电力系统各元件标幺值的应用及简化电路设计
3、电力系统元件参数及等值电路.
req rd m
n
n 1
mm
– – –
n 每一相分裂导线的根数； r 每根导线的实际半径，mm； dm 每相分裂导线中各导体间的几何距离， mm。
d: 分裂间距
第三章
架空线路参数计算
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
d: 分裂间距
( n 1) req n r (d12 d13 d1n ) n rd m
电抗x的计算
思路：从每相输电线所交链的磁链可求出每相输电线 的电感，继而得到电抗。
1)
公式的详细推导略（较复杂，电磁场学）
第三章
架空线路参数计算
2) 每相导线单位长度的等值电抗计算式 (认为线 路的三相电抗相等)：
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
Dm 4 x1 2f (4.6 lg 0.5 ) 10 r
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
第三章
§3.1 输电线路的电气参数及等值电路
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
架空线路在建设费用、施工、 维护及检修等方面均优于电缆 架空线金具之---绝缘耐张线夹 线路，故电网中优先大量采用。
第三章
§3.1 输电线路的电气参数及等值电路
分裂导线的等值电容和等值电纳均较大。
第三章
架空线路参数计算
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
NOTE： 电缆参数计算复杂且不准确，都是实测； 工程实际中，电力线路参数一般也都是从 手册上可查到的。
第三章
六、输电线路的等值电路
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
第三章
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。
电力系统分析标幺值
6.6 6.6 63.5 0.228( ) 1 1 110 110 110 4.376 10 (S ) B 2B 2 ' 6.6 RL 2 2 2 0.105 5 0.525( ) XT 2 XT 2
2 2 2
j48.8 Ω jxT1
17Ω RL1 jBL1/2
j38Ω jXL1 jBL1/2
j48.8 Ω
17Ω RL2
j38Ω jXL2
jxT1
j1.575Х10-4
j1.575Х10-4
10KV
T1
110KV L1
公式
2
'
T2 k2
L1 L1
6KV L2
2
k1 2) 归算到6KV侧
2 ' T1 T1
2 2
线路L1的电阻、电抗和电纳为：
R 0.17 100 17( ) X x 0.38 100 38( )
1 1 1 1 1 1
1 1 1 6 4 b1 1 3.15 10 100 1.575 10 (S ) B1 2 2 2
输电线路： X * X Sd WL WL 2 Ud
2 X L % Sd U NL 电抗器： X * L 2 100 S NL U d
标幺值重点
k :1
Z
'
Z
Z ' Z (k1 k2 kn ) 2 U ' U (k1 k2 kn ) 1 Y Y k1 k2 kn
二、标幺值（标么值）
有名值（欧、西、千伏、千安、兆伏安） 1、定义：标幺值= 基准值（与对应有名值的量刚相同）
电力系统各元件标幺值应用及简化电路设计
银川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：刘玥学号：1310240032成绩：______________________________指导教师：李莉、李静日期：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>> (4)一：基础资料 (4)1.1发电机的参数和等值电路 (4)1.2电力线路的参数和等值电路 (5)1.2.1电力线路单位长度的参数 (5)2.1电力系统的等值网络 (6)2.1.1用有名值表示的等值网络 (6)2.1.2用标幺值表示的等值网络 (7)二：设计任务 (10)结论 (14)总结与体会 (15)致谢 (16)参考文献 (17)课程设计成绩的考核 (18)1001002*0⨯=⨯=US x x xNN GG G sU xx NNG G 2100∙=)(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：，，，及电抗百分值，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。
