电力系统等值电路
电力系统等值电路资料
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: 1Zk=,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电力系统元件参数及等值电路
3电力系统元件参数及等值电路电力系统的元件参数和等值电路是电力系统中至关重要的部分，它们决定了电力系统的性能和运行稳定性。
在电力系统中，主要的元件包括变压器、发电机、电力线路、开关设备等，这些元件各自具有不同的参数和等值电路模型。
下面将介绍电力系统中常见的元件参数以及它们的等值电路模型。
1.变压器变压器是电力系统中常见的元件之一，它主要用于改变电压的大小。
变压器的参数包括变比、额定功率、绕组电阻、绕组电感等。
变压器的等值电路模型通常包括两个绕组，每个绕组都包含一个电阻和一个电感。
变压器的等值电路模型可以用来计算电流、功率损耗等。
2.发电机发电机是用来将机械能转化为电能的设备，它的参数包括额定功率、功率因数、电压、电流等。
发电机的等值电路模型通常包括一个电动势、一个串联阻抗和一个并联电导。
发电机的等值电路模型可以用来计算电压、电流、功率输出等。
3.电力线路电力线路是电力系统中用来传输电能的设备，它的参数包括线路长度、线路电阻、线路电抗等。
电力线路的等值电路模型通常包括一个串联电阻和一个并联电抗。
电力线路的等值电路模型可以用来计算电压降、损耗功率等。
4.开关设备开关设备是电力系统中用来控制电路通断的设备，它的参数包括额定电流、额定电压、动作特性等。
开关设备的等值电路模型通常包括一个串联电阻和一个并联电容。
开关设备的等值电路模型可以用来计算电流、电压、功率损耗等。
总结来说，电力系统中的元件参数和等值电路是电力系统设计和运行的基础。
了解各个元件的参数和等值电路模型，可以帮助工程师设计和分析电力系统，确保其正常运行和稳定性。
同时，不同元件之间的参数和等值电路模型之间也需要考虑其相互影响，以确保整个电力系统的协调运行。
因此，对电力系统中的元件参数和等值电路模型有深入的了解是非常重要的。
电力系统分析第2章等值电路
•式中，μr为相对磁导率，铜和铝的 ; r为导线半径（m）； •D•分m为裂三根相数导越线多的，线电间抗几下何降均越距多（。m一）般。不超过4根。
•分裂导线
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电力系统分析第2章等值电路
✓若三相导线等边三角形 排列，则 ✓若三相导线水平等距离 排列，则
•三相导线对称排列，单位长度的电纳（S/km）为：
•一般架空线路b1的值为
S/km左右，则
• ➢电导电：导参数是反映沿线路绝缘子表面的泄露电流和导线
周围空气电离产生的电晕现象而产生的有功功率损耗 。
说明：通常架空线路的绝缘良好，泄露电流很小，可以忽略不计。
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电力系统分析第2章等值电路
2.1.2 输电线路的参数计算
•1．架空线路的参数计算 ➢电阻：反映有功功率损耗
•导线单位长度直流电阻为： •导线的交流电阻比直流电阻增大0.2%～1%，主要是因为： 应考虑集肤效应和邻近效应的影响； 导线为多股绞线，每股导线的实际长度比线路长度大(2%); 导线的额定截面（即标称截面）一般略大于实际截面。
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电力系统分析第2章等值电路
➢绝缘子和金具：绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝 缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。
•常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。
✓针式绝缘子：用于35kV及以下线路上，用在直线杆塔或小 转角杆塔上。 ✓悬式绝缘子：用于35kV以上的高压线路上，通常组装成绝 缘子串使用（35kV为3片串接；60kV为5片串接；110kV为7片 串接）。 ✓棒式绝缘子：棒式绝缘子多兼作瓷横担使用，在110kV及以 下线路应用比较广泛。
电力系统等值电路画法
电力系统的等值电路是为了简化复杂的电力系统而引入的一种方法，它将复杂的电力
系统转化为简化的电路模型。
以下是常见的等值电路画法：
1. 线路等值电路：线路等值电路用于表示电力系统中的输电线路或配电线路。
它通常
由阻抗元件和电源表示。
线路的特性可以通过测量和计算得到，然后根据一定的等值
原则转化为等值电路。
2. 发电机等值电路：发电机等值电路用于表示电力系统中的发电机。
它通常由发电机
的内部电源、电动势和内部阻抗组成。
发电机的等值电路可以根据其特性曲线和参数
进行推导和建模。
3. 变压器等值电路：变压器等值电路用于表示电力系统中的变压器。
它通常由变压器
的等效电路元件表示，包括电阻、电抗和变比。
变压器的等值电路可以通过实际测试
和测量得到，也可以通过计算和拟合得到。
4. 负荷等值电路：负荷等值电路用于表示电力系统中的负荷。
它通常由负荷的等效电
阻和电抗表示。
负荷的等值电路可以通过实际测量和调查得到，也可以根据负荷类型
和负荷曲线进行估计和推导。
这些等值电路的画法可以使用常见的电路符号和图形表示，例如电源符号、电阻符号、电感符号等。
在绘制等值电路时，需要根据电力系统的实际参数和特性进行合理的选
取和组合，以实现对电力系统行为的准确描述和分析。
需要注意的是，等值电路只是对电力系统的近似建模，它基于一定的假设和近似原则，因此在实际应用中可能存在一定的误差。
绘制和分析等值电路时，需要根据具体情况
进行合理的假设和简化，以获得满足精度要求的结果。
电力系统元件的各序参数和等值电路
正序等值电路的构建
根据元件的物理特性和工作原理，通 过测量或计算得到正序电阻、正序电 感和正序电容等参数。
根据得到的参数，构建出元件的正序 等值电路，该电路由电阻、电感和电 容等元件组成，能够反映元件的正序 电气特性。
正序等值电路的应用
01
在电力系统稳定分析中，利用正序等值电路可以分 析系统的暂态和稳态运行特性。
03
电力系统元件的正序等 值电路
正序参数的计算
01
02
03
正序电阻
