缆线路,中等长度线路的等值电路也可忽略分布参数的影响,而用集中参数电路表示,其形式有?形和?形两种,电力系统分析采用?形等值电路。
长线路:长线路指长度超过300km的架空线路和长度超过100km的电缆线路,对于长线路必须考虑分布参数的影响,电力系统分析中长线路的等值电路采用修正集中参数?形等值电路。
图中Z?R?jX?r1l?jx1l、Y?G?jB?g1l?jb1l、
Z??R??jX??krr1l?jkxx1l、Y??G??jB??kgg1l?jkbb1l,修正系数k?
2、变压器的等值电路和参数 2.1双绕组变压器
图中 RP2KUNT?103S2(?)
NXU(%)U2KNT?102S(?) NGP0T?103U2(S) NBI0(%)SNT?102U2(S) N2.2三绕组变压器
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2.2.1 电阻RT1、RT2、RT3的计算
RT1、RT2、RT3为归算到同一电压等级的三个绕组电阻。对于容量比为100/100/100的三绕组变压器按下式计算
PK1?PK2PK31(PK12?PK31?PK23) 21?(PK23?PK12?PK31) 21?(PK31?PK23?PK12) 22PK1UNRT1?32(?)
10SN2PK2UN?32(?) 10SN2PK3UN?32(?) 10SNRT2RT3对于容量比不为100/100/100的三绕组变压器,需要将短路试验所得的短路损耗先归算到变压器的额定容量之下,然后再利用上面的公式计算各绕组的短路损耗和电阻,例如对于容量比为100/100/50的三绕组变压器由于绕组1、3和绕组2、3的短路试验是在50%SN下进行的,可以按下式计算变压器在额定容量下的短路损耗
?(3?1)(PK(3?1)?PKSN2S?(3?1)(N)2?4PK?(3?1) )?PKSN30.5SNSN2S?(2?3)(N)2?4PK?(2?3) )?PKSN30.5SN?(2?3)(PK(2?3)?PK2.2.2电抗XT1、XT2、XT3的计算
XT1、XT2、XT3是归算到同一电压等级的三个绕组的等效漏电抗,由于三绕组变压器铭牌和手册给出的短路电压都已归算到变压器的额定容量之下,所以不管变压器的容量比是否为100/100/100,其电抗豆都可以按下式计算
1UK1(%)?[UK(1?2)(%)?UK(3?1)(%)?UK(2?3)(%)]
21UK2(%)?[UK(2?3)(%)?UK(1?2)(%)?UK(3?1)(%)]
21UK3(%)?[UK(3?1)(%)?UK(2?3)(%)?UK(1?2)(%)]
2XT12UK1(%)UN?(?)
102SN2UK2(%)UN?(?) 210SNXT26
XT32UK3(%)UN?(?) 210SN由于XT1、XT2、XT3是三个绕组的等效漏电抗,计算中可能出现某个绕组的等效电抗为负值,由于其绝对值很小,近似计算时可以取为0。
2.2.3电导GT和BT的计算
电导GT和BT的计算与双绕组相同。 2.3自耦变压器
2.3.1电阻RT1、RT2、RT3的计算
自耦变压器RT1、RT2、RT3的计算方法与三绕组变压器相同,所不同的是在三绕组变压器等值电路中它们是各绕组的实际电阻归算到同一电压等级的数值,均为正值;在自耦变压器情况下它们是各绕组的等效电阻归算到同一电压等级的数值,计算中可能出现某个绕组的电阻为负值的情况,近似计算中可以取为0。
2.3.2电抗XT1、XT2、XT3的计算
对于容量比为100/100/100的自耦变压器,电抗XT1、XT2、XT3的计算方法与三绕组变压器相同,对于容量比不为100/100/100的自耦变压器,铭牌或手册给出的短路电压可能未归算到变压器的额定容量,计算时需要先进行归算,对于容量为SN/SN/SN3的自耦变压器,短路电压的归算公式如下
?(2?3)(%)(UK(2?3)(%)?UKSN) SN3S?(3?1)(%)(N) UK(3?1)(%)?UKSN3同三绕组变压器一样,自耦变压器的电抗XT1、XT2、XT3也是各绕组的等值漏抗,其值也可能出现负值。
2.3.3电导GT和BT的计算
电导GT和BT的计算与双绕组相同。 3、电抗器的参数和数学模型
电抗器为单相式,电抗器铭牌通常给出额定电压、额定电流和电抗百分数XL(%),其中电压为线电压值。由于电抗器的电阻相对电抗而言很小,所以通常将电抗器作为理想的电抗元件。
电抗器的电抗有名值可由下式计算
XL?XL(%)UN1003IN(?)
式中,XL为电抗器的电抗(Ω),XL%,()为电抗器的电抗百分数,UN为电抗器的额定电压(KV)。 IN为电抗器的额定电流(KA)
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4、同步发电机的参数及等值电路 4.1 同步发电机的等值电路
发电机定子绕组的电阻相对较小,一般可以忽略不计。稳态运行情况下,发电机的等值电路如图 所示。
4.2 同步发电机的参数
4.2.1 同步发电机的电抗
同步发电机的电抗有名值由式 计算
22XG(%)UNXG(%)UNXG(%)UNcos?NXG??????(?)
100100SN100PN3IN式中,UN为发电机的额定电压(KV);SN为发电机的额定视在功率(MVA);PN为发电机的额定有功功率(MW);cos?N为发电机的额定功率因数。
??U??jI?X EGGGG4.2.2 同步发电机的电动势
?为发电机的相电动势?为发电机的相电压?为发电机定子的相电流式中,(KV);(KV);(KA)。 EUIGGG5、负荷的参数和等值电路
负荷可以用其阻抗表示,也可以用其导纳表示,在认为负荷端电压不变的情况下,也可以用其消耗的复功率表示。
用阻抗、导纳和复功率表示的感性负荷和容性负荷的等值电路如图
6、电力网络的等值电路
6.1 电力网络的有名制等值电路
电力网等值电路中各物理量采用有单位的有名制时,等值电路称为有名制等值电路。在有名制等值电路中,电气量为归算到同一电压等级(基本级)的数值。
基本级可以根据分析计算的方便性确定,例如一个具有10KV、110KV和220KV电压等级的电力网,如要求计算正常运行时110KV某母线的实际电压,则基本级选择110KV电压等级较为方便;如果需要计算系统各电压等级中母线的电压,则选择哪一个电压等级作为基本级都是一样的,此时一般选择系统中的最高电压等级作为分析计算的基本级。 如果将变压器的变比规定为
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