电力系统各元件的特性和数学模型.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二章 电力系统各元件特征,和数学模型,电力系统各元件的特性和数学模型,第1页,上节回顾：,1.,双绕组变压器等值电路图？,2.,双绕组变压器参数计算中，用到参数P,K,U,K,%,P,0,I,0,%分别经过什么试验得到？,3.,上题中提到试验，是怎样进行,？,4,.三绕组变压器等值电路图？,电力系统各元件的特性和数学模型,第2页,上节回顾：,5.三绕组变压器中当容量比为1:1:1时，绘制等值电路计算步骤？,6.三绕组变压器中当容量比为1:0.5:1时，绘制等值电路计算步骤？,7,.,题六相比题五计算多步骤为,？,怎样进行电力系统各元件的特性和数学模型,第3页,第二节 变压器参数和数学模型,变压器基本知识,双绕组变压器等值电路和数学模型,三绕组变压器等值电路和数学模型,三绕组自耦变压器等值电路和数学模型,电力系统各元件的特性和数学模型,第4页,1,、三绕组自耦变压器等值电路,与三绕组变压器相同,2,、三绕组自耦变压器参数计算,电阻、电纳、电导计算,三绕组自耦变压器参数计算依据与三绕组变压器相,同，电阻、电纳、电导计算方法也相同。,另外，自耦变压器,各绕组电阻,不是各绕组实际电,阻，而是等效电阻，而且,可能出现负值,情况，这是自耦变,压器高压绕组和中压绕组之间存在电直接联络原因。,电力系统各元件的特性和数学模型,第5页,电抗计算,计算三绕组自耦变压器各绕组等效电抗时，,未归算,必须将铭牌提供短路电压先归算到变压器,额定容量之下,，然后再按三绕组变压器电抗计算方法进行计算。,短路电压归算公式：,电力系统各元件的特性和数学模型,第6页,例题讲解,P24 例2-2,电力系统各元件的特性和数学模型,第7页,练习：,三相三绕组自耦变压器部分技术数据以下：额定容量为100/100/50MVA，额定电压为10/100/200kv，空载电流为2%，空载损耗为100kw。短路电压和短路损耗（未归算）如表所表示。试绘制此三绕组自耦变压器等值电路和计算参数。（归算至高压侧）,电力系统各元件的特性和数学模型,第8页,答案RT,1,=0.2,RT,2,=1,RT,3,=3,XT,1,=16,XT,2,=40,XT,3,=40,GT=0.25*10,-5,BT=0.5*10,-4,电力系统各元件的特性和数学模型,第9页,第三节 电力线路参数和数学模型,电力线路简述,电力线路阻抗,电力线路导纳,电力线路数学模型,电力系统各元件的特性和数学模型,第10页,1.,输电线路模型,直流稳态,交流稳态,暂态,输电线路等值电路 数学模型,电力系统各元件的特性和数学模型,第11页,一,、,电力,线路,简述,电力线路按结构可分为,架空线,：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等,电缆,：导线、绝缘层、保护层等,思索,：架空线和电缆线各自特点？,电力系统各元件的特性和数学模型,第12页,一,、,电力,线路,简述,1、架空输电线路,导线,避雷线,杆塔,绝缘子,金具,电力系统各元件的特性和数学模型,第13页,（1）,架空线路导线和避雷线,架空线路标号,比如：,LGJ400/50,表示载流额定截面积为400、钢线额定截面积为50普通钢芯铝线。,电力系统各元件的特性和数学模型,第14页,（1）,架空线路导线和避雷线,导线：主要由铝、钢、铜等材料制成,电性能，机械强度，抗腐蚀能力；,主要材料：铝，铜，钢；例：LJ TJ LGJ,电力系统各元件的特性和数学模型,第15页,为增加架空线路性能而采取办法,目标,：降低电晕损耗或线路电抗。多股线,其安排规律为：中心一股芯线，由内到外，第一层为,6,股，第二层为,12,股，第三层为,18,股，以这类推,扩径导线,人为扩大导线直径，但,不增加载流部分截面积,。不一样之处于于支撑层仅有,6,股，起支撑作用。,分裂导线,又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定距离。但会增加线路电容。,电力系统各元件的特性和数学模型,第16页,（,2,）杆塔,木塔：较少采取,铁塔：主要用于,220kV,及以上系统,钢筋混凝土杆：应用广泛,（,3,）绝缘子,针式,：,35KV,以下线路,悬式,：,35KV,及以上线路,通常可依据绝缘子串上绝缘子片数来判断线路电压等级，普通一个绝缘子负担,1,万V,左右电压。