电力系统等值电路资料
第2章电力系统等值电路及参数计算
( / km)
2、电抗 三相电力线路对称排列，若不对称，进行完整换位。 1）单导线每相单位长度的电抗x1：
2f (4.6 lg D x
1 m
r
0.5 ) 10 ( / km)
4 r
（2-3）
式中，r—导线的计算半径； μr—导线的相对导磁系数，对铜和铝， μr=1； f—交流电的频率(Hz)； Dm—三相导线的几何平均距离， Dm 3 Dab Dbc Dca Dab、Dbc、Dca分别为导线AB、BC、CA相之间的距离。
r
eq
n r d 1i
i 2
n
式中，r—每根导线的半径； d1i—第1根导线与第i根导线间的距离，i=2，3，…，n
注：对于二分裂导线，其等值半径为（ eq rd ）； 3 rd 2 ）； 对于三分裂导线，其等值半径为（ eq 对于四分裂导线，其等值半径为（ eq 4 r 2d 3 1.094 rd 3 ）。 r 实际运用中，导线的分裂根数n一般取2~4为宜。 3）同杆架双回路每回线单位长度的电抗。 由于在导线中流过三相对称电流时两回路之间的互感影响 并不大（可以略去不计），故每回线每相导线单位长度电抗的 计算公式与式（2-3）~（2-5）相同。
特别说明：
(2)考虑温度影响 注：在手册中查到的一般是20oC时的电阻或电阻率，当温 度不为20oC时，要进行修正：
rt r20 [1 (t 20)]
（2-2）
其中，t—导线实际运行的大气温度(oC)； rt，r20—t oC及20 oC时导线单位长度的电阻 α—电阻温度系数； 对于铝，α=0.0036 (1 o C ) ； o 对于铜，α=0.00382 (1 C )。
'
电力系统分析等值电路
电力系统分析等值电路概述在电力系统分析中，等值电路是一种简化和模拟电力系统的方法。
通过将复杂的电力系统用等效电路替代，可以简化计算和分析各种电力系统问题。
本文将介绍等值电路的概念、构建方法以及在电力系统分析中的应用。
等值电路的概念等值电路是指将一个电力系统用一个简化的电路模型来代替，使得该等效电路具有相同的输入和输出特性。
等值电路可以用来替代复杂的电力系统，以便更容易进行分析和计算。
等值电路通常包含电感、电阻和电容等元件，以模拟原始电力系统的特性。
构建等值电路的方法构建等值电路的方法有多种，其中最常用的方法包括：步骤1：确定等效电路的类型根据原始电力系统的特性和目标分析的问题，确定等效电路的类型。
常用的等效电路类型包括R、RL、RC、LC、RLC等。
步骤2：确定等效电路的参数根据原始电力系统的参数和特性，确定等效电路的参数。
通过测量或计算原始电力系统的参数，可以确定等效电路的电感、电阻和电容等参数。
步骤3：绘制等效电路图根据确定的等效电路类型和参数，绘制等效电路图。
等效电路图应包含所选类型的元件，并标注各元件的参数数值。
步骤4：验证等效电路的准确性使用原始电力系统的输入和输出数据，计算等效电路的输入和输出数据。
通过比较等效电路和原始电力系统的输入和输出数据，验证等效电路的准确性。
等值电路在电力系统分析中的应用等值电路在电力系统分析中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：稳态分析等值电路可以用来进行电力系统的稳态分析。
通过将复杂的电力系统用等效电路替代，可以简化稳态分析的计算和分析过程。
短路分析等值电路可以用来进行电力系统的短路分析。
通过将复杂的电力系统用等效电路替代，可以更容易地计算电力系统的短路电流和短路功率。
过电压分析等值电路可以用来进行电力系统的过电压分析。
通过将复杂的电力系统用等效电路替代，可以更容易地计算电力系统的过电压和过电压保护的参数。
负荷流分析等值电路可以用来进行电力系统的负荷流分析。
第二章 电力系统元件参数和等值电路详解
（2-2）
( / km)
其中：
t — 导线实际运行的大气温度(oC)；
rt，r20 — t oC及20 oC时导线单位长度的电阻；
— 电阻温度系数。
铝， = 0.0036；铜， = 0.00382
第二章 电力系统元件参数和等值电路
（2）电抗
1）单导线每相单位长度的电抗 x1
x1
2f
(4.6 lg
第二章 电力系统元件参数和等值电路
第二章 电力系统元件参数和等值电路
第二章 电力系统元件参数和等值电路
