【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,31?Ps,12） /2 4) 計(jì)算各繞組 電阻 R??= )3,2,1(10 322 ???? iS UP N Nsi 電抗 1） 根據(jù)提供的短路電壓百分?jǐn)?shù)（已折算為變壓器額定容量相對(duì)應(yīng)的值）， Us,12%、 Us,23%、 Us,31%。 2） 計(jì)算各繞組短路 電壓 Us,1%=（ Us,12%+Us,31%Us,23%） /2 Us,2%=（ Us,12%+Us,23%Us,31%） /2 Us,3%=（ Us,23V+Us,31%Us,12%） /2 3） 計(jì)算各繞組 電抗 Xi= )3,2,1(101 00% 32 ???? iSUU NNsi 電納及變比 同雙繞組變壓器。 了解電網(wǎng)等值電路中有名值和標(biāo)幺值參數(shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算 標(biāo)么值是一種相對(duì)值，沒(méi)有量綱的量，大小與基準(zhǔn)值的取值有關(guān)。 基準(zhǔn)值有名值標(biāo)么值 ? 基準(zhǔn)值必須與有名值單位相同，取值可以任意選取。 在三相電路中， SB（三相功率）、 UB（線電壓）、 IB（線電流）、 ZB（阻抗），有： SB= BBIU3 ， UB= BBZI3 IB=BBUS3 ， ZB=BBUU3 = BBSU2 ， YB= 2BBUS 不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值之間的換算 1） 把設(shè)備額定值下的標(biāo)么值換算為有名值：NNN SUXX 2?? (XN?是以設(shè)備額定功率 SN和額定電壓UN’為基準(zhǔn)的標(biāo)么值。 ) 2） 再按統(tǒng)一基準(zhǔn)，求出其標(biāo)么值： ???? 22BBBB USXSUXX 22BBNNN USSUX ? 3） 對(duì)于電抗器， 其額定標(biāo)么值 是以電抗器的額定電壓和額定電流為基準(zhǔn)來(lái)表示的。NNNRR IUXX 3)( ?? 或用百分電抗來(lái)表示：NNNRR IUXX 3100%)(? 4） 理想變壓器的變比標(biāo)么值： 基準(zhǔn)變比實(shí)際變比??TK 3 簡(jiǎn)單電網(wǎng)的潮流計(jì)算 了解電壓降落、電壓損耗、功率損耗的定義 阻抗元件 的 電壓降落 ,111 111 1121 UUU RQXPjU XQRPUUUd ?????????????? 電壓降落的縱分量 UQXPRU ???； 電壓降落的橫分量 U QRPXU ??? 已知首端電壓 U 等值電抗 (R+jX)，計(jì)算末端電壓： 2212 )( UUUU ????? 阻抗元件的 電壓損耗， UQXPRUd ?? 功率損耗， 等值 阻 抗中的 功率損耗 QjPjXRU QPjXRUSSZ ?????????? )()( 22222 電力線路的 并聯(lián)導(dǎo)納 的無(wú)功損耗 BjUSB 2??? 變壓器 并聯(lián)導(dǎo)納支路 的 功率 損耗 NTTTT SIPBjUGUS 1 0 0%0022 ?????? 了解已知不同點(diǎn)的電壓和功率情況下的潮 流簡(jiǎn)單計(jì)算方法 電力網(wǎng)的潮流計(jì)算，指根據(jù)給定的運(yùn)行條件確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)（主要是功率分布和各點(diǎn)電壓的數(shù)值）。 根據(jù)功率損耗和電壓降落公式： )(222 jXRU QPS NZ ???? 功率損耗公式 BjUS NB 2??? NTT SIPS 100%00 ???? 電壓降落公式 UUUUUU ??????? 12212 )( ? (電壓降落的縱分量 1UQXPRU ??? ； 電壓降落 的橫分量 1UQRPXU ??? ) 簡(jiǎn)單環(huán)網(wǎng)的潮流計(jì)算 : 1) 先不計(jì)功率損耗，求出支路的功率分布。 1323121331323212 )( ZZZ ZSZZSS ?? ??? 1323121221223313 )( ZZZ ZSZZSS ?? ??? 2) 找出功率分點(diǎn)（根據(jù) 1）算出功率分布，與各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算，可發(fā)現(xiàn)有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率是從兩個(gè)方向注入的，此節(jié)點(diǎn)即為功率分點(diǎn)）。 3) 在功率分點(diǎn)處，按不同支路注入的功率大小，把環(huán)網(wǎng)打開(kāi)，形成兩個(gè)開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)。 