3.1电力线路和变压器运行状况的计算和分析模板
变压器经济运行分析
变压器经济运行分析一、变压器经济运行可分为三种情况：1、以节约电量为主要目标：按有功功率考虑； 2、以提高功率因数为主要目标：以无功功率考虑； 3、 若对两者均无特殊要求：按综合功率考虑；二、经济运行分析所需变压器铭牌参数1、S N －变压器额定容量2、P 0－空载有功功率损耗3、P K －短路损耗4、I 0%－空载电流百分数5、U d ％变压器短路电压百分数三、变压器损耗计算1、有功功率损耗：△P ＝P 0＋β2P Kβ－变压器负荷率 β＝N I I 22 =22 Cos S P N P 2－变压器二次侧负荷△P ％＝1P P △×100 变压器有功损耗率 P 1－变压器一次侧输入功率变压器有功损耗率最小时的负荷率称为有功经济负荷率,此时变压器铜损等于铁损，即：Βec .p ＝k P P 02、无功功率损耗△Q ＝Q 0＋β2Q kQ 0 －空载无功损耗 Q 0 ＝%1000I S N ⨯ Q k －空载无功损耗 Q k ＝%100d N U S ⨯ 变压器无功损耗率 △Q ％＝1P Q △×100100220⨯+≈ϕββCos S Q Q N k 无功经济负荷率%% ＝Β0ec.q 0d Q Q U I k =3、变压器综合损耗变压器空载综合功率损耗:000Q K P P q +=∑变压器负载综合功率损耗:k q k k Q K P P +=∑变压器综合功率损耗：∑∑∑+=k P P P 20βKq －无功经济当量，在此取0.1；四、经济运行的负荷临界容量设两台变压器额定容量为S NA 和S NB 负荷为S L 则变压器有功损耗为：kA NAL A A P S S P P 20)(+=∆ kB NBL B B P S S P P 20)(+=∆ 设△P A =△P B 可得经济可计算得经济运行的有功临界负荷容量S cr 。
p ＝2200NAkB NB kB BA S P S P P P -- 无功临界容量：S cr 。
第3章 简单电力网络计算和分析
的功率
31
第四步：计算整个网络的功率分布
1. 环式网络中的功率分布
由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：
~ *
S~a
Sm
*
Z
m
(m为除所流出功率节点外的其余各节点)
Z
S~b
S~m
*
Z
m
*
Z
2. 两端供电网络中的功率分布
回路电压为0的单一环网等值于两端电压大 小相等、相位相同的两端供电网络。同时，两端 电压大小不相等、相位不相同的两端供电网络， 也可等值于回路电压不为0的单一环网。
P1RT Q1X T U1
,
U T
P1X T Q1RT U1
U2 (U1 UT )2 (UT )2
T
tan 1
UT
U1 UT
本节要点
掌握线路的功率损耗和电压降落的计算 公式及分析
掌握变压器的功率损耗和电压降落的计 算公式及分析
重要概念
1. 功率分点：网络中某些节点的功率是由两 侧向其流动的。分为有功分点和无功分点。
2. 在环网潮流求解过程中，在功率分点处将 环网解列。
重要概念
1. 环式网络中的功率分布
1. 根据网络接线图以及各元 件参数计算等值电路；
2. 以发电机端点为始端，并 将发电厂变压器的励磁支 路移至负荷侧；
3. 将同一节点下的对地支路 合并；
4. 在全网电压为额定电压的 假设下，计算各变电所的 运算负荷和发电厂的运算 功率，并将它们接在相应 节点。
1. 环式网络中的功率分布
P2RT Q2 X T U2
,
U T
P2X T Q2 RT U2
电力系统稳态分析教学大纲-60学时-_张鹏
