電力系統(tǒng)分析標(biāo)幺值

1、第五節(jié) 電力系統(tǒng)的等值電路,,,一、多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)中參數(shù)和變量的歸算（有名值）,,電力線、變壓器等值電路級(jí)聯(lián)成電力網(wǎng)等值電路,注意：多級(jí)電壓網(wǎng)存在一個(gè)不同電壓級(jí)之間的歸算問題,變壓器的參數(shù)與UN有關(guān)，歸算到哪一側(cè)，值不同,變壓器的負(fù)載阻抗歸算到某一側(cè)時(shí)，和變比平方有關(guān),要級(jí)聯(lián)等值電路，須將不同電壓級(jí)下的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流歸算到同一級(jí)—基本級(jí)（取電網(wǎng)最高電壓）,歸算,,例：將Z’歸算到右邊，求Z,第五節(jié) 電力系統(tǒng)的等值電路,,,例

2、題：電力網(wǎng)接線如圖所示，圖中各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)見表1、表2，試作出歸算到110KV側(cè)和6KV側(cè)的電網(wǎng)等值電路,表1:,表2:,,,解: 變壓器的電阻、導(dǎo)納，線路的電導(dǎo)都略去不計(jì),,歸算到110KV側(cè),變壓器T1的電抗：,變壓器T2的電抗：,線路L1的電阻、電抗和電納為：,,,,線路L2的電阻、電抗為：,,,,歸算到6KV側(cè),公式,,,,二、標(biāo)幺值（標(biāo)么值）,1、定義：標(biāo)幺值=,有名值（歐、西、千伏、千安、兆伏安）,基準(zhǔn)值（與對(duì)應(yīng)有名值的量

3、剛相同）,,標(biāo)幺值—沒有單位的相對(duì)值參數(shù),,三相與單相公式一致,結(jié)果清晰,易于判斷結(jié)果對(duì)否,簡化計(jì)算,無量綱，概念不清,,,,2、基準(zhǔn)值的選取,基準(zhǔn)值的單位與對(duì)應(yīng)有名值的單位相同,各種量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)符合電路的基本關(guān)系,,五個(gè)量中任選兩個(gè)，其余三個(gè)派生，一般取SB，UB， SB—總功率或某發(fā)、變額定功率， UB—基本級(jí)電壓,,標(biāo)幺值：,,,,,,,基準(zhǔn)值的選取三相電路中基準(zhǔn)值的選取和約束條件,,如果選取的基準(zhǔn)值滿足 通常取

4、　　、　　為基準(zhǔn),,將上式變成標(biāo)么值表示： 在標(biāo)幺制中三相電路的關(guān)系式類似于單相電路,,三、不同基準(zhǔn)值改變時(shí)標(biāo)幺值的換算 １、換算關(guān)系 在　　、　　、　　、　　下 已知　　、　、　、　求：在　　、　　、　　、　　下標(biāo)么值　　、　　、　　、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,給出元件的額定標(biāo)幺值，須換算為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值,發(fā)電機(jī)：,變壓器：,電抗器：,輸電線路：,2、電力系統(tǒng)各元件標(biāo)幺值的計(jì)算統(tǒng)一基準(zhǔn)：

5、Sd，Ud(i),不同電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)標(biāo)幺值統(tǒng)一基準(zhǔn)選擇原則是：整個(gè)系統(tǒng)選擇統(tǒng)一的容量基準(zhǔn)：,不同的電壓等級(jí)選擇不同的電壓基準(zhǔn):,標(biāo)幺值重點(diǎn),,例：將Z’歸算到右邊，求Z,,,,任何一個(gè)用標(biāo)幺值表示的量，經(jīng)變壓器變換后數(shù)值不變。,變壓器的變比為各側(cè)電網(wǎng)的電壓基準(zhǔn)值之比，變壓器的變比標(biāo)幺值為,,電力系統(tǒng)電抗的標(biāo)幺值為,當(dāng)電力系統(tǒng)的短路容量未知時(shí)，變電所高壓饋線出口處的斷路器的斷流容量可看作是電力系統(tǒng)的極限短路容量。,高壓電網(wǎng)三相短路電流

