第二章 电力网的正序参数和等值电路.ppt

电气工程系,DepartmentofElectricalEngineering,广东技术师范学院天河学院,电力系统分析PowerSystemAnalysis史训涛,第二章电力网参数及等值电路,基础知识,正序分量、负序分量、零序分量,A,B,C,A,C,B,,A,B,C,,,a正序图,b负序图,c零序图,例如对正序图A相电压为UA220sin100t；B相电压为UB220sin100t-120；C相电压为UC220sin100t120；,三相复功率、有功功率、无功功率、线电压与相电压、线电流与相电流、功率因数等,感性无功与容性无功、感性与容性电抗或电纳感性电感X为正值，电纳B为负值容性电感X为负值，电纳B为正值,第二章电力网参数及等值电路,第二节变压器的数学模型,第三节标幺制和电力网等值电路,第一节电力线路的数学模型,第一节电力线路的数学模型,电力线路,一.导线,架空线导线、避雷器、杆塔、绝缘子、金具,,电缆线导线、绝缘层、保护层,,要求导电好、机械强度大、抗腐蚀能力强,,铝L常用，机械强度不够，钢芯铝线,材料,钢G导电性差，做避雷线,铜T最好，但贵,铝合金HL,结构,多股线绞合J,,,排列1、6、12、18,普通型LGJ铝/钢比5.66.0,加强型LGJJ铝/钢比4.34.4,轻型LGJQ铝/钢比8.08.1,LGJ-400/50数字表示截面积,扩径导线K,,扩大直径，不增加截面积LGJK-300相当于LGJQ-400,和普通钢芯相区别，支撑层6股,分裂导线每相分成若干根，相互之间保持一定距离400-500mm,防电晕，减小了电抗，电容增大,结构,,木塔已不用,二.杆塔,钢筋混凝土塔单杆、型杆,铁塔用于跨越，超高压输电、耐张、转角、换位,作用分,,直线杆塔线路走向直线处，只承受导线自重,耐张杆塔承受对导线的拉紧力,转向杆塔用于线路转弯处,换位杆塔减少三相参数的不平衡,跨越杆塔跨越宽度大时，塔高100200米,终端杆塔只承受一侧的耐张力，导线首末端,,,,,,,,,,,,,,,,,A,B,C,三.绝缘子和金具,绝缘子,,要求足够的电气与机械强度、抗腐蚀,材料瓷质与玻璃质元件,类型针式（35KV以下），悬式（35KV以上）,片树35KV，110KV，220KV，330KV，500KV,37131924,金具,,作用连接导线和绝缘子,线夹悬重、耐张,导线接续接续、联结,保护金具护线条、预绞线、防震锤、阻尼线,绝缘保护悬重锤,,单位长度线路的一相等值电路四个参数电阻、电抗、电容、电导,,,,,,,,,,,四.电力线路的电气参数,,,,,,,,,,,,,,四.电力线路的电气参数,1、电阻,r1ρ/s,,S截面积mm2,单位Ωmm2/km,一般是查表rtr201αt-20,钢线电阻导磁集肤、磁滞效应交流电阻直流电阻,ρ电阻率,,铜18.8铝31.5,与温度有关,2、电抗,基本算式,导体自感,导体互感若导体A和导体B相邻，导体B中的电流iB产生与导体A相铰链的磁链为AB，则互感为,物理意义导线通交流电，产生磁场自感、互感,2、电抗计算公式,,,对数关系导线截面和布置无显著影响，一般0.4Ω/km,正三角布置DmD；水平布置Dm1.26D,,为什么采用分裂导线改变磁场，增大了半径，减少了电抗,2、分裂导线的电抗计算,,,,,d,d,d,,,d,,,,,,d,d,d,d,当分裂数为2、3、4时导线的电抗一般分别为0.33、0.3、0.28Ω/km,3、电纳,,物理意义导线通交流电，产生电场容感,,对数关系变化不大，一般2.85Х10-6S/km,分裂导线增大了等效半径，电纳增大，用req替代r计算,Dm与r的意义与电抗表达式一致,4、电导,,物理意义,,绝缘子表面泄露很小，忽略,实测损耗，计算电导，一般忽略,110KV9.6mm,,空气电离电晕损耗，临界电压Ucr，好天不产生，坏天可有,规定最小直径,,220KV21.28mm,330KV32.2mm,减少电晕措施采用分裂导线；增大导体半径；甚至采用扩径导线。,五、电力线路的等值电路,一般线路的等值电路（正常运行时忽略g）,1、短线路（一字型等值电路）,,条件L1时，容性电流流过Z后产生升压；2）当k1时，感性电流流过Z后产生降压；,补充知识,电抗器的百分值电抗器的百分值100电抗器标幺值,电抗器的标幺值电抗器的标幺值电抗器的有名值/基准值,说明一般情况对限流电抗器只给出额定电压、额定电流参数。,作业,1、电力系统的部分接线如下图，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。试求（1）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压；（2）各变压器的额定变比；（3）设变压器T-1工作于5％抽头、T-2、T-4工作于主抽头，T-3工作于－2.5％抽头时，各变压器的实际变比。,,,,,,,,,,,,,G,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,T-1,10KV,220KV,110KV,,,,,T-4,110KV,35KV,T-3,10KV,,,,,,,,,,,,,,,,T-2,2、型号为SFS-40000/220的三相三绕组变压器，容量比为100/100/100，额定变比为220/38.5/11，查得,＝46.8kW,＝0.9％,＝217kW,＝200.7kW,＝158.6kW,＝17％,＝10.5％,试求归算到高压侧的变压器参数有名值。,＝6％,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,补充同步发电机的运行,,唯一的注入功率元件,,调负荷原动机转速（汽门、导水翼）调电压励磁,1、同步发电机的允许运行范围,,,,,,,,,,,Eqn,Xd,,IN,UN,,,,,IN,UN,Eqn,jINXd,,补充同步发电机的运行,受限条件,定子绕组IN为限S园弧转子绕组励磁电流为限F园弧原动机出力额定有功功率BC直线其它约束静稳、进相导致漏磁引起温升T弧,,,,定子绕组不超过额定电流,,励磁绕组不超过额定电流,,受原动机出力限制,,进相运行时受定子端部发热限制,,留稳定储备,补充同步发电机的运行,2、同步发电机的进相与调相运行,进相,发有功，吸收无功输电线路长、电容大、轻载时电压升高，需吸收无功时，发电机从迟相转为进相，If越小，越大静稳态储备下降、端部严重发热、影响出力,,调相,只发或吸收无功,,调压需要,水轮机低水位汽轮机处于检修汽轮机的经济技术指标很低,,补充同步发电机的运行,3、同步发电机的非正常运行,a、过负荷运行,,允许短时运行和时间有关和冷却方式有关,b、异步运行,,c、不对称运行,,失磁后，进入异步状态，发异步有功，吸收无功汽轮机滑差率小，允许运行1530分钟水轮机滑差率大，不允许运行,定子中产生负序电流转子感应2倍频电流引起发热和振动,