,电力系统各元件的特性和数学模型,第17页,电力系统各元件的特性和数学模型,第18页,悬式绝缘子,主要用于,35kV,及以上系统，依据电压等级高低组成数目不一样绝缘子链。,电力系统各元件的特性和数学模型,第19页,棒式绝缘子,起到绝缘和横担作用，应用于1035kV,电,网。,电力系统各元件的特性和数学模型,第20页,电力系统各元件的特性和数学模型,第21页,2.,架空线路换位问题,在高压输电线路上，当三相导线排列不对称时，各相电抗、电容不一样，会出现零序电压，这是所不希望。,改进对策,有：三相导线,对称布置,和,整换位循环,。,整换位循环,：指一定长度内有两次换位而三相导线都分别处于三个不一样位置，完成一次完整循环。,2.,架空线路换位问题,在高压输电线路上，当三相导线排列不对称时，各相电抗、电容不一样，会出现零序电压，这是所不希望。,改进对策,有：三相导线,对称布置,和,整换位循环,。,整换位循环,：指一定长度内有两次换位而三相导线都分别处于三个不一样位置，完成一次完整循环。,电力系统各元件的特性和数学模型,第22页,电力系统各元件的特性和数学模型,第23页,3,.电缆线路,导体,绝缘层,保护层,电力系统各元件的特性和数学模型,第24页,三、架空输电线路参数,1,、参数类型,（,1,）,电阻,r0,：,反应线路经过电流时产生有功功率损耗效应，实际上就是导体对电流妨碍作用。,（,2,）,电感,L0,：,反应载流导体磁场效应，实际上就是电流磁场在导线中所产生感应电动式对电流妨碍作用。,（,3,）,电导,g0,：,线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导体附近空气游离而产生有功功率损耗。,（,4,）,电容,C0,：,带电导体周围电场效应，实际上就是导线与大地和导线之间电容。,输电线路以上四个参数沿线路均匀分布。,电力系统各元件的特性和数学模型,第25页,2,、架空输电线路参数确定,（,1,）电阻,计算法,式中：,计算时，所采取导线电阻率，它比导体材料直流电阻率要大，原因以下：,交流集肤效应和邻近效应。,绞线实际长度比导线长度长,2,3,。,绞线影响，导线实际截面比标称截面略小。,铜：,铝：,导线标称截面，即导线导电部分截面积，单位,电力系统各元件的特性和数学模型,第26页,查表法,国内生产各种型号导线单位长度电阻，已经列表，应用时，只要依据导线型号查表即可。,电力系统各元件的特性和数学模型,第27页,准确计算时修正,导线电阻与温度相关，表中所给出数值和计算所得数值都是导体温度为 时数值，准确计算时需进行修正，修正公式,式中 温度修正系数。,铜：,铝：,电力系统各元件的特性和数学模型,第28页,（,1,）电抗,电抗物理本质,电抗实际上是线路中电流所产生与线路交链磁通,（包含本相线路自感磁通和其它两相电流在本相中所产生,互感磁通）在线路中所产生感应电动势对电流妨碍作,用。,电力系统各元件的特性和数学模型,第29页,计算法,单导线每相单位长度电感和电抗：,式中：为三相导线间互几何均距，,为导线计算半径；,为导线材料相对磁导率；,等效半径；,非铁磁材料单股线：,非铁磁材料多股线：,钢芯铝线：,电力系统各元件的特性和数学模型,第30页,对于铜（铝）绞线,同杆双回路架空线路电感与电抗,近似计算时，因为一回路三相电流在另一回路中任何一相导线中,产生互感磁通可忽略不计，所以其电抗计算同单回路一样。,分裂导线架空线路电感与电抗,在远距离输电线路中，限制输送容量主要是线路电抗，为减小电抗,能够经过增加导线截面和缩小导线之间距离来实现，后者受绝缘限制不能,减小前者将增加有色金属耗量，且效果也不显著。通常采取方式是利用,分裂导线，其原理是在 不增加导线实际有色金属耗量基础上，增加导线,计算半径。,电力系统各元件的特性和数学模型,第31页,电力系统各元件的特性和数学模型,第32页,四分裂导线,电力系统各元件的特性和数学模型,第33页,分裂导线电抗,式中,为分裂导线等值半径，其值按下式确定。,为分裂导线分裂根数；,为每根子导线计算半径；,为某根子导线到其余子导线之间中心距。,输电线路电抗查表确定,实际工作中，能够依据导线型号和几何平均距离查表得到。,电力系统各元件的特性和数学模型,第34页,总结,三绕组自耦变压器参数和数学模型,电力线路参数和数学模型,1.电力线路结构简述,2.电力线路阻抗,电力系统各元件的特性和数学模型,第35页,