第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2.1架空輸電線路的參數2.2架空輸電線的等值電路2.3變壓器的等值電路和參數※（掌握）2.4標幺制

※※（重點掌握）7/22/20231電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算引言電力系統元件 各種一次設備、二次設備、各種控制元件元件參數

線路（電阻、電抗、電納、電導）變壓器（變比）發電機（時間常數）電力系統分析計算的一般過程 簡化系統→等值電路→數學模型→求解7/22/20232電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2-1架空輸電線路的參數電力線路按結構可分為架空線路和電纜線路兩大類。架空線路——導線架設在室外的桿塔上。電纜線路——鋪設地下的電纜溝或管道中。7/22/20233電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算架空線路組成：導線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具1、導線和避雷線：裸導線：散熱好，節省絕緣材料→高壓輸電線路絕緣導線：利于人身安全→低壓線路桿塔避雷線導線絕緣子7/22/20234電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算導線材料：鋁、銅、鋼鋁、鋁合金：大量使用銅：價格昂貴鋼：避雷線導線結構：單股、多股 鋼芯鋁絞線（主要型式） 分裂導線7/22/20235電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算導線型號T——銅線；G——鋼線；L——鋁線；J——多股絞線；HL——鋁合金線LGJ－120：鋼芯鋁絞線7/22/20236電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算避雷線又稱架空地線，架設在桿塔頂部，一根或二根，用于防雷，110-220千伏線路一般沿全線架設。

架空送電線著雷時，可能打在導線上，也可能打在桿塔上。避雷線可以遮住導線，使雷盡量落在避雷線本身上，并通過桿塔上的金屬部分和埋設在地下的接地裝置，使雷電流流入大地。避雷線一般使用鍍鋅鋼絞線架設，導線的截面越大，使用的避雷線截面也越大。

7/22/20237電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算桿塔木桿、鐵塔、鋼筋混凝土桿絕緣子瓷、玻璃、硅橡膠金具針式懸式棒式鋼化玻璃7/22/20238電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算4、金具

連接導線和絕緣子所使用的金屬部件接線端子7/22/20239電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算輸電線路的四個參數：電阻：反映線路通過電流時產生有功功率損失效應

r電感：反映載流導線周圍產生磁場效應L電導：反映線路帶電時絕緣介質中產生泄漏電流及導線附近空氣游離而產生有功功率損失g電容：反映帶電導線周圍電場效應C圖2-2單位長線路的一相等值電路7/22/202310電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算一、電阻ρ：導線電阻率Ω·mm2/kmS：導線載流部分的額定截面積mm220℃時，單位長度有色金屬導線的直流電阻：銅：18.8Ω·mm2/km，鋁：31.5Ω·mm2／km考慮：采用了非標準電阻率→電阻率增大的原因？標準：銅：1.7Ω.mm2/km，鋁：2.9Ω.mm2/km7/22/202311電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算電阻率增大的原因：交流電存在集膚效應，產生溫度升高，如同增加電阻值。多股絞線采用使得導線實際長度增加→單位長度的電阻值增加。實際制造的導線截面積S實際<S額定。7/22/202312電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算

t℃時的電阻值rt的計算：α：電阻溫度系數銅α=0.00382(1/℃)鋁α=0.0036(1/℃)7/22/202313電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算二、電感基本算式根據電磁場理論的基本知識對于非鐵磁材料制成的圓柱形導線單導線自感：平行導線間互感：自幾何均距軸間距離7/22/202314電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算D——三相軸線間距2.三相輸電線路1）三角形對稱布置時：Dabca相磁鏈：a相等值電感：7/22/202315電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2)三相不對稱布置時采取換位技術，使得三相電感一致123D12D23D31ABCCABBCA123123123換位桿塔雙回換位塔

7/22/202316電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算分別列寫三段中a相磁鏈的表達式，并求平均，可得各相平均電感：其中，三相導線互幾何均距三條導線水平排列1232DDD7/22/202317電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算DS——導線的自幾何均距單股線：鋁絞線：鋼心鋁絞線：7/22/202318電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算電力系統中，220KV以上的輸電線長采取分裂導線——220KV線路不分或雙分，330KV線路雙分裂，500KV線路三分裂或四分裂，如圖示：