4) 按開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算潮流的方法，計(jì)算功率損耗和電壓。 了解輸電線路中 有功功率、無(wú)功功率的流向與功角、電壓幅值的關(guān)系 高壓輸電線路、電阻遠(yuǎn)小于電抗： 有功功率流向，由兩端節(jié)點(diǎn)電壓的 相位 決定，從電壓相位超前的一端流向滯后的一端。 無(wú)功功率流向，由兩端節(jié)點(diǎn)電壓的 幅值 決定，由幅值高的一端流向低的一端。 了解輸電線路的空載與負(fù)載運(yùn)行特性 空載 時(shí)，末端的功率為零；電阻可忽略；電納呈容性； 線路末端電壓高于始端電壓，即末端電壓升高現(xiàn)象。 負(fù) 載 時(shí)，輕負(fù)荷當(dāng) 負(fù)荷電流小于線路電容電流 時(shí)，會(huì)出現(xiàn)末端電壓升高現(xiàn)象。當(dāng)負(fù) 荷電流大于線路電容電流 時(shí)，末端電壓將低于首端電壓。線路傳 輸?shù)淖畲蠊β蕿?XUUP 21max ?，與兩端電壓幅值的乘積成正比，與線路的電抗成反比。實(shí)際中要考慮導(dǎo)線發(fā)熱和系統(tǒng)穩(wěn)定性等因素，實(shí)際能傳輸?shù)挠泄β室〉枚唷? 4 無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整 了解無(wú)功功率平衡概念及無(wú)功功率平衡的基本要求 電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓水平與無(wú)功功率的平衡密切相關(guān)：系統(tǒng)的無(wú)功電源比較充足，系統(tǒng)就有較高的運(yùn)行電壓水平；反之，無(wú)功不足就反映為運(yùn)行電壓水平偏低。 系統(tǒng)擁有的無(wú)功功率電源必須滿足正常電壓水平下的無(wú)功需求，并留有必要的備用容量。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)無(wú)功功率缺 額時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行電壓將下降；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)無(wú)功功率過(guò)剩時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少無(wú)功電源發(fā)出的無(wú)功功率，否則系統(tǒng)運(yùn)行電壓將上升。 電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的基本要求： 0???? resLLDGC (QGC為無(wú)功 功率電源能供應(yīng)的無(wú)功功率之和； QLD 為無(wú)功負(fù)荷之和； QL為網(wǎng)絡(luò)無(wú)功功率損耗之和； Qres為無(wú)功功率備用。 ) 了解系統(tǒng)中各無(wú)功電源的調(diào)節(jié)特性 1) 發(fā)電機(jī)：惟一的有功電源，最基本的無(wú)功電源。在不影響有功功率平衡的前提下，通過(guò)改變勵(lì)磁電流，改變發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)，可以調(diào)節(jié)其無(wú)功功率的輸出 ，從而調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行電壓。 2） 同步調(diào)相機(jī)：過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)為無(wú)功電源，欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)為無(wú)功負(fù)荷。 通過(guò)改變同步調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁，可以平滑地改變其輸出或吸取的無(wú)功功率，從而平滑地調(diào)節(jié)所在地區(qū)電壓。 有功損耗較大，建設(shè)投資費(fèi)用也較大，宜大容量集中安裝在樞紐變電所。 3） 靜電電容器 （并聯(lián)電容器） ： 只能供給感性無(wú)功功率，不能吸收無(wú)功功率。所供感性無(wú)功功率與所在節(jié)點(diǎn)的電壓的平方成正比，CC XUQ 2? (其中 XC=1/ωC 為靜電電容器的容抗 )。 優(yōu)點(diǎn)：（ 1） 由許多電容器組成，容量可大可小，可 集中使用也可分散使用，使用靈活； (2) 功率損耗比較小，約為額定容量的 %~%； （ 3） 沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)方便。 