电力系统稳态分析（Analysis of Steady State of Power System）课程编号：ZH37117学分：3学时：60先修课程：电路理论、电机学适用专业：电气工程及其自动化专业教材：《电力系统稳态分析》，陈珩，第三版，中国电力出版社，2007习题集：《电力系统分析复习指导与习题精解》，杨淑英，邹永海，第三版，中国电力出版社，2013一、课程性质与教学目标1. 课程性质本课程是电气工程类专业电力系统及其自动化方向的主干专业基础课程。
通过本课程的教学，使学生获得电力系统的生产、运行、管理方面的工程基础知识，包括基本理论、基本知识和基本技能，（培养目标），比较系统地掌握电力系统稳态运行情况下的分析方法，为后续专业课程学习（例如电力系统暂态分析，电力系统继电保护）、实验环节（电力系统分析实验）和将来通过建模和实验，分析和解决电力系统运行中的工程问题奠定基础。
2. 教学目标教学目标1：使学生掌握电力系统运行的基本概念、电力系统各元件的特性和数学模型（支撑毕业要求2-5）教学目标2：使学生掌握潮流的分析计算和控制方法；（支撑毕业要求2-5、2-6）教学目标3：使学生掌握电力系统运行的运行调节和优化方法；（支撑毕业要求2-5、2-6）教学目标4：使学生掌握对称故障计算方法；（支撑毕业要求2-5、2-6）二、对毕业要求及其指标点的支撑（1）毕业要求2-5：掌握扎实的电气工程专业的基础理论知识。
（2）毕业要求2-6：能够综合运用所学数学与自然科学的基础知识分析并表述电机、电力电子或电力系统等工程问题。
三、课程内容及基本要求第1章电力系统的基本概念教学内容：1.1 电力系统概述1.2 电力系统运行应满足的基本要求1.3 电力系统的结线方式和电压等级1.4 电力系统工程学科和电力系统分析课程1.5 现代电力系统及其特点教学要求：本章的重点是现代电力系统；电力系统运行应满足的基本要求；电力系统的结线方式和电压等级；电力系统工程学科和电力系统分析课程。
电力变压器运行及参数计算,84页PPT可下载!
31.5
2
N
2
U
10.5
X T 低 X T
0.105
0.3675
SN
31.5
2
N
2
1．双绕组变压器参数计算
3）励磁回路（并联）导纳
电导标么值计算
P0
47
GT
1.49 10 3
1000 S N 1000 31 .5
电导有名值
SN
3 31.5
Pk 23 Pk( 23)
IN / 2
2
已知量
2．三绕组变压器参数计算
2．三绕组变压器电感参数计算
对于短路电压百分数，按国标规定制造
厂提供的短路电压是已经归算到变压器
额定电流时的数值。因此，三绕组变压
器对于短路电压不需要再进行归ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ了。
（不存在容量换算问题）
2．三绕组变压器电感参数计算
2
1
U k 3 % U k13 % U k 23 % U k1 2 %
2
2．三绕组变压器参数计算
U k1 %
x1
100
U k2 %
x 2
100
U k3 %
x3
100
U k1 %U N2
X T1
10
SN
XT 2
U k 2 %U N2
由于变压器的空载电流包含有功分量和无
功分量，与励磁功率对应的是无功分量。
由于有功分量很小，无功分量和空载电流
在数值上几乎相等。IB＝I0，而
Ib
所以
UN
变压器经济运行分析功能说明及计算
变压器经济运行分析功能说明及计算变压器经济运行分析>功能说明及计算使用说明一、功能介绍变压器经济运行方式分析分为变压器经济运行区分析、变压器并列运行经济运行方式分析和分列运行经济运行方式分析，可用于对煤矿地面主变电所和井下中央变电所的变压器经济运行分析，为煤矿变压器经济运行方式的选择提供数据依据。
根据煤矿变压器的具体特点，本系统仅适合双绕组变压器。