电力系统分析标幺值
电力系统分析标幺值电力系统通常使用标幺值进行分析。
标幺值是以一定基准值为参考，将实际值除以基准值得到的比例值。
在电力系统分析中使用标幺值可以统一不同电压等级的设备参数，使得各个参数具有可比性和可通用性。
接下来，将从电压、电流、功率及电阻等几个方面对电力系统分析中的标幺值进行详细介绍。
首先，针对电压方面的标幺值分析，通常使用额定电压作为基准值，即将实际电压除以额定电压得到的标幺电压值。
标幺电压可以用来表示电网的电压稳定性、电力负荷情况以及设备的工作状态等。
例如，标幺电压值高于1表示电压偏高，可能导致电网设备受损甚至闪跳；而标幺电压值低于1则表示电压偏低，可能导致用户设备无法正常工作。
其次，针对电流方面的标幺值分析，通常使用额定电流作为基准值，即将实际电流除以额定电流得到的标幺电流值。
标幺电流可以用来衡量电力负荷的大小以及设备的负载情况。
例如，当标幺电流值超过1时，表示电流负荷过大，可能引起电网设备的过载；而标幺电流值较小，则表示负荷较轻，电网运行情况良好。
另外，功率方面的标幺值也是电力系统分析中的重要指标。
在交流电路分析中，通常使用额定功率作为基准值，即将实际功率除以额定功率得到的标幺功率值。
标幺功率可以用来描述设备的工作效率以及电力传输的损耗情况。
例如，当标幺功率值接近1时，表示设备的功率利用率较高，工作效率较好；而标幺功率值较小，则表示存在较大的功率损耗。
最后，还有一种常见的标幺值是电阻的标幺值。
电阻的标幺值通常使用额定电阻作为基准值，即将实际电阻除以额定电阻得到的标幺电阻值。
标幺电阻可以用来描述电路的阻抗情况以及电路中的功率损耗。
例如，在潮流计算中，可以使用标幺电阻代替实际电阻，从而简化计算过程。
总之，标幺值在电力系统分析中发挥着重要作用，可以帮助工程师更好地理解电力系统的运行情况，从而优化电网设备的运行和管理。
通过分析电压、电流、功率及电阻等方面的标幺值，可以及时发现问题并采取相应措施，保障电力系统的安全运行。
电力系统计算中标幺值的应用
电力系统计算中标幺值的应用标幺值是指用特定的基准值对原始数据进行归一化处理后得到的值。
基准值可以是任意确定的，通常是对应于系统稳态工作状态下的典型值。
下面将介绍一些电力系统计算中标幺值的具体应用。
1.电压和电流标幺值：在电力系统中，电压和电流的标幺值通常用来表示相应的相对大小和相位差。
通过将电压和电流除以相应的基准值，可以将系统中不同位置和时刻的电压和电流直接进行比较。
这对于分析系统中存在的电压偏差、电流不平衡和相位差等问题非常有帮助。
2.功率标幺值：功率标幺值是指将实际功率除以相应的基准功率得到的值。
功率标幺值常常用于计算电力系统中的功率流、功率损耗和系统效率等参数。
通过对功率进行归一化处理，可以消除不同位置和时刻的功率变化和单位的差异，便于系统的分析和比较。
3.阻抗和导纳标幺值：阻抗和导纳标幺值用来表示电力系统中的电气元件的阻抗和导纳大小，以及它们之间的关系。
通过将阻抗和导纳除以相应的基准值，可以消除单位的差异，方便计算和分析电力系统中的等效电路、传输线路和仿真模型等。
4.短路电流标幺值：短路电流标幺值用来表示电力系统中发生短路故障时的电流大小和相对波动情况。
通过将短路电流除以相应的基准值，可以比较不同故障点和故障时刻的电流大小，方便对电力系统中的短路保护和设备容量进行评估和设计。
5.功率因数标幺值：功率因数标幺值用来表示电力系统中的功率因数大小和功率因数校正情况。
通过将功率因数与基准值进行比较，可以评估系统中的无功补偿需求，指导无功补偿设备的选择和运行，并改善系统的功率因数和电能质量。
总之，电力系统计算中标幺值的应用广泛，涵盖了电压、电流、功率、阻抗、导纳、短路电流和功率因数等各个方面。
标幺值的使用可以简化计算和分析过程，提高计算效率，减少误差，并便于数据比较和系统优化，对于电力系统的规划、运行和管理具有重要意义。
电力系统短路电流计算及标幺值算法