第一节 电力线路参数和等值电路 第二节 变压器参数和等值电路 第三节 发电机和负荷的参数及等值电路 第四节 电力网络的等值网络
第二章 电力系统元件参数和等值电路
第一节 电力线路参数和等值电路
一、电力线路结构
（<31.5） （<18.8）
铝、铜的电阻率略大于直流电阻率，有三个 原因：
（1）交流电流的集肤效应； （2）绞线每股长度略大于导线长度； （3）导线的实际截面比标称截面略小。
注：在手册中查到的一般是20oC时的电阻或电阻率， 当温度不为20oC时，要进行修正。
rt r20[1 (t 20)]
第二章 电力系统元件参数和等值电路
（Dab、Dbc、Dca分别为导线AB、BC、CA相之间的距离）
将 f = 50 Hz，μr=1代入下式：
x1
2f
(4.6 lg
Dm
r
0.5
r)104 ( / km)
x1
0.1445 lg
Dm
r
0.0157( /
km)
经过对数运算，上式可写成：
x1
0.1445lg
第三章电力系统元件参数及等值电路
UN—变压器的额定电压，kV。
24
双绕组变压器
• 电纳
变压器空载电流 I0 包含有功分量和无功分量，近似 认为空载电流等于无功分量Ib，于是
I0%
I0 I
100
Ib I
100
U B 3I
100
B
I0% 100
3I U
I0 %S
100U
2
式中：
BT—变压器的电纳，S；
I0%—变压器额定空载电流百分值；
4
输电线路的参数
工程上已将各种型号导线单位长度的电阻、电 抗、电纳值列在设计手册中，对于表中所列的 电阻值，是指环境温度为20°C时的值，
当实际温度异于20°C时应按下式修正：
rt r20 [1 (t 20)]
(2.9)
5
输电线路的参数
单相导线线路电抗：
x0 0.1445 Deq 0.0157 km (3-5)
SN S3
U
' k
(23)
%
U k (31) %
SN S3
U
' k
(31)
%
35
第三节 发电机和负荷的参数及等值电路
• 1、发电机的参数和等值电路 发电机是供电的电源，其等值电路有两 种，如图所示。
36
• 在电力系统中，一般不计发电机的电阻， 因此，发电机参数只有一个电抗 。
• 一般发电机出厂时，厂家提供的参数有
• 电阻
每个绕组相应的损耗:
P1
1 2
(P12
P 31
P23 )
1 P2 2 (P12 P23 P31 )
P 3
1 2
(P
23
P 31
电力系统分析第10章(电力系统各元件的序阻抗和等值电路)
或简写为：
10.1 对称分量法
F p
TFs
其逆关系为：
Fa1 Fa 2
Fa0
1 3
1 1 a
a a2 1
a2 a
Fa Fb
1 Fc
10.2对称分量法在不对称故障分析中的应用
10.2对称分量法在不对称故障分析中的应用
对于三相对称的元件，各序分量是独立的。
设输电线路末端发生了不对称短路
不计绕组电阻和铁芯损耗
其中 xI 、 xII 分别为两侧绕组漏抗，xm0为零序励
磁电抗。
零序电压施加在变压器绕组的三角形侧或不接地星
形侧，变压器中无零序电流 流通
x0
1. YN, d接线变 xm0
10.5.1 双绕组变压器
2. YN, y接线变压器
x0 x xm0
线路上流过 三相不对称 的电流，则 三相电压降 也是不对称
的
10.2对称分量法在不对称故障分析中的应用
➢ 元件的序阻抗，即该元件通过某序电流时，产 生相应的序电压与该序电流的比值；
➢ 静止的元件，如线路、变压器等，正序和负序 阻抗相等；
➢ 对于旋转设备，各序电流会引起不同的电磁过 程，三序阻抗总是不相等的。
➢ 由于相间互感的助增作用，架空输电线的零序电抗大于正序 电抗，架空地线的存在使得输电线的零序电抗有所减小。电 缆线路零序电抗的数值，则与电缆的包护层有关；
➢ 制订序网时，某序网应该包含该序电流通过的所有元件，负 序网络结构与正序网络相同，但是为无源网络。制订零序网 络，应从故障点开始，依次考察零序电流的流通情况。在一 相零序网络中，中性点接地阻抗须以其三倍值表示，并且也 为无源网络。
j0.1445 lg
Dg Dab
(精选)电力系统元件参数及等值电路
23/75
Π型等值电路采用近似参数和修正参数误差分析
330kV线路：r0 = 0.0579Ω/km，x0 = 0.316Ω/km，g0 = 0.0，b0 = 3.555×10-4 S/km。
R误差/%
X误差%
B误差%