不足：（ 1） 調(diào)節(jié)性能比較差。當(dāng)系統(tǒng)電壓下降需要 無(wú)功功率時(shí)，它供給系統(tǒng)的感性無(wú)功功率按電壓的平方減少，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓水平進(jìn)一步下降； (2) 靠電容器投、切進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過(guò)程不連續(xù)，不能平滑調(diào)壓。 4） 靜止補(bǔ)償器：由靜電電容器（并聯(lián)電容器）與電抗器組成。電容器發(fā)出無(wú)功功率，電抗器可吸收無(wú)功功率，配電力電子調(diào)節(jié)裝置，能夠平滑改變輸出或吸收無(wú) 功功率。 同靜電電容器（并聯(lián)電容器）相比，能快速、平滑地調(diào)節(jié)無(wú)功功率，克服了電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置只能作為無(wú)功電源不能作為無(wú)功負(fù)荷，調(diào)節(jié)不連續(xù)的缺點(diǎn)。 與同步調(diào)相機(jī)相比的優(yōu)點(diǎn)：（ 1）運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單；（ 2）功率損耗小；（ 3）能做到分相補(bǔ)償以適應(yīng)不平衡的負(fù)荷變化，對(duì)于沖擊性負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性。 5） 在無(wú)功功率不足的電力系統(tǒng)中，首先應(yīng)采取的措施是 采用無(wú)功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償無(wú)功的缺額 。 了解利用電容器進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)壓的原理與方法 引起電壓偏移的直接原因是線路和變壓器的電壓損耗，電壓損耗近似等于電壓降落的縱分 量，即 UQXPRU ??? ， 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù) R、 X 和運(yùn)行電壓 U 確定時(shí)，影響電壓損耗大小的因素就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的有功功率 P 和無(wú)功功率 Q。 并聯(lián)電容補(bǔ)償： 確定受端應(yīng)裝設(shè)的電容器補(bǔ)償容量 : (1) 計(jì)算補(bǔ)償前變壓器低壓母線歸算到高壓側(cè)的電壓（首端電壓已知，用首端功率計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的電壓損耗 — 按額定電壓計(jì)算輸電系統(tǒng)的功率損耗 ） , 39。max2U 、 39。min2U ； (2) 根據(jù)調(diào)壓要求，按最小負(fù)荷時(shí)沒(méi)有補(bǔ)償?shù)那闆r確定變壓器的分接頭； NT UUUU 2min239。min2? (其中， 39。min2U — 最小負(fù)荷時(shí)低壓母線歸算到高壓側(cè)的實(shí)際電壓； min2U —最小負(fù)荷時(shí)低壓母線要求保持的電壓； U2N— 變壓器低壓繞組的額定電壓。 ) 選定與 UT最近的分接頭 U1T，由此確定變壓器的變比： NT UUk 21 /? 。 (3) 計(jì)算電容器的補(bǔ)償容量 ： 239。 m a x2m a x2m a x2 )( kkUUXUQ CCC ?? ( 39。max2U — 最大負(fù)荷時(shí)低壓母線歸算到高壓側(cè)的實(shí)際電壓； max2CU — 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)要求保持的電壓 )。 (4) 驗(yàn)算最大負(fù)荷時(shí)變壓器低壓側(cè)的實(shí)際電壓。 并聯(lián)電容補(bǔ)償： 在線路上串連接入靜電電容器，利用電容器的容抗補(bǔ)償線路的感抗，在電壓損耗中 QX/U 分量減小，從而提高線路末端電壓。 提升的末端電壓數(shù)值隨無(wú)功負(fù)荷大小而變，負(fù)荷大時(shí)增大，小時(shí)減小，恰與調(diào)壓要求一致，這是串聯(lián)電容器調(diào)壓的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)負(fù)荷功率因數(shù)高（大于 ）或?qū)Ь€截面小的線路，由于分量 PR/U 的比重大，串聯(lián)補(bǔ)償 的調(diào)壓效果就小。故串聯(lián)電容調(diào)壓一般用在供電電壓為 35kV 或 10kV負(fù)荷波動(dòng)大而頻繁、功率因數(shù)又低的配電線路上。 