电力系统分析第二章续2标幺值

80km
US%=10.5
x1=
15MVA
0.4Ω/km 110/6.6kV
6kV 300A XR%=5
2.5km x1=0.08Ω/km
XG*(B)XG*(N)U SG G 2N NU SB B 2 0.2613.050211.050200.8,7
E 11
E*
UB
10.5
1.05
Ki
靠近基本级侧实际电压 靠近待归算级侧实际电压
基本级
220kV T4
500kV T3
待归算级
110kV T2
35kV T1 10kV
L3
L2
L1
242:525
500:121
110:38.5
35:11
如上图，选500kV为基本级，归算XL1
XL 1XL1(K 2K 3)2
K2 110/ 38.5 K3 500/ 121
XG*(B1)XG*(N)U SG G 2 N NU SB B 2110.2
1.052 10 6 301.052
00.8,7
E 11
E*
UB1
1.05 10.5
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
G 10kV T1
110kV T2 L1
6kV R
L2
30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV
变压器参数一般都归算到它的某一侧，而不同电 压等级的变压器额定电压是不相同的；
只有经过归算，才能得到网络各元件之间只有电 的联系、没有磁联系的等值网络。
一. 变压器的变比
一次
二次
+5%
+2.5% 主抽头 －2.5%
二次
+5%
+2.5% 主抽头 －2.5%
一次
－5%
升压变
降压变
1.装分接头：为适应电力系统运行调节的要求。
或1000MVA
习惯上先指定SB、UB， 其余各基准值可以依
右式推导出来。
多选取基本级的额 定电压（或各级平
均额定电压）
IB
SB 3U B
ZB
UB

U
2 B
3IB SB
YB

1 ZB

SB
U
2 B
三相电路中各物理量的标幺值计算方法 ：
三. 标幺制表示的等值网络
3. 不同基准值的标幺值之间的换算 还原成
(1)发电机：已知 UGN,SGN,XG*N ( )
有名值
XG*(B)

XG*N ()XGNZGB

XG*(N)

UG2 N SGN

SB UB2
(2)双卷变：已知 S T,N U T,N P S,U S % P 0,,I0 %
RT*(B) 1P0S0U S0T2T2NNU SBB2
则归算公式： R R ( K 1 K 2 K 3 )2
X X ( K 1 K 2 K 3 )2
G G /( K 1 K 2 K 3 )2
B B /( K 1 K 2 K 3 )2
U U(K1K2K3 ) I I/(K1K2K3 )
因计算内容和要求的不同，元件的某些参数可略 去，例如，35kV及以下电压等级线路的等值电路 就只用一个串联阻抗等值；
所有参数和变量均要归算到一个统一的电压等级 ，即基本级。
参数和变量的归算
多电压级电力系统的等值电路中，各元件参数、 各节点电压、支路电流必须归算到某给定电压等 级，即基本级或基准级；
2.
装设位置
双卷变： 高压侧 三卷变： 高、中压侧
3. 分接头表示方法
分接头百分数=
分接头电压－主抽头电压 主抽头电压
×100%
主抽头电压 = 高压绕组额压 = 变压器额压
4.
实际变比
KT
=
（高中压）绕组实际分接头电压 低压绕组额压
＞1
5. 额定变比 KN =
绕组额定（主抽头）电压 低压绕组额压
如：变压器变比为121±2×2.5%/10.5kV，工作在+5%分接
额定电压。
G
(Ⅰ) 10kV
T1
L1
(Ⅱ) 110kV
T2
(Ⅲ) 6kV R
L2
30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV
US%=10.5 31.5MVA
10.5/121kV
80km
US%=10.5
x1=
15MVA
0.4Ω/km 110/6.6kV
6kV 300A XR%=5
2.5km x1=0.08Ω/km
L2
30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV
US%=10.5 31.5MVA
10.5/121kV
80km
US%=10.5
x1=
15MVA
0.4Ω/km 110/6.6kV
6kV 3.08Ω/km
解：选Ⅰ侧为基本侧，取SB = 100MVA，UB = 10.5kV。
方法二
①选基本侧（级）及该侧基准值SB、UB； ②将基本级的基准值（除容量、功率外）按变压器实际
变比归算至各电压级下，作为相应电压级的基准值；
③各电压级的元件有名值除以相应电压级的基准值。
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
G 10kV T1
110kV T2 L1
6kV R
L2
30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV
US%=10.5 31.5MVA
10.5/121kV
80km
US%=10.5
x1=
15MVA
0.4Ω/km 110/6.6kV
6kV 300A XR%=5
2.5km x1=0.08Ω/km
XT1*(B1) U1S% 00U ST T2N NU SB B 211
1.05 1.052 100
1
Rl* (B)

r1l

SB UB2
,
Xl*(B)

x1l

SB UB2
,
BL*(B) b1lYBb1lU SB B 2
(5)电抗器：已知 IR(N k)A U ,R(N k)V X ,R %
XR*N ()
XR% URNURNXR% 1003IRN 3IRN 100
XR*B ()
XR% 100
头，则
121(15%) KT 1.05 1.21
121 KN 10.5 11.52
二. 有名制表示的等值网络（多电压等级）
1. 有名制：用实际单位表示各量的方法
各线段额定电压
220kV T4
500kV T3
110kV
各变压器实际
分接头变比
T2
35kV
T1 10kV
L3
L2
L1
242:525
500:121
110:38.5
2. 选取基本级
35:11
习惯上，选最高电压等级（也可选取其它电压等级）。
3. 各有名值按变压器的实际变比归算至基本级
设待归算电压等级的有名值表示为 R 、 X 、 G 、 B 、 U 、 I 设归算至基本级的有名值表示为R 、 X 、 G 、 B 、 U 、 I 设变压器的实际分接头对应变比为 K1,K2,,Kn
5 100
3 60.371.202 601.09
XL2*(B3)

