【正文】 R ???）（）（)(21 3213211 ??? ??????? KKKK PPPP)(21 1321322 ??? ??????? KKKK PPPP)(21 2132133 ??? ??????? KKKK PPPP221.1 1 00 0NNKT SUPR ??222.2 1 00 0NNKT SUPR ??223.3 1 00 0NNKT SUPR ??電抗計算： (%)](%)(%)[21(%) 3213211 ??? ??? KKKK UUUU(%)](%)(%)[21(%) 1321322 ??? ??? KKKK UUUU(%)](%)(%)[21(%) 2132131 ??? ??? KKKK UUUU NNKT SUUX100(%) 21.1 ?NNKT SUUX100(%) 22.2 ?NNKT SUUX100(%) 23.3 ?升壓型與降壓型三繞組變壓器： 目的： 減小主要功率流通方向 的總電抗，從而減小變 壓器的電壓損耗，提高 電壓質(zhì)量。 升壓型 降壓型 中間繞組的漏磁分布與電抗： 中間繞組的電抗可能為 負(fù)值，但其值很小，一 般取為零。 高壓繞組中壓繞組低壓繞組 鐵芯鐵芯 高壓繞組中壓繞組低壓繞組高壓繞組中壓繞組低壓繞組???3?? 13?? 23?? 高壓繞組中壓繞組低壓繞組???32?? 12?? 2??1 23321231331 ???? ???? ???? 321222 ???? ???? ????漏磁分布升壓變壓器低壓繞組的 漏磁分布升壓變壓器中壓繞組的電導(dǎo)和電納計算： 電導(dǎo)和電納通過空載試驗數(shù)據(jù)計算，由于三繞組變壓器 與雙繞組變壓器的空載試驗方法相同，所以其電導(dǎo)和電納的 計算方法也相同。 四、自耦變壓器的等值電路及參數(shù)計算 自耦變壓器的結(jié)構(gòu)與特點 ① 變壓器原副邊之間具有電的直接聯(lián)系，運(yùn)行中中性點 直接接地 (anquan) ABC abc0 0A BC abc 0A BC abc自耦變壓器原理接線 相單相接地電壓相量圖中性點不接地情況下，A 相單相接地電壓相量圖中性點接地情況下，A ② 自耦變壓器通常做成三繞組形式，第三繞組（低壓繞 組）與自耦繞組之間僅有磁的聯(lián)系，且采用三角形接線，以 改善電壓波形。 概括起來，自耦變壓器的結(jié)構(gòu)特點為：通常做成三繞組 形式，其中高壓繞組和中壓繞組采用自耦連接，中性點接 地；低壓繞組和高壓、中壓繞組之間采用磁連接，接成三角 形。 (1:1:) 三繞組自耦變壓器的等值電路 與三繞組變壓器相同 三繞組自耦變壓器的參數(shù)計算 電阻、電納、電導(dǎo)計算 三繞組自耦變壓器參數(shù)的計算依據(jù)與三繞組變壓器相 同，電阻、電納、電導(dǎo)的計算方法也相同。 另外，與三繞組變壓器各繞組的電阻不同，自耦變壓器 各繞組的電阻不是各繞組的實際電阻（或?qū)嶋H電阻按變比歸 算后的數(shù)值），而是等效電阻，并且可能出現(xiàn)負(fù)值的情況， 這是自耦變壓器高壓繞組和中壓繞組之間存在電的直接聯(lián)系 的原因。 電抗計算 一般情況下，三繞組自耦變壓器銘牌提供的短路電壓未 歸算到變壓器的額定容量之下；并且低壓繞組的額定容量也 不一定為變壓器額定容量的 50%。所以計算三繞組自耦變壓 器各繞組的等效電抗時，必須將銘牌提供的短路電壓先歸算 到變壓器的額定容量之下，然后再按三繞組變壓器電抗的計 算方法進(jìn)行計算。 短路電壓歸算公式： ( % ))(( % ))(( % ) 31331331 ??? ???? KNNKNNK USSUIIU(% ))((% ))((% ) 32332332 ??? ???? KNNKNNK USSUIIU電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第六講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型 （同步發(fā)電機(jī)與負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型） 主講 馬士英 一、同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 同步發(fā)電機(jī)的等值電路與相量圖 I?U?dI?qI?dU?qU?qE? 軸）qj (?軸）（ d1????co sUU q ? ?s inUU d ?)cos ( ?? ?? II q )si n( ?? ?? II dddqq xIEU ?? qqd xIU ?qd jUUU ??? )(ddqqq xIEjxI ???ddqqq xjIxjIjE ??? )(?ddqqq xIjxIjE ??? ???qq xIj ? dd xIj?qqddq xIjxIjU ???? ???E即：隱極機(jī)（汽輪發(fā)電機(jī)） qd xx ?dq xIjUE ??? ??U?I? dxIj ?qE??? qE? I?U?djx等值電路壓平衡方程、相量圖、隱極式同步發(fā)電機(jī)的電)( qddqqqdd IUIUjIUIU ????))((?~ qdqd jIIjUUIUjQPS ?????? ?ddqxUUxUEU ???? si nc o sc o ssi n ???qqdd IUIUP ?? ?s indqxUE?qddq IUIUQ ??ddqxUUxUEU ???? s i ns i nc o sc o s ???dddqxUxUxUE ??? 2222 s inc o sc o s???ddqxUxUEc os ?? ?