电力系统短路电流计算及标幺值算法一、短路电流计算方法短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要工作之一，它可以用来确定电力系统设备的选型和保护装置的设置。
一般而言，短路电流计算有三种主要的方法：解析法、计算机法和试验法。
1.解析法：解析法是利用电路的解析模型，通过简化的计算方法来估算短路电流。
该方法适用于简化的电路模型，如单相等效模型或对称分量法。
其中，单相等效模型是将三相系统简化为单相系统进行计算，对于简单的配电系统较为实用。
而对称分量法则是将三相系统分解为正序、负序和零序三部分进行计算，适用于较为复杂的计算。
2.计算机法：计算机法是运用电力系统仿真软件进行短路电流计算，其中最常用的软件包括PSS/E、ETAP、PowerWorld等。
该方法可以更加精确地模拟电力系统的实际运行情况，适用于复杂的大型电力系统。
通过输入系统的拓扑结构和参数，软件可以自动计算得到短路电流及其分布情况。
3.试验法：试验法是通过实际的短路试验来测量电力系统的短路电流。
该方法需要选取适当的试验装置和测试方法，并进行数据处理来得到准确的短路电流数值。
试验法适用于对系统的实测与验证，尤其对于重要设备或复杂系统来说更具可靠性。
标幺值是将物理量除以其基准值得到的比值，它可以用来统一比较和分析不同系统中的电流、电压等参数。
在电力系统中，短路电流的标幺值常用于比较不同设备和不同系统的短路能力。
短路电流的标幺值计算方法一般有以下几种：1.基准短路电流法：基准短路电流法是将电力系统的短路电流与一个基准电流进行比较，得到标幺值。
基准短路电流可以是短路电流中最大值，也可以是系统额定电流、设备额定电流等。
该方法适用于对系统整体的短路能力进行评估。
2.额定电流法：额定电流法是将短路电流与设备或系统的额定电流进行比较，得到标幺值。
该方法适用于对设备的短路能力进行评估，如断路器、开关等。
3.等值电路法：等值电路法是通过将电力系统简化为等效电路进行计算，然后将计算得到的电流与基准电流进行比较，得到标幺值。
电力系统中各元件电抗标幺值讲课文档
3.2 无限大容量电力系统及其三相短路分析 3.2.1 无限大容量电力系统概念
无限大容量电力系统是指容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系 统发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压基本不变，可将该电力系统视为无限大 容量电力系统。
3.2.2 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程 1．发生三相短路时的物理过程
(3-20) (3-21)
(3-22)
第12页，共33页。
§ 3.3.2 采用标幺制法计算短路电流
3．标幺制法计算步骤 （1） 画出计算电路图，并标明各元件的参数（与计算无关的原始数据一概 除去）； （2） 画出相应的等值电路图（采用电抗的形式），并注明短路计算点，
元件编号
对各元件进行编号（采用分数符号：标幺电抗 ）；
（3）电力线路的短路功率
Mk
Uc2 Z
UC 2 XL
UC 2 x0 •l
(3-27)
式中，M k 电力线路短路功率；UC：线路所在处的平均额定电压；x0，l为
线路单位长度电抗及线路长度。
电力系统中各元件电抗标幺值
第1页，共33页。
电力系统中各元件电抗标幺值
第2页，共33页。
§3.1 短路概述
电力系统运行有三种状态：正常运行状态、非正常运行状态和短路故障。
短路就是指不同电位导电部分之间的不正常短接。
3.1.1 短路原因及后果
1．短路原因
（1）短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏。 （2）误操作及误接。 （3）飞禽跨接裸导体。 （4）其它原因。 2．短路后果
电力系统发生短路，短路电流数值可达几万安到几十万安。 （1）产生很大的热量，很高的温度，从而使故障元件和其它元件损坏。
用标幺制计算三相电力系统的方法