x1l

SB3 UB23
100 0.082.57.262 0.38
4. 多电压等级网络标幺值的计算
(2)近似计算法（按平均额定电压之比）
平均额定电压之比代替变压器的实际变比； 各电压级的基准值电压取为该电压级的平均额定电压； 各元件（电抗器除外）额定电压等于所在电压级的平均
003.151.052
0.3
3
XL1*(B2)

x1l

SB2 UB22
100 0.48012210.22
XT2*(B2) U1S% 00U ST T2N NU SB B 222 110.05011152011202100.58
XR*B (3)
X 1R% 00 U 3IRRNNU SB B 233
4. K也可取其两侧平均额定电压之比（近似法）
Ki
靠近基本级侧平均额定电压 靠近待归算级侧平均额定电压
三. 标幺制表示的等值网络
1. 标幺制：系统中所有的电气参数（阻抗和导 纳等）和变量（功率、电压、电流等）都以 与它们同名基准值相对的比值表示，即
标幺值没有单位，如电压U=100kV，若基准值 取U2UB=1B1=0200k0Vk，V，则有则U标2 幺UU值2B U1110000UU 11.B01200000.5，若取
US%=10.5 31.5MVA
10.5/121kV
80km
US%=10.5
x1=
15MVA
0.4Ω/km 110/6.6kV
6kV 300A XR%=5
2.5km x1=0.08Ω/km 取110kV也可
解∴ Ⅲ：Ⅰ侧选基侧Ⅱ准基侧值准为：值基S：B3本S=B1侧=SB，2SB=取2 =1S0B1020=M0MV10AV0，AMU，BV3UA=B，1U=UBU2BK2B=22=K11122=111k216V1.16。11002.571.216k0.5VkV
UB1 = Uav1 =10.5kV
解：取SB = 100MVA，UB = Uav.n= UB2 = Uav2 =115kV
UB3 = Uav3 =6.3kV
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
G 10kV T1
110kV T2 L1
6kV R
L2
30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV
②③ 将将 各各 元归 件算 有后 名的 值有 按名 变值 压除 器以 实基 际本 变级 比的 归基 算准 至值 基 本 级
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
G 10kV T1
110kV T2 L1
6kV R
L2
30MVA 10.5kV XG*(N)=0.26 E=11kV
US%=10.5 31.5MVA
10.5/121kV
第2章 电力系统元件参数 和等值电路
§2-4 电力系统的等值网络 （标幺制）
多电压等级电力网的等值电路
电力系统稳态分析时，同步发电机、调相机和无功 补偿器作为向电网提供有功和无功的电源处理；
负荷均用有功和无功功率表示，电力网用单相等 值电路描述；
根据电气接线图，将各元件用相应的等值电路表 示，即可得到该电力网等值电路；
三. 标幺制表示的等值网络 2. 基准值的选取原则
与实际有名值同单位 满足一定的电路关系
S B 3U B I B
U B 3IB ZB
ZB
1 YB
式中：S B ---三相功率基准值 U B ---线电压基准值 I B ---线电流基准值 Z B ---相阻抗基准值 Y B ---相导纳基准值 通常取100MVA
BT*(N )

I0% 100
(3)三卷变和自耦变
将 归算至额定容量 P ,U % S (1 2 )(2 , 3 )(3 , 1 ) S (1 2 )(2 , 3 )(3 , 1 )
（额定电流）下 按双卷变求。
求 PS1,2,3,US1,2,3%
(4)输电线路：已知 l,r1, x1,b1
XT1*(B)
U1S0%0U STT2N NU SB B 2
1.05 1.052 10
1
003.151.052
00.3
3
XL1* (B)

x1l
K12

SB UB2
0.48 0(1 1.0 5 2)2111.0 502 00.22
XT2*B () U 1S% 00U ST T 2N NK12U SB B 2 1 1.5 0 00 111250(1 1.5 0 2)21 11.5 00 2 00.58 XR*B ()X 1R% 00U 3IRRNN (K2K1)2U SB B 2 150 0 3 60.3(1 6.61 1 10 .5 0 2 )2 1 1 1.5 0 2 01 0.09 XL2*(B) x1l(K2K1)2U SB B 2 0.0 82.5(1 6.61 1 10.5 0 2 )2 11 1.5 0 0 20 0.38
RT*(N)
PS 1000STN
XT*(B)
US%UT2N SB 100STN UB2
XT* (N )

US % 100
G T*B () 1 0P U 00 T 2 N 0 YB1 0P U 00 T 2 N 0 U SB B 2
GT*(N)
P0 1000STN
B T*B ()I1 0% 0 U S T 20 TN N YBI1 0% 0 U S T 20 TN N U SB B 2
U 3IRRNNU SB B 2
4. 多电压等级网络标幺值的计算
(1)准确计算法（按变压器实际变比）
方法一
①选基本侧（级）及该侧基准值SB、UB； ②将各元件有名值按变压器实际变比归算至基本级； ③将各归算后的有名值除以基本级的基准值；
基本级
G
(Ⅰ) 10kV
T1
L1
(Ⅱ) 110kV
T2
(Ⅲ) 6kV R