电力系统各元件标幺值的应用及简化电路设计

能源学院

课程设计

课程名称：电力系统分析

设计题目：电力系统各元件标幺值的应用及简化电路设计

学院：电力学院

专业：电气工程及其自动化

班级：电气1301班

姓名：玥

学号：1310240032

成绩：______________________________

指导教师：莉、静

日期：2015年12月7号—2015年12月18号

摘要

在电力系统计算中习惯采用标幺制，一个物理量的标幺值是指该物理量的实际值与所选基准值的比值。在组成电力系统的等值电路时，各元件的参数应按全网统一选定的基准值进行标幺值的换算。如发电机,变压器,电抗器等的阻抗参数,是以自身的额定容量和额定电压为基准值得标幺值换算为统一基准值下的标幺值。。在这个设计中，先把各元件参数的标幺值计算出来，再通过制订各序网络。

关键词：标幺值等值电路各序网络

摘要 (2)

<<电力系统各元件标幺值的应用及简化电路设计>> (3)

一：基础资料 (3)

1.1发电机的参数和等值电路 (3)

1.2电力线路的参数和等值电路 (3)

1.2.1电力线路单位长度的参数 (3)

2.1电力系统的等值网络 (3)

2.1.1用有名值表示的等值网络 (3)

2.1.2用标幺值表示的等值网络 (3)

二：设计任务 (3)

结论 (3)

总结与体会 (3)

致 (3)

参考文献 (3)

课程设计成绩的考核 (3)

100

1002*0

0⨯=

⨯=

U

S x x x

N

N G

G G

s

U x

x N

N

G G 2

00

100

•=

)

(X I U E E G G j G G G

•

•••

+=电力系统分析课程设计

<<电力系统各元件标幺值的应用及简化电路设计>>

一：基础资料

1.1发电机的参数和等值电路

一般情况下，发电机厂家提供参数为：s N ，p N ，

ϕ

N

cos ，U N

及电抗百分值00

x G ，由此，可确定发电机的电抗。 按百分值定义有)(X I U E E G G j G G G •

•

•

•

+=

因此

求出电抗以后，就可求电势， 并绘制等值电路图，如图2-1所示。

)]

20(1[20

1

-+=t r

r α0157

.0lg

1445.01+=r

D

x eq

n

r

D

x eq

0157

.0lg

1445.01+

=6

58.7-

1.2电力线路的参数和等值电路

电力线路等值电路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。在同一种材料的导线上，其单位长度的参数是相同的，随导线长度的不同，有不同的电阻、电抗、电导和电纳。

1.2.1电力线路单位长度的参数

电力线路每一相导线单位长度参数的计算公式如下。

(1) 电阻： （Ω/km) (2)电抗：（Ω/km)

采用分裂导线时，使导线周围的电场和磁场分布发生了变化，等效地增大了导线半径，从而减小了导线电抗。此时，电抗为

（Ω/km)

式中D eq ——三相导线的几何间距；

r ——分裂导线的半径；

n ——每相导线的分裂根数。

V

p

g L

g

21

∆=V L

k k k n

K ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=21Y

K

Y '

2

1

=

U

K U '

=I

K

I '

1

=

（3）电纳：（S/km ）

（4）电导：（S/Km ）

式中为

线电压（KV ）

2.1电力系统的等值网络 在有变压器的电路中，当变压器采用г形等值电路时，必须把不同电压等级的参数和变量全部归算至同一电压等级（基本级），才能得到网络各元件之间只有电联系，没有磁联系的等值网络，从而应用电路定律进行分析计算。这就是多电压级网络中进行参数和变量归算的根本意义所在。

2.1.1用有名值表示的等值网络

首先将各元件的参数归算至基本级，然后再把各元件的等值电路联结起来，成为电力系统的等值网络

如设待归算级参数为Z'，Y'，U'，I'，归算至基本级的参数为Z ，Y ，U ，I 。

为：

Z K

Z '

2

=

二者的基本关系对多电压等级：

待归算级侧的额定电压

基本级侧的额定电压=

k ,,

,,S Z

I U B B B B Y

Z B

B 1

=

Z U U

B

B B

3=I U S

B

B B

3=S

U Z B

B B

2

=U

S

Y

B

B B

2=U

S

I

B

B

B

3=

其中变压器变比的方向是由基本级到待归算级，即有：

2.1.

2用标幺值表示的等值网络 在标幺值计算中，五个电气量U ，I ，Z ，Y ，S 的基准值分别 为它们之间符合电路关系式，即有

一般选S B ,U B 为基准值,其它三个基准值(I B ,Z B ,Y B )可由电路关系式延伸而出,即

建立多电压级网络的等值网络时，首先选好基本级，确定基本级上的基准值参数，然后把各元件的有名值参数归算为以基本级上的基准值为基准的标么值，即可联网。 如图所示,在基本级上基准值U S B B 。