二、双绕组变压器经济运行分析计算方法(1)双绕组变压器的基本参数变压器的综合功率损耗（KW)式中—无功经济当量，kW/kvar，对于发电机直配用户取0.02～0.04；对于经两级变压的用户取0.05～ 0.07 ；对于经三级及以上变压用户取0.08～ 0.1；—空载综合功率损耗，kW；—额定负载综合功率损耗，kW；变压器空载无功功率的计算式为变压器额定负载时无功功率的计算式为—变压器额定容量,kVA(2)变压器并列运行分析1.短路阻抗相接近的变压器并列运行的经济运行方式短路阻抗相接近的条件：—变压器间短路阻抗差值；—变压器最大短路阻抗百分数；—变压器最小短路阻抗百分数；—并列运行中所有变压器短路电压百分数算数平均值。
容量相同时：式中—变压器A单台运行与AB并列运行的综合功率临界负载功率,kVA；—变压器B单台运行与AB并列运行的综合功率临界负载功率,kVA；—变压器A单台运行与AB并列运行的有功损耗临界负载功率,kW；—变压器B单台运行与AB并列运行的有功损耗临界负载功率,kW；—变压器A单台运行与AB并列运行的无功损耗临界负载功率,kvar；—变压器B单台运行与AB并列运行的无功损耗临界负载功率,kvar；容量不相同时：2.短路阻抗相差较大的变压器并列运行的经济运行方式变压器A的负载分配系数变压器B的负载分配系数容量相同时：变压器经济运行分析>功能说明及计算容量不相同时：(3)变压器分列运行分析变压器A的负载分配系数变压器B的负载分配系数—变压器A的负载功率—变压器B的负载功率容量相同时：容量不相同时：(4)变压器的经济运行区划分1 综合功率经济运行区最佳运行区：经济运行区：最劣运行区：—变压器综合功率经济负载系数下限值2 有功功率经济运行区最佳运行区：经济运行区：最劣运行区：—变压器有功功率经济负载系数下限值2 无功功率经济运行区最佳运行区：经济运行区：最劣运行区：—变压器无功功率经济负载系数下限值。
电力系统分析第3章 简单电力网络的计算和分析
29
第二节辐射形和环形网络中的潮流分布
一、辐射形网络中的潮流分布 就潮流分布而言：辐射形网络可理解为包括图l—16所 示的三种无备用结线网络．也包括图1—17(d)、(e)、(f) 所示的三种有备用结线网络。 最简单的辐射形网络如图3—9(d)所示：是一个只包含 升、降压变压器和一段单回路输电线的输电系统。
至于变压器中的电能损耗，电阻中损耗即铜耗部分可完全 套用式(3-12)~(3-16)计算；电导中损耗即铁耗部分则可近似取 变压器空载损耗P0与变压器运行小时数的乘积。变压器运行小 时数等于一年8760h减去因检修等而退出运行的小时数。 如不必求取变压器内部的电压降落，可不制定变压器的等 值电路而直接由制造厂提供的试验数据计算其功率损耗。为此， 将式(2-6)~(2-9)代入式(3-17)、(3-18）。整理后得
1
本章主要内容
2
第一节：电力线路和变压器运行状况的 计算和分析 一、电力线路运行状况的计算 1、电力线路上的电压降落和功率损耗 π形等值电路表示的电力线路，既可运用式 (2-38)在已知两个变量(如末端电流、电压)的 情况下，求取另外两个变量(即始端电流、电 压)；也可运用节点电压法或回路电流法等列 出方程式组后进行联立求解。另外，因为这 种电路简单，也可运用欧姆定律、基尔霍夫 定律等直接写出有关的计算公式。但所有这 些方法都不免要进行复数运算，手算时应采 用尽可能避免复数运算的方法。 3
所谓年负荷率则指一年中负荷消费的电能W除以最大负荷 Pmax与一年8760 h的乘积，即年负荷率＝W／(8760 Pmax)。
13
14
15
16
二、电力线路运行状况的分析 首先分析线路的空载运行状况。空载时，线路末端电纳 中的功率属容性。它们在线路上流动时引起的电压降落纵、 横分量分别为： 如图示：空载时，末端电压高 于首端电压
简单电力网络的计算和分析
22
6 ……
第1种计算（续3）