l/km
G/μS
近似 修正 近似 修正 近似 修正
100 0.4 0.002 0.2
req r req 4 (rd )2 rd req 9 (rdd )3 3 rd 2
req 16 (rdd 2d )4 1.094 rd 3
15/75
3.1.5 电容
相间距离、导线截面等与线路结构有关的参数 对电纳大小有影响，但在对数符号内，影响不大。
导线类型 单导线 二分裂 三分裂 四分裂
PS(1－2)
PS' (1－2)
SN S2N
2
需要折算
PS(2－3)
PS' (2－3)
SN min(S2N , S2N )
2
PS(1－3)
PS' (1－3)
SN S3N
2
41/75
2）短路电压
出厂已经折算
不需要折算
U S1%
1 2
(US(1－2) % U ％ S(3－1) US(2－3) %)
三绕组变压器各绕组等值电抗的相对大小，与 其在铁芯上排列有关，高压在外层，升压变压器低 压在中层，降压变压器中压在中层，中层绕组的等 值电抗比较小，甚至是负值
43/75
3）三绕组变压器参数
低中 高
中低 高
降压变压器
升压变压器
44/75
4）变压器模型
变压器一般采用理想变压器模型，三绕组变压器 一般用三个或两个双绕组变压器表示。参数包括R、 X、k。
电力系统各元件序阻抗和等值电路
电压分别为
•
Vn
•
,VI (0)
•
,VII (0)
，绕组端点对中性点电压为
•
•
VIn ,VIIn
，于是有：
•
•
•
VI (0) VIn Vn ,
•
•
•
VII (0) VIIn Vn
•
I I(0)
I
II
III
•
I II (0)
Xn
•
•
I I 3( )
I (0)
II (0)
•
I I (0) jx'I
•+ I
三.变压器零序等值电路及参数
3.中性点有接地阻抗时变压器的零序等值电路
中性点经阻抗接地的YN绕组中，当通过零序电流时，中性点 接地阻抗上将流过三倍零序电流，并产生相应的电压降，使中性点 与地有不同电位。因此，在单相零序等值电路中，应将中性点阻抗 增大为三倍，并与该侧绕组漏抗相串联。如下图所示。
•
•
•
U A + zG zL
•
U A + zG zL
序分量分解.ppt
•
UB
+
•
UB
+
•
UC
+
•
UC
+
+ + +
Zn
Zn
•
V fa
•
V fb
•
V fc
一 .对称分量法在不对称故障 中的应用
3.对称分量法在不对称短路计算中的应用
根据各序等值网络，可以列出各序的回路方程如下：
•
•
•
•
•
电力系统的等值电路
电力系统的等值电路
系统中有不同的电压等级，不能仅仅将单元件的等值电路接元件 原有参数简洁的相连，而要进行适当的参数归算，将全系统各元件的参数 归算至同一个电压等级，才能将各元件的等值电路连接起来，称为系统的
要留意电压等级的归算。参数归算过程： 〔1〕选基本级。 〔2〕确 定变比。变压器的变比分为两种，实际额定变比和平均额定变比。 〔3〕 参数归算。
1.用出名值计算时的电压及归算
第1页共2页
本文格式为 Word 版，下载可任意编辑，页眉双击删除即可。
〔1〕标么值的特点 ：1〕标么值是无单位的量。2〕标么值计算结果
1〕先出名值归算，后取标么值。马上网络中各待归算级各元件的出
清晰，便于快速推断计算结果的正确性，可大大简化计算。3〕标么值与 名值参数归算到基本级上，再按除以基本级上与之相对应的基准：
本关系式。即：
发电机、变压器、电抗器的电抗，厂家提供以百分值表示的数据，百
分值除以 100 即得标么值，这个标么值是以元件本身的额定参数〔额定电
一般首先选定 sb、ub 为功率和电压的基准值，其他可按电路关系派 压、额定容量〕为基准的标么值。在电力网计算中，当选定基本级后，应
生出来，即：
把这些电抗标么值换算成以基本级上的参数为基准的标么值。
基准值转变后的发电机、变压器、电抗器的标么值电抗为：
〔3〕接受标么制时的电压级归算 ：
对多电压等级的网络，网络参数必需归算到同一个电压等级上。若这
些网络参数是以标么值表示的，则这些标么值是依基本级上取的基准值为
基准的标么值。依据计算精度要求不同，参数在归算过程中可按变压器实
1〕精确归算法：变压器的实际额定变比为：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章 电力系统等值电路