正序电阻是电力系统元件 在正序电压和电流下的阻 抗，它反映了元件的电导 和电感的综合效应。
正序电感
正序电感是电力系统元件 在正序电压和电流下的感 抗，它反映了元件的电感 和电容的效应。
正序电容
正序电容是电力系统元件 在正序电压和电流下的容 抗，它反映了元件的电感 和电导的效应。
零序电感
对于变压器和电动机等设备，由于磁路的对称性，它们的零序电感 通常远大于正序电感。
零序电容
在电力系统中，由于输电线路的不对称或变压器绕组的偏移，会产 生零序电容。
零序等值电路的构建
零序等值电路的构建需要将系统中所有元件的零序参数进行汇总，并按照 实际电路的连接方式进行等效。
在构建零序等值电路时，需要注意元件之间的相互影响，以及元件对地电 容的影响。
03
计算。
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负序电感是电力系统元件在负序磁场下的感抗，与 元件的几何尺寸、材料性质和电流频率有关。
负序电容
负序电容是电力系统元件在负序电压下的容 抗，与元件的几何尺寸、电极间距离和材料 性质有关。
负序等值电路的构建
1
根据元件的负序参数，使用电路理论构建负序等 值电路。
6.电力系统的等值电路、标幺制(新)
SB 线路：X l* x1l 2 U avN
电抗器： X L*
X L% UN SB ´ ´ 2 100 3I N U avN
'
1 II( ) K1 K 2 K N
'
K1K2 K N
为各变压器变比；
R’为归算前电阻，R为归算后电阻。
计算变比时，其方向应从基本级到待归算级，
变比K的分子为向基本级一侧的电压，
而分母为待归算级一侧的电压。 Ki=基本级一侧的电压/待归算级一侧的电压 K=（П U变压器靠基本级一侧）/（П U变压器靠待归算一侧）
（一）标幺值
•标么值=有名值/相应的基准值
•电力系统计算中，常用物理量有功率S、电压U、电
流I、阻抗Z、导纳Y，
•选定各物理量的基准值后，则标么值为：
•S*=S/SB U*=U/UB I*=I/IB Z*=Z/ZB Y*=Y/YB
•在已知标么值和对应的
将UB由基本级归算至各元件所在电压级，得到不
同电压等级下的基准电压，再利用各元件所在等级下 的基准电压和基准容量求各元件参数的标幺值：
U B1 U B / k
SB Z* Z 2 U avN U Y* Y SB
2 avN
2、近似计算法：
把各级网络和各元件的定电压用网络的平均额定 电压代替，即再近似计算中变压器不用实际变比， 将变压器的变比近似为各级电压等级的平均额定电 压之比
在近似计算中，采用平均额定电压后，
变比K=（Uav基本级）/（Uav待归算级）
归算公式为：Z= Z′K2、 Y= Y′/K2、
U= U′K、I=I′/K
3、用有名值表示的等值电路
计算步骤： （1）选择系统中某一电压等级作为基本电压级。 （2）计算各电压等级的元件参数有名值。 （3）将各电压等级的元件参数全部归算到基本电 压级。
第二章电力系统分析 等值电路
三相三线制的导线，可三角排列，也可水平排列；
多回路导线同杆架设时，可三角、水平混合排列，也可全 部垂直排列；
电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上
面，电压较低的线路应架设在下面； 架空导线和其他线路交叉跨越时，电力线路应在上面，通 讯线路应在下面。
杆塔：用来支撑导线和避雷线，并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 杆塔的分类 按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。 按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐张杆 塔（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。 横担：电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担
1 x 1 x x x U chx Z I shx (e e )U 2 (e e ) Z C I 2 2 C 2 2 2 （2-24）
1 1 x )e x I (U 2 Z C I 2 )e (U 2 Z C I 2 2 2
2.1.2 输电线路的参数计算
1．架空线路的参数计算 电阻：反映有功功率损耗
S 导线的交流电阻比直流电阻增大0.2%～1%，主要是因为：
导线单位长度直流电阻为： r1
应考虑集肤效应和邻近效应的影响； 导线为多股绞线，每股导线的实际长度比线路长度大(2%);
导线的额定截面（即标称截面）一般略大于实际截面。
2．电缆线路
电缆的结构：包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。 导体：由多股铜绞线或铝绞线制成。 分为单芯、三芯和四芯等 种类。单芯电缆的导体截面是
圆形的；三芯或四芯电缆的导
体截面除圆形外，更多是采用 扇形，如图2-3所示。
图2-3 扇形三芯电缆
1—导体 2—纸绝缘 3—铅包皮 4—麻衬 5—钢带铠甲 6—麻被
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。
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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、 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。
5、 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。
6、 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。
7、 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. (220)U n =209kV): (I)精确计算(即按变压器实际变比计算);(2)近似计算(即按平均额定电压计算) .
8、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)。