已知末端功率和末端电压 计算过程：末端→首端逐级计算功率和电压
S~1 U1
dU12 S~2 U2
dU 23
S~2
S~3
U 3
~ S3
dU 34
U4 S~4
S~T 1
S~YT 1
S~Y 1
S~Y 2 S~L
S~YT 2
15
3.2 辐射形和环形网络的潮流分布
辐射形网络的潮流计算 环形网络的潮流计算
16
辐射形网络的潮流分布
辐射形网络：开式网路、树状网络 任何负荷只能从一个方向获取功率。
电源 负荷点
单回线：放射式、干线式、链式
双回线：放射式、干线式、链式
17
辐射形网络的潮流分布(续1)
4节点辐射形网络
1
S4 3U 4
*
Z
U 42 P4 jQ4
20
第1种计算(续1)
复习
S~1 U1
Z R jX
S~2
U 2
U S~Y Y G jB
S~Z
P22 Q22
U
2 2
R
jX
U P2R Q2 X ,U P2 X Q2R
U2
U2
U1
U 2
U
2
U
2
,1
tg
1
U
U2 U
S~Y 2
U
2
G
1:k1
3
4
k2:1
归算到线路所在电压等级
~ 1' ZT 1
2
S1
U1 YT 1
ZL
3
YL
YL
22
ZT 2 4' U 4
第三章 简电力网络的计算和分析新
第三章 简单电力网络的计算和分析本章阐述的是电力系统正常运行状况的分析和计算，重点在电压、电流、功率的分布，即潮流分布（power flow ，load flow ），我们关心的主要是节点电压，支路功率。
第一节 电力线路运行状况的分析与计算电流或功率从电源向负荷沿电力网流动时，在电力网元件上将产生功率损耗和电压降落。
要了解整个电力系统的潮流分布，必然要进行电力网元件上的功率损耗和电压降落的计算。
一、 电力线路运行状况的计算1、电力线路上的功率损耗和电压降落也可运用欧姆定律等，但需要复数运算，手算时尽量避免复数运算。
电力线路的π型等值电路如图3-1所示，若已知线路参数和末端电压2U •、功率2S •，求始端的电压1U •和功率1S •。
因为这种电路较简单，可以运用基本的电路关系式写出有关的计算公式。
（以单相电路分析，结果推广到三相，采用复功率的计算式）图3-1中，设末端电压(相电压)0220U U •=∠，末端功率(单相功率)222S P jQ •=+，则末端导纳支路的功率损耗2y S •∆为22222()()222yY G B S U U U j *••*∆==-2222221122y y GU jBU P j Q =-=∆-∆ (3-1) 阻抗支路末端的功率2S •'为 2222222()()y y y S S S P jQ P j Q •••'=+∆=++∆-∆222222()()y y P j P j Q Q P jQ ''=+∆+-∆=+ 阻抗支路中损耗的功率Z S •∆为222222222()()Z S P Q S Z R jX U U ••'''+∆==+ 222222222222Z Z P Q P Q R j X P j Q U U ''''++=+=∆+∆ (3-2) 阻抗支路始端的功率1S •'为1222()()Z Z Z S S S P jQ P j Q •••''''=+∆=++∆+∆2211()()Z Z P j P j Q Q P jQ ''''=+∆++∆=+始端导纳支路的功率yl S •∆为2111()()222ylY G BS U U U j *••*∆==-2211111122y y GU jBU P j Q =-=∆-∆ (3-3) 始端功率1S •，为1111()()yl yl yl S S S P jQ P j Q •••'''=+∆=++∆-∆1111()()yl yl P j P j Q Q P jQ ''=+∆+-∆=+这就是电力线路功率计算的全部内容。