凸極機(jī)（水輪發(fā)電機(jī)） qdxx ?qQqddQqdddqqdqdqdqqddqqddqxIjUExxIjExIjxIjxIIjUxIjxIjxIjxIjUxIjxIjUE?????????????????????????????????????假想電動勢)()()(qddQqxxIEE ???I?U?dI?qI?dU?qU?qE?軸）qj (?軸）（ d1???QE?)(qddxxIj ??軸）、軸方向，用以確定在 qdq(I?U?QE?qjx等值電路、相量圖隱極機(jī)電壓平衡方程、?? 2si n)11(2si n2dqdqxxUxUE???qqdd IUIUP ??qddq IUIUQ ??)11(22c o s)11(2c o s22dqdqdqxxUxxUxUE????? ??發(fā)電機(jī)運(yùn)行限制 ① 限制條件 定子繞組電流不得超過額定值； 轉(zhuǎn)子勵磁繞組電流不得超過額定值； 發(fā)電機(jī)有功出力不超過原動機(jī)最大輸出功率； 發(fā)電機(jī)定子端部發(fā)熱不超過允許值，并保證并列運(yùn)行的 穩(wěn)定性。 ② 運(yùn)行限制圖（隱極機(jī)） U?I? )( IxIj d ?? )( fq IE??? A0 bc0? A0表示： 、dIx、ISb表示： Qc0表示： PA0?表示： fq IE 、 穩(wěn)態(tài)分析時同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ① 機(jī)端電壓保持不變，并作為電力系統(tǒng)電壓相位參考 節(jié)點（平衡節(jié)點） 0UU ?? 00 常數(shù)?調(diào)整根據(jù)系統(tǒng)功率平衡需要和無功功率發(fā)電機(jī)有功功率 GG QP件：但必須遵守以下限制條m a i n. GGG PPP ??m a i n. GGG Q ??② 發(fā)電機(jī)有功功率和機(jī)端電壓保持不變，無功功率根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行調(diào)整（ PV節(jié)點） 常數(shù)常數(shù)、 ?? GG UP根據(jù)系統(tǒng)需要調(diào)整發(fā)電機(jī)無功功率 GQ件：但必須遵守以下限制條m a i n. GGG Q ??m a in. GGG ??? ??③ 發(fā)電機(jī)定出力運(yùn)行 — 有功功率和無功功率保持不變（ PQ節(jié)點） 常數(shù)常數(shù)、 ?? GG QP而改變相位根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓大小和件：但必須遵守以下限制條m a i n. GGG UUU ??二、電力系統(tǒng)負(fù)荷及數(shù)學(xué)模型 電力系統(tǒng)的負(fù)荷及其類型 ① 電力系統(tǒng)的負(fù)荷 電力系統(tǒng)中用電設(shè)備所消耗的功率。 ② 負(fù)荷分類 綜合負(fù)荷 — 同一時間內(nèi)電力系統(tǒng)中所有用戶所消耗的功 率的綜合。 供電負(fù)荷 — 電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷＋電力網(wǎng)的功率損耗。 發(fā)電負(fù)荷 — 電力系統(tǒng)供電負(fù)荷＋發(fā)電廠廠用電功率。 ③ 負(fù)荷曲線及其分類 負(fù)荷曲線 — 電力系統(tǒng)的負(fù)荷是隨時間變化的，表示負(fù)荷 隨時間變化的曲線稱為負(fù)荷曲線 按統(tǒng)計時間分： 日負(fù)荷曲線 — 表示一天當(dāng)中負(fù)荷隨時間變化的曲線； 周負(fù)荷曲線 — 表示一周當(dāng)中負(fù)荷隨時間變化的曲線； 年負(fù)荷曲線 — 表示一年當(dāng)中負(fù)荷隨時間變化的曲線； 按負(fù)荷性質(zhì)分： 有功負(fù)荷曲線 — 表示電力系統(tǒng)有功負(fù)荷隨時間變化的曲 線； 無功負(fù)荷曲線 — 表示電力系統(tǒng)無功負(fù)荷隨時間變化的曲 線； 按統(tǒng)計地點分： 用戶負(fù)荷曲線 — 表示電力用戶的負(fù)荷隨時間變化的曲 線； 線路負(fù)荷曲線 — 表示接于同一條線路的所有用戶的綜合 負(fù)荷隨時間變化的曲線； 變電站（發(fā)電廠）的負(fù)荷曲線 — 表示變電站（發(fā)電廠） 負(fù)荷隨時間變化的曲線。 ④ 常用負(fù)荷曲線 用戶日有功負(fù) 荷曲線 — 反映一天 當(dāng)中有功負(fù)荷隨時 間變化的曲線。 不同用戶日有功 負(fù)荷曲線的差異很 大。 48121620240102030405060708090100 4812162024010203040506070809010048121620240102030405060708090100 48121620240102030405060708090100鋼鐵工業(yè)負(fù)荷 食品工業(yè)負(fù)荷農(nóng)村加工業(yè)負(fù)荷 負(fù)荷市政、商業(yè)和生活用電%)100(/maxPP%)100(/maxPP%)100(/maxPP%)100(/maxPP)h時間（ )h時間（)h時間（)h時間（ 系統(tǒng)日有功負(fù)荷曲線 — 反映一天內(nèi)電力系統(tǒng)有功綜合負(fù)