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1、,第3章 电力网的等值电路,3.1 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,学习目标,1、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,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，m2。,3.1 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
2、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n1根导体间的距离. 各根导线间的几何均距，mm.,750kV的六分裂扩径导线,1000kV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，经河南南阳，南至湖北荆门，跨越黄河、汉江两大河流，全长约公里，工程总投资约亿元，系统额定电压千伏。,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 Skm 式中 导线单位长度的电导，Skm； 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
3、的。每相导线的等值电容 （Fkm） 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：L100km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：使用LGJ 630/45型导线，直径33.6mm；使用2LGJK300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
4、间距离8m，试求两种方案导线单位长度 的电阻、电抗和电纳。,A,C,B, ,电阻,LGJ630/45型：,2LGJK300型：,电抗, ,LGJ630/45型：,2LGJK300型：,电纳, ,LGJ630/45型：,2LGJK300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,（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
5、载电流 。 利用这四个量计算出变压器的 、 、 和 。,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。,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。,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。,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） U
6、k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！ UNkV，折算到哪一侧参数，用相应的额定电压U； SNkVA；,2三绕组变压器 （1）等值电路,24,（2）试验参数 电阻 变压器三个绕组容量比为100100100（）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 、 、 。,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：,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 某双绕组变压器的额定容量为20000kVA，短路损耗为130kW,额定变比为220/11kV，则
7、归算到高压侧的等值电阻为多少？,例 某双绕组变压器的额定容量为15000kVA，短路电压百分值为10.5,额定变比为220/38.5kV，则归算到低压侧的等值电抗为多少？,【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，Pk=234.4kW， Uk%=11，P0=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】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=
8、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,表1:,表2:,解: 变压器的电阻、导纳，线路的电导都略去不计,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：,归算到6KV侧,33,1标么值 任意一个物理量对基准值的比值
9、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,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 ：,35,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。 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
10、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 一台容量为63000kVA的双绕组变压器，额定电压为121 2 2.5%/10.5kV，短路电压百分数UK%=10.5，若变压器在-2.5%分接头上运行，取基准功率SB=100MVA，变压器两侧基准电压分别取110kV和10kV。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？,例 一条阻抗为10+j30的110kV线路，取基准功率SB=100MVA ，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？,