用标幺制计算对称三相电力系统的方法（ ,西安 李 谦）目录 一．用标幺制计算电路的方法概述 二．变压器的标幺值等效电路 1. 单相变压器的标幺值等效电路 2. 三相变压器的标幺值等效电路三．用标幺值计算等效电路的方法1. 计算电路各参数基准值的公式 2．用标幺值计算等效电路的公式四. 用标幺值计算三相变压器电路的方法1．三相对称变压器电路的计算步骤2．Y-Y 形三相对称变压器电路的计算方法3. 三相变压器在在电路中产生的相位移4. Y-Δ形三相对称变压器电路的计算方法五．用标幺制计算三相电力系统的一般方法参考文献一．用标幺制计算电路的方法概述在文献4中，作者曾专门介绍过三相电路的计算问题，在那里，我们是把变压器当作电源看待的，计算的是负载的电流或它消耗的功率等，对于变压器本身的参数，并没有涉及。
但是，当计算电力系统时，对变压器的阻抗、相位移等参数就必须考虑在内，一并进行计算，也就是把变压器当负载对待。
本文就是探讨这个问题的。
不过，在这里，我们只介绍处于对称三相电路中的双绕组三相变压器的计算问题。
计算这类电路时，一般都是归结为单相电路进行计算。
所以，比较简单。
至于不对称的三相电路如何计算、三绕组的变压器如何计算，将另作介绍。
因为变压器的电压是多级的，用一般方法计算就比较困难，因此，用标幺制计算就比较方便。
所谓标幺制就是把普通电气量（如电流、电压、阻抗等）转换为无量纲的量（标幺值），再根据电路原理，对这些无量纲的量进行计算，最后把计算结果再换算为有量纲的量，以求出答案。
标幺值的计算公式是）（基准值实际值标幺值11-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯= 怎样用标幺制计算电路，也有几种不同的方法。
本文是为学习文献1的大学生们写的辅导材料，所以，本文介绍的是文献1介绍的计算方法。
这种方法在国内有时被称为使变压器变比标幺值为1的方法。
这种方法的特点，就是通过计算规则，把变压器的变比标幺值转换为1，这将使计算过程大为简化。
【国家电网 电分】6.电力系统的等值电路、标幺制(新)
U B1 U B / k
Z*
Z
SB
U
2 avN
Y*
Y
U
2 avN
SB
‹# ›
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
I B SB 3U B
‹# ›
ZB
U
2 B
SB
YB
SB
U
2 B
（三）标幺值的计算
1、精确计算法： 1）折算参数法：先将各元件参数的有名值Z、Y归算 至基本级，再求各元件参数的标幺值
Z Z k 2 Y Y / K 2
Z*
Z
SB
U
2 B
Y*
Y
U
2 B
SB
‹# ›
2）折算电压法： 将UB由基本级归算至各元件所在电压级，得到不
压之比
U aV
1.1U N U N 2
1.05U N
标幺值计算时，基准电压取为网络的平均电压。
‹# ›
电力系统各元件的电抗标幺值计算公式：
发电机：X G*
XG
%
U
2 avN
100 SN
SB
U
2 avN
XG % SB 100 SN
变压器： XT*
U
K
%
U
2 avN
100 SN% SB 100 SN
‹# ›
（二）基准值的选取
使用标么值时，必须明确其基准值，否则标么值的意 义就不明确。
（1）基准值的单位应与有名值的单位相同 （2）基准值之间应符合电路的基本关系
[电力系统计算中标幺值的应用(好公式)]电力系统电抗标幺值
![[电力系统计算中标幺值的应用(好公式)]电力系统电抗标幺值](https://img.taocdn.com/s3/m/a29dc04beff9aef8941e06f2.png)
[电力系统计算中标幺值的应用(好公式)]电力系统电抗标幺值电力系统计算中标幺值的应用工作中在进行起动设计分析时，由于系统参数是进行起动分析的基础，往往需要对甲方或设计院所给的电力系统参数进行核定。
由于电力系统中电气设备的容量规格多，电压等级多，用有名制计算量很大，尤其是对于多电压等级的归算。
因此，在电力系统的计算中，尤其在电力系统的短路计算中，各物理量广泛地采用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示。
此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的标幺值或相对值。
一、标幺值的定义标幺值=实际值（任意单位）/基准值（与实际值同单位）。
在进行标幺值计算时，首先需选定基准值。
基准值可以任意选定，基准值选的不同，其标幺值也各异。
因此，当说一个量的标幺值时，必须同时说明它的基准值才有意义。