雙分、三分和四分裂導線的自幾何均距分別定義為：dddd:分裂間距3.分裂導線圖四分裂導線阻尼間隔棒7/22/202319電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算123456xn分裂導線的等值電感按下式計算：左圖說明：n↑→Dsb↑→分裂導線電抗↓→但n超過4根后，x下降不明顯，所以n不超過4。分裂間距d>Ds→每相Dsb>單導線Ds→L分裂<L單導線圖分裂導線分裂數n與其電抗值X的關系圖7/22/202320電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算4.輸電線的等值電抗7/22/202321電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算電抗的幾個注意互幾何均距Deq、自幾何均距Ds、Dsb（r、分裂間距d相關）在對數內，結構參數對電抗影響不大。鋼導線集膚效應強，電抗成為電流的函數。

鋼導線導磁、集膚效應明顯，r鋼很大，不能采用上面推導的阻抗公式。7/22/202322電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算三、電導電導：反映泄漏電流和空氣游離所引起的有功功率損耗（電暈現象引起的功率損耗）電暈現象:架空線路帶有高電壓的情況下，當導線表面的電場強度超過空氣的擊穿強度時，導體附近的空氣游離而產生局部放電的現象現象：咝咝聲臭氧夜間可看到紫色暈光線路開始出現電暈的電壓——臨界電壓Vcr7/22/202323電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算三相導線呈等邊三角形排列時，電暈Vcrm1：考慮導線表面狀況的系數光滑單股 m1＝1多股絞線 m1＝0.83～0.87m2：考慮氣象狀況的系數干燥和晴朗的天氣m2＝1有雨雪霧等的惡劣天氣m2＝0.8～1r：導線的計算半徑；D：相間距離；δ：空氣的相對密度7/22/202324電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算當實際運行電壓過高或氣象條件變壞時，運行電壓將超過臨界電壓而產生電暈——計算等值電導如果三相線路每公里的電暈損耗為每相等值電導VL：線電壓kV7/22/202325電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算分析影響Vcr因素1.相間距離D

D在對數符號內→對Vcr影響小相間距離D↑→桿塔尺寸↑→線路造價↑2.導線半徑r

Vcr、r幾乎成正比防止和減小電暈損耗的方法——增大導線半徑r。7/22/202326電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算60kv以下不驗證Vcr220kv以下的按避免電暈損耗的條件選擇r220kv以上的，采用分裂導線（擴徑導線） （半徑r↑↑→電流傳輸上沒有必要，因此選擇分裂導線）正常天氣狀況下避免了電暈損耗一般的電力系統計算中忽略電暈損耗，g≈0擴徑導線7/22/202327電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算

四、電容

1．基本算式線電荷+q單獨存在時，在P點產生的電位：線電荷-q

單獨存在時，P點產生的電位：ABPOd1d2do1do2Dr+q-q7/22/202328電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算當線電荷+q和-q同時存在時，P點產生的電位：選與兩線電荷等距離處，作為電位參考點，有：導線A的表面：d1＝r和d2＝D-r，D>>r，導線A的電位：7/22/202329電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2.三相輸電線路的等值電容計算空間任意點的電位時均須考慮三相架空導線和大地對電場的影響。用導體的鏡像代替大地對與地面平行的帶電導體電場的影響。三導線-大地系統——六導線系統7/22/202330電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算等值電容公式三相輸電線等值電容分裂導線的等值電容req：分裂導線的等值半徑（雙分、三分和四分裂）

d>r→分裂導線的req較大→分裂導線的電容較大→分裂導線電納比同等截面積單導線電納大7/22/202331電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算3．三相輸電線路的電納

額定頻率下，線路每單位長度的一相等值電納：單導線線路：b≈2.8×10-6S/km分裂根數2：b≈3.4×10-6S/km分裂根數3：b≈

3.8×10-6S/km分裂根數4：b≈

4.1×10-6S/kmbn146分裂數n相關圖分裂導線分裂數n與其電納值b的關系圖7/22/202332電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-1110kV架空輸電線路的導線型號為LGJ-185，導線水平排列，相間距離為4m。求線路參數。由手冊查得LGJ-185的導線計算直徑為19mm。

解：線路的電阻：水平排列時三相導線的互幾何均距鋼芯鋁絞線的自幾何均距取7/22/202333電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算線路的電抗：線路的電納：線路的電導近似為g≈07/22/202334電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-2有一330kV架空輸電線路，導線水平排列，相間距離為8m，每相采用2×LGJQ-300分裂導線，分裂間距400mm。求線路參數。手冊查得LGJQ-300的導線計算直徑為23.5mm。

