【正文】
有時,電抗器可能用于其他的電壓等級,如: 10kV的電抗器用于 6kV的網(wǎng)絡(luò)。 由上可見,在選取了三相功率的基準(zhǔn)值 SB后,由元件所在級的平均額定電壓為該電壓的基準(zhǔn)電壓,再由各級電壓的 Z、 Y、 U、 I 就可以直接求其標(biāo)么值。 其二, 將參數(shù)的基準(zhǔn)值由基本級歸算至各元件所在電壓級, 然后將未歸算的各元件的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流的有名值除以由基本級歸算到這些量所在電壓級的相應(yīng)基準(zhǔn)值,那么它們的標(biāo)么值為 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 式中, Z’、 Y’、 U’、 I’為未歸算的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流的有名值, Z ’B、 Y’B、 U ’B、 I ’B為由基本級歸算到Z’、 Y’、 U’、 I’所在電壓級的各基準(zhǔn)值,它們的表達(dá)式為 *22***3BBbbBBBBBBSZZZZUUYYYYSUUUUIIIIS? ?????????????????????? ???? ???????( 273) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 式中, ZB、 YB、 UB、 IB 、 SB為基本級各基準(zhǔn)值。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 式中有五個基準(zhǔn)值,其中兩個可任意選定,并由此可以確定其余三個基準(zhǔn)值。引入平均額定電壓后電力系統(tǒng)各元件參數(shù)的歸算可大為簡化,其表達(dá)式為 式中, , 歸算級的平均額定電壓。有名值歸算時按下式計算 一、以有名制表示的等值網(wǎng)絡(luò) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 相應(yīng)地 212212212212()()1()1()nnnnR R k k kX X k k kGGk k kBBk k k? ????????? ????? ??1212()1()nnU U k k kIIk k k?? ???????( 268~ 69) ( 270~ 71) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 式中, k k …k n為變壓器的變比; R’、 X’、 G’、B’、 U’、 I’分別為歸算前的有名值; R、 X、 G、 B、 U、 I分別為歸算后的有名值。因此變壓器的變比將為變壓器兩側(cè)電力線路平均額定電壓之比。而變壓器低壓繞組沒有分接頭。 根據(jù)年持續(xù)負(fù)荷曲線,計算系統(tǒng)負(fù)荷全年消耗電量 W ?? 8 7600 PdtWmaxmaxmax8 76 00PPdtPWT ???最大負(fù)荷小時數(shù) Tmax 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 其中 Pmax為 最大負(fù)荷 12 t(月 ) 2 4 6 8 10 年初(冬季) 年中(夏季) 年末(冬季) P 0 有功功率年最大曲線 P t(h) 8760 Tmax t1 t2 t3 P1 P2 P3 a b c d e f g i 年持續(xù)負(fù)荷曲線 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 為了調(diào)壓的需要,雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高、中壓繞組,除主抽頭外,還有若干分接頭可供使用。 ?有功功率年最大負(fù)荷曲線 :表示一年內(nèi)每月最大有功功率負(fù)荷變化的曲線。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 ?電力負(fù)荷曲線 :指某一段時間內(nèi)負(fù)荷隨時間變化的規(guī)律的曲線。 RL jXL .UGL jBL .U 感性負(fù)荷的等值電路 ( a)以阻抗表示; ( b)以導(dǎo)納表示 2222c ossi nLLLLLLLLLLLLSPGUUSQBUU????? ???????? 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 對于容性負(fù)荷,由于相電壓滯后于相電流的相位角為 ,按照類似感性負(fù)荷的推導(dǎo),得出容性負(fù)荷的阻抗和導(dǎo)納的表示式為 ?LRL jXL .UGL jBL .U容性負(fù)荷的等值電路 ( a)以阻抗表示; ( b)以導(dǎo)納表示 L L LL L LZ R jXY G jB?? ????? 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 (P54) ?綜合用電負(fù)荷 :指工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、市政生活等各方面消耗的功率之和。 PL 、QL為單相負(fù)荷的有功功率( MW)、無功功率( Mvar)。 jQPIUS ??? *.~uUU ???~S .U*I uII ?? ? ?? ui? ? ???第三節(jié) 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路 * ( ) ( c os si n )uiS U I U I U I S j P jQ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 采用這種表示方式時,負(fù)荷以滯后功率因數(shù)運(yùn)行時所吸取的無功功率為正,以超前功率因數(shù)運(yùn)行時所吸取的無功功率為負(fù);發(fā)電機(jī)以滯后功率因數(shù)運(yùn)行時所發(fā)出的無功功率為正,超前的功率因數(shù)為負(fù)。 然后按普通三繞組變壓器的公式便可求其參數(shù),并作出等效電路。)32()32(239。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 自耦變壓器和普通變壓器的端點(diǎn)條件相同,二者的短路試驗(yàn)、參數(shù)的求法和等值電路的確定也完全相同。但其電抗的計算方法完全相同,首先由已給出的各對繞組間短路電壓的百分?jǐn)?shù) Uk(12)(%)、 Uk(23)(%)、 Uk(13)(%),求各繞組短路電壓的百分?jǐn)?shù)。