路描述；,根據(jù)電氣接線圖，將各元件用相應(yīng)的等值電路表示，即可得到該電力網(wǎng)等值電路；,因計(jì)算內(nèi)容和要求的不同，元件的某些參數(shù)可略去，例如，35kV及以下電壓等級(jí)線路的等值電路就只用一個(gè)串聯(lián)阻抗等值；,所有參數(shù)和變量均要?dú)w算到一個(gè)統(tǒng)一的電壓等級(jí)，即基本級(jí)。,參數(shù)和變量的歸算,多電壓級(jí)電力系統(tǒng)的等值電路中，各元件參數(shù)、各節(jié)點(diǎn)電壓、支路電流必須歸算到某給定電壓等級(jí)，即基本級(jí)或基準(zhǔn)級(jí)；,變壓器參數(shù)一般都?xì)w算到它的某一側(cè)，而不同電壓等級(jí)的變壓器額定電壓是不相同的；,只有經(jīng)過(guò)歸算

25、，才能得到網(wǎng)絡(luò)各元件之間只有電的聯(lián)系、沒(méi)有磁聯(lián)系的等值網(wǎng)絡(luò)。,一. 變壓器的變比,一次,二次,升壓變,一次,二次,降壓變,主抽頭,+5%,+2.5%,5%,2.5%,+5%,+2.5%,主抽頭,2.5%,1.裝分接頭：為適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的要求。,2. 裝設(shè)位置,雙卷變：,三卷變：,高壓側(cè),高、中壓側(cè),3. 分接頭表示方法,分接頭百分?jǐn)?shù)=,分接頭電壓主抽頭電壓,主抽頭電壓,100%,主抽頭電壓 = 高壓繞組額壓 = 變壓器額壓,4. 實(shí)際變比,KT =,（高中壓）繞組實(shí)際分接頭電壓,低壓繞組額壓,1,5. 額定變比,KN =,繞組額定（主抽頭）電壓,低壓繞組額壓,如：變壓器變比為12122.

26、5%/10.5kV，工作在+5%分接頭，則,二. 有名制表示的等值網(wǎng)絡(luò)（多電壓等級(jí)）,1. 有名制：,用實(shí)際單位表示各量的方法,各線段額定電壓,各變壓器實(shí)際 分接頭變比,2. 選取基本級(jí),習(xí)慣上，選最高電壓等級(jí)（也可選取其它電壓等級(jí)）。,3. 各有名值按變壓器的實(shí)際變比歸算至基本級(jí),設(shè)待歸算電壓等級(jí)的有名值表示為,設(shè)歸算至基本級(jí)的有名值表示為,設(shè)變壓器的實(shí)際分接頭對(duì)應(yīng)變比為,則歸算公式：,如上圖，選500kV為基本級(jí)，歸算XL1,基本級(jí),待歸算級(jí),(歸算側(cè)電壓),(被歸算側(cè)電壓),4. K也可取其兩側(cè)平均額定電壓之比（近似法）,三. 標(biāo)幺制表示的等值網(wǎng)絡(luò),1. 標(biāo)幺制：,系統(tǒng)中所有的電氣參數(shù)（

27、阻抗和導(dǎo) 納等）和變量（功率、電壓、電流等）都以 與它們同名基準(zhǔn)值相對(duì)的比值表示，即,標(biāo)幺值沒(méi)有單位，如電壓U=100kV，若基準(zhǔn)值 取U1B=200kV，則標(biāo)幺值,，若取 U2B=100kV，則有,三. 標(biāo)幺制表示的等值網(wǎng)絡(luò),2. 基準(zhǔn)值的選取原則,與實(shí)際有名值同單位,滿足一定的電路關(guān)系,式中：,-三相功率基準(zhǔn)值,-線電壓基準(zhǔn)值,-線電流基準(zhǔn)值,-相阻抗基準(zhǔn)值,-相導(dǎo)納基準(zhǔn)值,習(xí)慣上先指定SB、UB， 其余各基準(zhǔn)值可以依 右式推導(dǎo)出來(lái)。,通常取100MVA或1000MVA,多選取基本級(jí)的額定電壓（或各級(jí)平均額定電壓）,三相電路中各物理量的標(biāo)幺值計(jì)算方法：,三. 標(biāo)幺制表示的等值網(wǎng)絡(luò)（S的單位

28、取MVA）,3. 不同基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值之間的換算,(1)發(fā)電機(jī)：已知,(2)雙卷變：已知,基準(zhǔn)值選取額定值,(3)三卷變和自耦變,將,歸算至額定容量,（額定電流）下,求,按雙卷變求。,(4)輸電線路：已知,(5)電抗器：已知,4. 多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)幺值的計(jì)算,(1)準(zhǔn)確計(jì)算法（按變壓器實(shí)際變比）,方法一,選基本側(cè)（級(jí)）及該側(cè)基準(zhǔn)值SB、UB；,將各元件有名值按變壓器實(shí)際變比歸算至基本級(jí)；,將各歸算后的有名值除以基本級(jí)的基準(zhǔn)值；,(),(),(),10kV,110kV,6kV,G,T1,T2,L1,R,L2,30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV,US%=10.5 31.5

29、MVA 10.5/121kV,80km x1= 0.4/km,US%=10.5 15MVA 110/6.6kV,6kV 300A XR%=5,2.5km x1=0.08/km,解：,選側(cè)為基本側(cè)，取SB = 100MVA，UB = 10.5kV。,基本級(jí),(),(),(),10kV,110kV,6kV,G,T1,T2,L1,R,L2,30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV,US%=10.5 31.5MVA 10.5/121kV,80km x1= 0.4/km,US%=10.5 15MVA 110/6.6kV,6kV 300A XR%=5,2.5km x1=0.08/km

30、,將各歸算后的有名值除以基本級(jí)的基準(zhǔn)值 將各元件有名值按變壓器實(shí)際變比歸算至基本級(jí),方法二,選基本側(cè)（級(jí)）及該側(cè)基準(zhǔn)值SB、UB；,將基本級(jí)的基準(zhǔn)值（除容量、功率外）按變壓器實(shí)際變比歸算至各電壓級(jí)下，作為相應(yīng)電壓級(jí)的基準(zhǔn)值；,各電壓級(jí)的元件有名值除以相應(yīng)電壓級(jí)的基準(zhǔn)值。,解：,選側(cè)為基本側(cè)，取SB2 = 100MVA，UB2 = 121kV。,側(cè)基準(zhǔn)值：SB1 = SB2 = 100MVA，,UB1 = UB2 K1=,側(cè)基準(zhǔn)值：SB3 = SB2 = 100MVA，,UB3 = UB2 K2=,(),(),(),10kV,110kV,6kV,G,T1,T2,L1,R,L2,30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV,US%=10.5 31.5MVA 10.5/121kV,80km x1= 0.4/km,US%=10.5 15MVA 110/6.6kV,6kV 300A XR%=5,2.5km x1=0.08/km,4. 多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)幺值的計(jì)算,(2)近似計(jì)算法（按平均額定電壓之比）,平均額定電壓之比代替變壓器的實(shí)際變比；,各電壓級(jí)的基準(zhǔn)值電壓取為該電壓級(jí)的平均額定電壓；,各元件（電抗器除外）額定電壓等于所在電壓級(jí)的平均額定電