解:鋁的電阻率線路的電阻

水平排列時三相導線的互幾何均距每根鋼芯鋁絞線的自幾何均距2分裂導線的自幾何均距7/22/202335電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算線路的電抗每相導線的等值半徑線路的電納線路的電導近似為g≈07/22/202336電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-3∵主要載流的截面積相等∴分裂導線和普通導線的單位長度電阻相等的7/22/202337電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算分裂導線更有效減小電抗分裂導線的電納偏大（電抗小的方案，電納必大）7/22/202338電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算分裂導線臨界電壓更高，更有利于避免電暈發生7/22/202339電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算山舞銀線2-2架空輸電線路的等值電路單相等值電路——三相電力線路集中參數（線路不長）——分布參數7/22/202340電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算a）短輸電線路 架空線路長度<100km，線路額定電壓≤60kV；很短的電纜。∵電壓等級不高，電導、電納不計。即g＝0；b＝0電路中的端口網絡方程or7/22/202341電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算b）中等長度輸電線路

架空線路長度100～300km，線路額定電壓110～220kV；電纜長度<100km；忽略電導g＝0Π型T型7/22/202342電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算一、輸電線路的方程式單位長度阻抗單位長度導納c）長距離輸電線路架空線路長度>300km，電壓等級在330kV以上；電纜長度100km以上。l7/22/202343電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算在正弦電壓作用下處于穩態時，電流在dx阻抗中的電壓降流入dx并聯導納中的電流對dV式中的x求導，代入dI/dx求二階常系數齊次微分方程式通解，利用雙曲函數，得到輸電線的通用方程——對稱的無源二端口網絡7/22/202344電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算二、輸電線的集中參數等值電路∏型等值電路7/22/202345電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算T型等值電路7/22/202346電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算3.實際計算中采用的∏型簡化修正參數計算全線的總阻抗和總導納略去輸電線的電導，再利用修正系數的簡化公式，得到電路的修正參數公式7/22/202347電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算計算∏型等值電路修正參數的步驟：將這段線路的總阻抗和總導納作為參數的近似值；計算修正參數；按修正參數公式計算7/22/202348電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-3330kV架空線路的參數為：。試分別計算長度為100，200，300，400和500km線路的∏型等值電路參數的近似值、修正值和精確值。解：首先計算100km線路的參數（一）近似參數計算（二）修正參數計算

7/22/202349電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算（三）精確參數計算雙曲函數7/22/202350電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算精確參數說明：近似參數的誤差隨線路的長度而增大，電阻的誤差最大（10％），電抗次之（4.7％），電納最小（2.3％）。修正后的參數非常接近精確參數。在工頻穩態下采用近似參數計算時，長度不超過300km的線路可用一個∏型電路來代替。采用修正參數時，一個∏型電路可用來代替500～600km長的線路。7/22/202351電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算7/22/202352電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算各級電壓單回路架空線路輸送功率和輸送距離的適宜范圍額定電壓

kV輸送容量

MVA輸送距離

km額定電壓

kV輸送容量

MVA輸送距離

km

30.1~1.0

1~3

11010~5050~150

60.1~1.2

4~15

220100~500100~300

100.2~2

6~20

330200~800200~600

352~1020~50

5001000~1500150~850

603.5~3030~100

7502000~2500500以上7/22/202353電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2-3變壓器的等值電路和參數※

220KV油浸電力變壓器

7/22/202354電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算計算電力系統中的變壓器注意的問題：YT＝1/ZT→ZT＝RT+jXT；YT＝GT－jBTXT是感性勵磁阻抗中的電抗部分電力系統正常運行狀態的計算，只需要對一相進行計算就可以，為此將變壓器接成三角形的三相繞組用星形接法來等值。這種等值必須保證變壓器內部的功率損耗和電壓降落都相同。這樣處理并不影響變壓器外電力網的電壓和電流大小、相角、功率大小，也不會影響計算正確性。7/22/202355電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算一、變壓器的等值電路（L型）圖雙繞組變壓器等值電路RT＋jXT：一、二次繞組電阻和漏抗GT－jBT：勵磁回路勵磁支路提前的等值電路（和下頁電機學中采用的等值電路比較）參數都折算到一次側7/22/202356電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算電機學中的變壓器等值電路7/22/202357電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算圖三繞組變壓器等值電路采用星型等值電路，勵磁支路提前所有參數都折算到一次側7/22/202358電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算二、雙繞組變壓器的參數計算1．電阻RT變壓器作短路試驗：一側繞組短接，另一側繞組施加電壓，使短路繞組的電流達到額定值。由于此時外加電壓較小，相應的鐵耗也小，認為