假設(shè) 2繞組的額定容量為 100%SN,則 2 2 2m a x 1 2 1 2221 2 1 223 ( ) 3 ( )3 ( ) ( ) ( )3k N T N T N T TNNT T T TNNP I R I R I R RSSR R R RUU? ? ? ?? ? ? ? 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 當(dāng)變壓器的設(shè)計是按 同一電流密度 選擇各繞組的導(dǎo)線截面時, 導(dǎo)線截面與繞組額定電流或額定容量成正比 ,導(dǎo)線電阻與導(dǎo)線截面成反比,且與繞組的額定電流或額定容量也成反比。 2 39。 2 39。在變壓器出廠時已給出各對繞組間的短路損耗 Pk( 12) 、 Pk( 23) 、 Pk( 31) ,則每一個繞組的短路損耗為 1 ( 1 2 ) ( 3 1 ) ( 2 3 )2 ( 1 2 ) ( 2 3 ) ( 3 1 )3 ( 2 3 ) ( 3 1 ) ( 1 2 )1()21()21()2k k k kk k k kk k k kP P P PP P P PP P P P? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?( 210) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 式中 Pk(12)為 3繞組開路, 12繞組做短路試驗(yàn)時的額定損耗 (kW),且 Pk(12)=Pk(21); Pk(23)為 1繞組開路, 23繞組做短路試驗(yàn)時的額定損耗 (kW),且 Pk(23)=Pk(32); Pk(13)為1繞組開路, 13繞組做短路試驗(yàn)時的額定損耗 (kW),且Pk(13)=Pk(31)。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 三繞組變壓器的等值電路,如圖所示。當(dāng)變壓器勵磁支路以導(dǎo)納表示時,由圖( b) 可見 20100%NNT USIB ??0003( % )100( % )100 3NbTNbNNTUFor I BIand I I IIUthe n I B????( 29) 3NNNSIU? 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 式中, I0( %)為變壓器空載電流百分?jǐn)?shù); I0為變壓器的空載電流值( A); UN為變壓器繞組的額定電壓( kV); SN為變壓器的額定容量( MVA)。當(dāng)變壓器勵磁支路以導(dǎo)納表示時,其電導(dǎo)對應(yīng)的是變壓器中的鐵損 PFe,它與變壓器空載損耗 P0近似相等,即 PFe≈P 0,則電導(dǎo)有功損耗近似等于空載損耗。 33( % ) 100 100N T N TkNNI Z I XUUU? ? ? ?2%%100 1003N k k NTNNU U U UXSI? ? ?( 27) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 在變壓器等值電路中,其勵磁支路有兩種表示方式,即以阻抗和導(dǎo)納表示。將其變?yōu)楣こ躺蠈?shí)用單位, UN是以 kV、 SN 是以 MVA、 Pk是以 kW表示時,變壓器一相高低壓繞組總電阻為 2222r N k NTNNP U P URSS??221000kNTNPURS?式中, Pk為變壓器三相總的短路損耗( kW); SN為變壓器的額定容量( MVA); UN為變壓器繞組的額定電壓( kV)。短路實(shí)驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行,因?yàn)樽儔浩髯杩购苄?,若在低壓?cè)進(jìn)行,幾乎測不出阻抗電壓。 超高壓線路大致接近于無損線路。是指負(fù)荷阻抗為波阻抗時,該負(fù) 荷消耗的功率。對于這種“ 無損耗 ”線路,特性 阻抗和傳播系數(shù)將分別為 ? 可見,這時的特性阻抗將是一個純電阻,稱為波阻抗,而傳 播系數(shù)則僅有虛部 β ,稱為相位系數(shù)。 112 211111211131 ( )6112rxblk x brb lk x bxlk x b??? ???? ? ? ???????( 259) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 ( 1)波阻抗。 ( 1 )12Z Z Z YY Y Y??? ????????( 257) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 將 Z=R+jX=r1l+jx1l, Y=G+jB= g1l+jb1l,以及 G=g1l=0代入前式中,展開后可得 2 2111 1 1 1 1 11221 1 1 1 1 139。 si nhccγ lZZγ lY γ lZ? ?? ???????( 255) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 111 1 1 12( c osh 1 )2( c osh 1 ) 139。 ?Z39。 39。( 1 39。 si nh1 2( c osh 1 )39。 39。 39。2 I1. 39。Z39。 Zc、 代入上二式中,可改寫為 11/ cz y Z?11zy ???1212xxxxccU C e C eCCI e eZZ??????????計及 x=0時, ,由此可得 22,U U I I??從而有 得 2 2 2 2 2 2221 1 1 1( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2c osh si nhx x x x x xc c ccU U Z I e U Z I e e e U e e Z IU x Z I x? ? ? ? ? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???122 1 2 2,cCCU C C IZ?? ? ?1 2 21 ()2 cC U Z I??2 2 212 cC U Z I??( 247) ( 248) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 上式中考慮到雙曲函數(shù)有如下定義 寫成矩陣形式 11si nh ( ) c osh ( )22x x x xx e e x e e? ? ? ??? ??? ? ? ?22c osh si nhsi nhc oshccx Z xUUxxIIZ?????? ??????? ???????? ??????2222222211( ) ( )2211( ) ( )22si nh c oshxxccx x x xccUUI I e I eZZe e U e e IZUx