6、的計(jì)算,,,多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)的等值電路,2、各元件參數(shù)標(biāo)么值的計(jì)算,選取統(tǒng)一功率基準(zhǔn)：SB=100MVA or SB= 1000MVA；選擇各級(jí)基準(zhǔn)電壓：基本級(jí)的基準(zhǔn)電壓等于該電壓等級(jí)的額定電壓或平均額定電壓；能消除標(biāo)么值等值電路中的理想變壓器 (k*=1)。根據(jù)基本級(jí)的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電壓比選取基準(zhǔn)電壓。,基準(zhǔn)電壓比的選擇方法,1、取相鄰(電壓等級(jí))的基準(zhǔn)電壓之比等于變壓器的實(shí)際變比(kB=kT), 選基本級(jí)

7、：UB=UN 優(yōu)點(diǎn)：則所有變壓器變比標(biāo)幺值k*=1。省去理想變壓器，簡化等值電路。 缺點(diǎn)：對(duì)于電磁環(huán)網(wǎng)，可能出現(xiàn)基準(zhǔn)電壓無法確定；對(duì)于多級(jí)網(wǎng)絡(luò)使基準(zhǔn)電壓與額定電壓相差甚遠(yuǎn)。因此實(shí)際電力系統(tǒng)不采用。,基準(zhǔn)電壓比的選擇方法,2、取相鄰(電壓等級(jí))的基準(zhǔn)電壓之比等于各電壓級(jí)的額定電壓或額定平均電壓之比。 基本級(jí)：UB=UN（UNav） 優(yōu)點(diǎn)：基準(zhǔn)電壓明確，以直觀判斷所得電壓的高低，不會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)電壓難確定的問題。

8、 缺點(diǎn)：變壓器變比標(biāo)幺值k*≠1(非標(biāo)準(zhǔn)變比）。 基本級(jí)與其它各級(jí)的電壓標(biāo)么值的關(guān)系：,基準(zhǔn)電壓比的選擇方法,工程計(jì)算中常采取以下近似計(jì)算：取統(tǒng)一SB，并為每一電壓等級(jí)規(guī)定 UBi＝1.05UNi （UB1，U B2，U B3）認(rèn)為變壓器的額定變比等于相鄰(電壓等級(jí))基準(zhǔn)電壓之比 k*=1,基準(zhǔn)電壓比的選擇方法,3、仍取相鄰(電壓等級(jí))的基準(zhǔn)電壓等于平均額定電壓，并同時(shí)認(rèn)為系統(tǒng)中所有的額定電壓就等于其平均額定電壓。

9、 基本級(jí)：UB=UNav 優(yōu)點(diǎn)：簡化等值電路，基準(zhǔn)電壓易于確定 缺點(diǎn)：精度低。用于電力系統(tǒng)故障計(jì)算等精度要求不高的場合。,例題,設(shè)發(fā)電機(jī)端電壓為10.5kV,負(fù)荷用恒定阻抗表示，并聯(lián)導(dǎo)納和變壓器的電阻不計(jì)。計(jì)算簡單電力系統(tǒng)負(fù)荷端電壓,解：1、有名制 2、基準(zhǔn)電壓為T實(shí)際變比 3、基準(zhǔn)電壓為T平均電壓 4、基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓，并忽略標(biāo)幺變比KT*,,,,,,電力系統(tǒng)的等值電路制訂步驟,

10、1、決定是用有名值，還是用標(biāo)幺值,2、變壓器的歸算問題,,容量不相同時(shí),電壓等級(jí)歸算,,采用Γ型和T型,采用π型—不歸算,3、適當(dāng)簡化處理,,變壓器—導(dǎo)納支路以具有定值的功率損耗代替,線路,,電導(dǎo)忽略,100km以內(nèi)架空線電納忽略,100—300km以定值的無功損耗代替,2、三繞組變壓器的等值模型,三繞組可用二繞組方法推出,思考：,1、三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算與二繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算有什么不同？,2、三繞組變壓器的型號(hào)為SFPSL-120

11、000/220，容量比為100/100/50，額定電壓 220/121/11 kv，ΔP0=135kw； I0%=0.663； ΔPs(1-2)=600kw； ΔP’s(1-3)=182.5kw; ΔP’s(2-3)=132.5kw；US(1-2)%=14.85 ；US(1-3)%=28.25； US(2-3)%=7.96，試求歸算到220 kv側(cè)的參數(shù)及等值電路,3、如下圖所示的輸電系統(tǒng)，線路L1：x1=10Ω