短路損耗＝原、副方繞組電阻的總損耗(銅耗)在電力系統計算中，常用變壓器三相額定容量SN和額定線電壓VN進行參數計算單位：ΔPskW VNkV SN

kV.A7/22/202359電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2．電抗XT

當變壓器通過額定電流時，在電抗XT上產生的電壓降的大小，可以用額定電壓的百分數表示，即短路電壓百分數（銘牌上）高低壓繞組總阻抗：單位：VNkV SN

kV.A7/22/202360電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算3、電導GT表示鐵芯損耗，鐵耗≈空載損耗單位：ΔP0kW VNkV GTS7/22/202361電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算4、電納BT表示變壓器勵磁功率勵磁功率→變壓器空載無功I0％－空載電流百分數單位：SN

kVA VNkV BTS7/22/202362電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算5、變壓器變比kT指兩側繞組空載線電壓的比值，它與同一鐵芯柱上的原副方繞組匝數比是有區別的。Y/Y及?/?接法的變壓器(變壓比與原副方繞組匝數比相等)Y/?接法的變壓器根據電力系統運行調節的要求，變壓器不一定工作在主抽頭上，因此，變壓器運行中的實際變比，應是工作時兩側繞組實際抽頭的空載線電壓之比.7/22/202363電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算注意：VN－kV;Ps（P0）－kW；SN－kVA；折算到哪一側參數，用哪一側的額定線電壓VN。7/22/202364電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-4一臺SFLl20000/110型，向10kV網絡供電的降壓變壓器，銘牌上的試驗數據:?PS=135kW，Vs％=10.5，?PO=22kW，IO％=0.8。試計算歸算到高壓側的變壓器參數。解：知，SN=20000kVA，高壓側額定電壓VN=ll0kV。7/22/202365電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例：一臺向10kV網絡供電的SFL1－315000/110型降壓變壓器，技術參數為電壓110/11kV，Ps＝190kW，P0＝31.05kW，us％＝10.5；I0％＝0.7。計算歸算到高壓側的參數。7/22/202366電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算三、三繞組變壓器的參數計算勵磁回路參數：1.導納GT-jBT及變比k12、k13、k23（與雙繞組變壓器相同）圖

三繞組變壓器等值電路變比:7/22/202367電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2.電阻R1、R2、R3

（1）三繞組變壓器進行短路試驗(三繞組容量相等)依次使某一繞組開路，另兩個繞組按雙繞組變壓器的方式進行短路試驗。各繞組的短路損耗（2-61）7/22/202368電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算（2）三繞組變壓器進行短路試驗（三個繞組容量不等）我國目前生產的三繞組容量比：100/100/100100/50/100100/100/50變壓器額定容量SN：容量最大的一個繞組的容量——高壓繞組容量。三個繞組中可能有一個繞組容量較小，短路試驗容量將受其限制。為獲得變壓器額定容量SN下的等值參數，短路損耗應進行折算。7/22/202369電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算100/50/100100/100/507/22/202370電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算最大短路損耗ΔPS.max已知，額定容量為SN的繞組電阻額定容量為S'N的繞組電阻∵繞組容量S（I）∝導線截面積s，R∝1/導線截面積s∴R∝1/繞組容量S（I）變壓器設計原則之一：按同一電流密度選擇各繞組導線截面積(2-65)ΔPS.max:兩個100％容量繞組的通過額定電流，另一個繞組空載時的損耗。7/22/202371電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算3.電抗X1、X2、X3

近似地認為電抗上的電壓降等于短路電壓。短路電壓VS（1-2）%、VS（2-3）%、VS（3-1）％，各繞組的短路電壓為各繞組等值電抗：7/22/202372電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算各繞組等值電抗的相對大小，與三個繞組在鐵芯上的排列有關。高壓繞組因絕緣要求排在外層。升壓變壓器:低壓繞組位于中層，與高、中壓繞組均有緊密聯系，有利于功率從低壓側向高、中壓側傳送。降壓變壓器:中壓繞組位于中層，與高壓繞組聯系緊密，有利于功率從高壓側向中壓側傳送。另外，由于X1和X3數值較大，也有利于限制低壓側的短路電流。7/22/202373電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算五、變壓器的Π型等值電路在電力系統實際計算中，常常需要求出變壓器副方的實際電流和電壓。只反映變比的理想變壓器——無損耗、無漏磁、無需勵磁電流。K:1折算到原方的阻抗ZT=RT+jXT變壓器變比k=V1N/V2N副方的實際電壓和電流7/22/202374電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算K:1圖電氣連接形式7/22/202375電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算7/22/202376電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算變壓器的π型等值電路中三個阻抗（導納）都與變比k有關；π型的兩個并聯支路的阻抗（導納）的符號總是相反的。三個支路阻抗之和恒等于零，構成諧振三角形。三角形內產生諧振環流。諧振環流在原、副方間的阻抗上（π型的串聯支路）產生的電壓降，實現了原、副方的變壓，而諧振電流本身又完成了原、副方的電流變換，從而使等值電路起到變壓器的作用。7/22/202377電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-7額定電壓為110/11kV的三相變壓器折算到高壓側的電抗為100Ω，繞組電阻和勵磁電流均略去。給定原方相電壓kV，試就