了解變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)壓時(shí)，分接頭的選擇計(jì)算 最大和最小負(fù)荷時(shí)，變壓器低壓側(cè)的電壓分別取最小和最大值。 降壓變壓器： （通過(guò)功率 P+JQ） 1UQXPRU TTT ??? k UUU T??? 12 ? NTT UU UUU 2211 ??? NTUUk21? 其中， U1— 高壓側(cè)實(shí)際電壓 ； U2— 低壓側(cè)要求得到的電壓； U1T— 高壓繞組分接頭電壓； U2N— 低壓繞組額定電壓； ?UT— 歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗。 升 壓變壓器：（通過(guò)功率 P+JQ） NTT UU UUU 2211 ??? 其中， U1— 高壓側(cè)要求的電壓； U2— 變壓器低壓側(cè)的實(shí)際電壓或給定電壓； 有載調(diào)壓變壓器： 與普通變壓器相比，有載調(diào)壓變壓器的優(yōu)點(diǎn)是：可以帶負(fù)荷的條件下切換分接頭，調(diào)壓范圍較寬，一般在 15%以上。 我國(guó) 110kV 電壓等級(jí)的有載調(diào)壓變壓器有 UN177。 8179。 %共 17 個(gè)分接頭； 220kV 電壓等級(jí)的有載調(diào)壓變壓器有 UN177。 4179。 %共 9 個(gè)分接頭。 在無(wú)功充裕和無(wú)功能平衡的電力系統(tǒng)中，改變變壓器變比調(diào)壓有良好的效果，應(yīng)優(yōu)先采用。在無(wú)功不足的電力系統(tǒng)中，不宜采用改變變壓器變比調(diào)壓，應(yīng)當(dāng)首先裝設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)償無(wú)功功率的缺額。 5 短路電流計(jì)算 了解實(shí)用短路電流計(jì)算的近似條件 對(duì)稱短路：三相短路 f(3)，發(fā)生概率最小，但情況較嚴(yán)重； 不對(duì)稱短路：兩相短路接地 f(1,1)、兩相短路 f(2)、單相短路 f(1)，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少。 短路故障的后果： 1） 出現(xiàn)比正常 值大許多倍的電流； 2） 使設(shè)備發(fā)熱； 3） 系統(tǒng)電壓大幅下降； 4） 電源并列運(yùn)行可能失去同步而破壞系統(tǒng)穩(wěn)定； 5） 不對(duì)稱短路時(shí)的不平衡電流在鄰近的電路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)，對(duì)高壓電力線路附近的通信線路或鐵道訊號(hào)系統(tǒng)等產(chǎn)生嚴(yán)重影響。 短路計(jì)算的目的： 1） 以短路計(jì)算為依據(jù)，選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備； 2） 對(duì)電力網(wǎng)發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析，合理地配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)； 3） 設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)主接線（確定是否需要采取限制短路電流的措施等）； 4） 進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶工作的影響等 。 短路電流計(jì)算簡(jiǎn)化假設(shè)： 1） 短路時(shí)系統(tǒng)中各電源仍保持同步； 2） 不計(jì)發(fā)電機(jī)、變壓器等元件的磁路飽和（或應(yīng)用求解線性電路的方法，如疊加原理進(jìn)行計(jì)算）； 3） 元件均用純電抗表示（忽略高壓輸電線的電阻和電容，忽略變壓器的電阻和勵(lì)磁電流），可以避免復(fù)數(shù)運(yùn)算； 4） 負(fù)荷只作近似估計(jì)； 5） 三相系統(tǒng)對(duì)稱。 了解簡(jiǎn)單系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算方法 如上圖， a、 b、 c 為電源點(diǎn)， f 為短路點(diǎn)。通過(guò)網(wǎng) 絡(luò)變換求短路點(diǎn)的輸入阻抗 、短路電流 。 （ 1） 星網(wǎng)變換：星形電路化為三角形電路 （ Y→?） ，有 , 542428 ZZZZZZ ??? ；452529 ZZZZZZ ??? ；2545410 ZZZZZZ ??? （ 2） 將 Z8和 Z9支路在節(jié)點(diǎn) b 分開(kāi)，分開(kāi)后每個(gè)支路電勢(shì)均為 2?E ，