例1：有一长度为100km 的110kV 输电线路，导线型号为LGJ-185，导线水平排列，相间距离为4m ，求线路参数及输电线路的等值电路。
解：线路单位长度电阻为
由手册查得LGJ-185的计算直径为19mm.三相导线的几何均距为
线路单位长度电抗为
线路单位长度电纳为
不计电导参数，全线路的集中参数为
该线路等值电路的修正系数应取为: 1Z
k
=,1Y k =，
则等值电路如1-9图所示：
例 2：已知某三绕组变压器铭牌上的参数有:额定容量120MV A ，容量比为
100/100/50，变比为220/121/10.5kv ，
%I =0.9，△P0=123.1KW ，
(12)P k -∆=660KW ， (31)'P k -∆=256KW ，(23)'P k -∆=227KW ，(12)U k -%=24.7，
(31)U k -%=14.7，(23)U k -%=8.8。
试计算变压器参数，并作等值电路。
电抗参数为
等值电路如图1一14所示(在变压器参数计算时，应根据题目要求，将参数归到U就应选用该侧的额定电压)。
某一侧，计算时
N
思考题与习题
一、思考题
1、 电力变压器的主要作用是什么?主要类别有哪些?
2、 电力线路一般用怎样的等值电路来表示?集中参数如何计算?
3、 为什么要规定电力系统的电压等级?我国主要的电压等级有哪些?电力系统各元件(设备)的额定电压是如何确定的?
4、
5、 变压器的短路试验和空载试验是在什么条件下做的?如何用这两个试验得到的数据计算变压器等值电路中的参数?
二、练习题
1、某三相单回输电线路.采用LGJJ 一300型导线，已知导线的相间距离为D=6m,查手册.该型号导线的计算外径为25.68mm 。
试求:(1)三相导线水平布置且完全换位时.每公里线路的电抗值和电纳值;(2)三相导线按等边三角形布置时，每公里线路的电抗值和电纳值。
2、一长度为600km 的500kV 架空线路，使用4⨯LGJQ-400型四分裂导线，rl = 0.018/km Ω,x1=0.275/km Ω,64.05101b -=⨯S/km,1g =0, 试计算该线路的π型等值电路参数，并作等值电路。
3、某10kV 变电站装有一台SJL1-630/10型变压器，其铭牌数据如下:S N =630KV A,电压为10/0.4KV ,0P ∆=1.3kw,P k ∆=8.4kw,%4k u =,%2,0I =
求归算到变压器高压侧的各项参数，并作等值电路。
6、
7、 一台SFL1-31500/35型双绕组三相变压器.额定变比为35/11kV , 0P ∆=30kw ，
% 1.2,0I =P k ∆=177.2kw, %8U k =，求变压器归算到低压侧参数的有名值，
并作等值电路。
6、某三相三绕组自藕变压器容量为90/90/45MV A.电压为220/121/11kV ,短路损
耗：(12)P k -∆=325kw, (13)'P k -∆=345kw, (23)'P k -∆=270kw, 短路电压:(12)k u -%=10,
'
(13)k u -%=18.6,
'(23)
k u
-=12.1, 空载损耗：0P ∆=104kw, %0.65,0I =试求该变压
器的参数.并作等值电路。
8、 型号为SFS-4000/220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，
0P ∆=46.8kw, %0.9,0I =(12)P k -∆=217kw, (13)P k -∆=200.7kw, (23)P k -∆=158.6kw, (12)U k -%=17, (13)U k -%=10.5, (23)U k -%=6. 试求:(I)归
算到高压侧的变压器参数有名值;(2). 变压器用多电压等级的π型等值电路表示时参数有名值.并作等值电路。
9、图1-26是某输电系统的网络图，各元件的额定参数在图中标出(标么值参数
均是以自身额定值为基准)。
试分别用如下两种方法计算发电机G到受端系统各元件的标么值电抗(取Sn=220MV A.
U n=209kV): (I)精确计算(即按
(220)
变压器实际变比计算);(2)近似计算(即按平均额定电压计算) .
10、如图I-27所示电力系统，试用(1)精确计算。
(2)近似计算，作该系统的
等值电路，(线路电杭X1 =0.4 /km)。