和A這兩種情況，利用π型等值電路計算副方的電壓和電流。解：變壓器的一相等值電路如圖所示，其參數為：K=110/11=10，

Z12=ZT/k=j100/10=j10ΩZ10=ZT/(1―k)=j100/(1-10)=-j11.111ΩZ20=ZT/[k(k―1)]=j100/[10(10―1)]=j1.111Ω當時，副方電壓和電流的計算

K:112ZT127/22/202378電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算當時，副方電壓和電流的計算在負載情況下，直接由和算出副方的電壓和電流。

7/22/202379電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2-4標幺制※※輸電線、變壓器——電力網數學模型等值電路參數計算——標幺值不同基準值的標幺值的換算（直接電氣連接）多級電力網中各元件的標幺值的換算7/22/202380電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算有名制：用實際有名單位表示物理量的單位制系統。標幺制：用相對值表示物理量的單位制系統。標幺值無單位，基值不同時，物理量的標幺值也相應變化：一、概念7/22/202381電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算二、基準值的選取基準值的選擇要求基準值與有名值同單位符合電路關系I、V、S、Z、Y

基值：IB，VB，SB，ZB，YB

相應標幺值：7/22/202382電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算1）、電力系統中基值的選擇S VI Z YS選擇原則：電力系統中發電廠總容量或系統總容量；發電機或變壓器額定容量；較多為100MVA，1000MVA。V選擇原則：基本級的額定電壓或各級平均額定電壓。基本級：不同電壓級的參數歸算到同一電壓等級；一般選電力系統中最高電壓級（多數參數歸算到哪一電壓等級，電壓基本級就是哪一電壓等級）。Go：近似法7/22/202383電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算1.單相電路2）、符合電路關系S、V作為基值，有三個約束方程，其余基值通過方程確定：7/22/202384電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2.三相交流電路

電力系統分析中，主要涉及對稱三相電路的計算線電壓和相電壓標么值相等；三相功率和單相功率標么值相等。∴三相電路完全可以按單相電路標么值進行計算！但注意所選擇的基值不同！7/22/202385電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算V，I，Z，Y，S五個電氣量的基值中選定其中兩個，其余相應可得。一般選定SB、VB

三相電流和阻抗標么值7/22/202386電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算結果換算成有名值，換算公式

7/22/202387電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算三、不同基準值的標幺值間的換算※步驟：把額定標幺阻抗還原為有名值。按統一的基準值進行歸算。1.發電機的標幺電抗的換算7/22/202388電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2.變壓器的標幺電抗的換算

Vs%短路電壓百分數p27標么值×100＝百分數 p387/22/202389電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算3.限制短路電流的電抗器的換算公式

（以額定電壓和額定電流為基準值）如果電抗給出的是電抗百分數XR％7/22/202390電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算4.電力線路的換算公式

電力線路的參數一般是給出有名值，可以直接按照公式（2-80）計算標幺值。7/22/202391電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例：某變壓器額定容量是15MVA，額定電壓是110kV，短路電壓百分數Vs％＝10.5；取SB＝30MVA、VB＝121kV，求XT(B)*變壓器額定標幺電抗選取基值下的標幺電抗7/22/202392電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算習題：發電機，VN＝13.8kV，PN＝125MW，cosφ＝0.85；以發電機額定功率為基準值的電抗標幺值為0.18，試求以13.8kV為基準電壓，1000MVA為基準功率時，發電機電抗標幺值，并計算電抗的實際值。

解：7/22/202393電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算1.精確計算方法(1)基準變比法(2)基本級法

2.近似計算方法四、多級電壓的網絡中各元件參數標幺值的計算※

7/22/202394電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算主要問題在于參數的折算

※1.精確計算方法(1)基準變比法求各元件實際有名值認為變壓器的額定變比等于相鄰電壓等級基準電壓之比即標幺制中，取統一SB；并為每一電壓等級規定VB（VB1，VB2，VB3……），相應地得到每一電壓等級阻抗基值對每一個元件按照本段基準值，計算標么值。

7/22/202395電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例：三個不同電壓等級的電路經兩臺變壓器耦聯所組成的輸電系統7/22/202396電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算1）實際有名值表示的等值電路實際有名值Ⅰ Ⅱ Ⅲ7/22/202397電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2）標么值表示的等值電路VB(Ⅰ)VB(Ⅱ)VB(Ⅲ)基值：SB7/22/202398電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-8試計算下圖所示輸電系統各元件電抗的標幺值。已知各元件的參數如下：

發電機SG(N)=30MVA，VG(N)=10.5kV，XG(N)*=0.26；

變壓器T-1：ST1(N)=31.5MVA，VS%=10.5，kTl=10.5/121；

變壓器T-2：ST2(N)=15MVA，VS%=10.5，kT2=110.5/6.6；

電抗器：VR(N)=6kV，IR(N)=0.3kA,XR%=5；

架空線路長80km，每公里電抗為0.4Ω；

電纜線路長2.5km，每公里電抗為0.08Ω。7/22/202399電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算解：選基值:SB=100MVA

VB(I)=10.5kV

kB(I-II)=kTl

kB(II-III)=kT2

（規定了一個電壓基值，其余段基值相應獲得）各元件的標幺值為:10.5/121110/6.630MVA10.5kV7/22/2023100電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算計算結果（橫線以上代表電抗的標號，橫線以下表示它的標幺值）Go:基本級法7/22/2023101電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算1.精確計算方法

(2)基本級法各元件和參數的有名值歸算到基本級然后除以與基本級相對應的阻抗、導納、電壓、電流基準值，計算標么值。基本級：在多級電力網中，各元件的參數，節點的電壓、電流都歸算到某一電壓級。基本級的選擇：選取電壓等級最高或者元件數量最多的電壓級為基本級。基本級的基準值：一般選擇SB和VB對應求出IB、ZB、YB7/22/2023102電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算各元件和參數的有名值歸算到基本級設某電壓級和基本級之間有變比為k1、k2……kn的n臺變壓器。該電壓級中某元件阻抗Z、導納Y、電壓V、電流I，歸算到基本級：歸算前參數歸算后參數7/22/2023103電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算如何確定變比k1、k2……kn：變比k為靠近基本級一側的電壓與靠近需要歸算一側的電壓比。 （基本級到歸算級）10.5/121110/6.630MVA10.5kV選擇10.5kV級為基本級7/22/2023104電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算除以與基本級相對應的阻抗、導納、電壓、電流基準值，計算標么值。歸算后參數7/22/2023105電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-8解：選擇10.5kV級為基本級UB＝10.5KV；SB＝100MVA有名值歸算到基本級10.5/121110/6.630MVA10.5kV7/22/2023106電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算計算標么值兩種精確方法計算所得標么值完全一致基準變比法7/22/2023107電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算上面方法產生問題：回路中有多個電壓等級時，VB取值很難全部滿足要求，相同的電壓等級出現了兩個不同的VB。~110KV220KV220KV110KV10.5/242KV10.5/121KV220/121KV110/11KVⅣⅠⅡⅢ7/22/2023108電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算2.近似計算方法

將各個電壓級都以其平均額定電壓作為基準電壓，然后在各個電壓級換算成標幺值。p41VB＝1.05VN

3.15，6.3，10.5，15.75，37，

115，230，345，525（KV）由來(請了解)：7/22/2023109電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例2-9給定基準功率SB＝100MV·A，基準電壓等于各級平均額定電壓。試對例2-8的輸電系統作各元件參數標幺值的近似計算。解：VB（I）＝10.5kV，VB（Ⅱ）＝115kV，VB（Ⅲ）＝6.3kV發電機電抗變壓器T-1電抗架空線路電抗變壓器T-2電抗7/22/2023110電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算電纜線路電抗變壓器變比標幺值電抗器電抗7/22/2023111電力系統分析第二章電力網各元件的等值電路和參數計算例：2-10~110KV220KV220KV110KV10.5/242KV10.5/121KV220/121KV110/11KVⅣⅠⅡ