所谓标幺制，就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法。
二、基准值的选取基准值的选取，除了要求基准值与有名值同单位外，原则上可以是任意的。
但因物理量之间有内在的必然联系，所以并非所有的基准值都可以任意选取。
在电力系统计算中，主要涉及对称三相电路，计算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和一等值阻抗，这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧姆定律，即S =U =I ??? （1）I ??选定的各物理量的基准值满足下列关系：S d =U d d I d ??? （2） =d I d ??将式（1）与式（2）相除后得：S *=U *I *?? （3） U *=Z *I *?式中，下标注‘*’者为标幺值，注‘d ’者为基准值，无下标为实际值。
由式（3）可以看出，在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同。
在各物理量取用相应的基准值情况下，线电压和相电压的标幺值相等，三相功率和单相功率的标幺值相等。
因此，有名单位制中单相电路的基本公式，可直接应用于三相电路中标幺值的运算。
且计算中无需顾忌线电压和相电压、三相和单相标幺值的区别，只需注意在还原成有名值时采用相应的基准值即可。
第二章_电力系统各元件的参数和等值电路
四.电力线路的数学模型
电力线路的数学模型就是以电阻、电抗、电纳和 电导来表示线路的等值电路。（集中参数电路） 分三种情况讨论：
1)
短线路
2) 中等长度线路 3) 长线路（分布参数电路或修正集中参数电路）
1.短输电线路：电导和电纳忽略不计 长度<100km 电压60kV以下 短的电缆线 线路阻抗
2 2
然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻
2 2 2 Pk 1U N Pk 2U N Pk 3U N RT 1 , RT 2 , RT 3 2 2 2 1000S N 1000S N 1000S N
电阻
对于100/50/100或100/100/50
由于短路损耗是指容量小的一侧达到额定电流时的 数值，因此应将含有不同容量绕组的短路损耗数据归算 为额 定电流下的值。 例如：对于100/50/100 IN ' Pk (1 2 ) Pk (1 2 ) ( ) 2 4 Pk'(1 2 ) IN / 2 IN 2 ' Pk ( 2 3 ) Pk ( 2 3 ) ( ) 4 Pk'( 2 3 ) IN / 2 然后，按照100/100/100计算电阻的公式计算各绕组电阻。
图 中等长度线路的等值电路 (a) π形等值电路；(b) T形等值电路
3 长线路的等值电路（需要考虑分布参数特性） 长线路：长度超过300km的架空线和超过100km的电缆。 精确型 根据双端口网络理论可得：
1 2coshrl 1 Y' sin hrl Zc sin hrl 其中： Z c z1 / y1 r z1 y1
电阻
由于容量的不同，对所提供的短路损耗要做些处理
对于100/100/100
第四章电力系统主要元件等效模型
第4章 电力系统主要元件等效模型
模块的3个电气连接端子(A,B,C)为定子电压输出。输出 端子(m)输出一系列电机的内部信号，共由22路信号组成， 如表4-4所示。
第4章 电力系统主要元件等效模型
单位 A 或者 p.u. A 或者 p.u. A 或者 p.u. Vs 或者 p.u. V 或者 p.u. rad rad/s VA 或者 p.u. rad/s rad Nm 或者 p.u. Nm 或者 p.u rad
第4章 电力系统主要元件等效模型
通过“电机测量信号分离器”(Machines Measurement Demux)模块可以将输出端子m中的各路信号分离出来，典 型接线如图4-10所示。
θ ωN Pe
端口 is_abc vs_abc e_abc Thetam
wm Pe
定义 流出电机的定子三相电流 定子三相输出电压 电机内部电源电压 机械角度 转子转速 电磁功率
单位 A 或者 p.u. V 或者 p.u. V 或者 p.u. rad rad/s 或者 p.u. W
第4章 电力系统主要元件等效模型
模块的3个电气连接端子(A，B，C)为定子输出电压。 输出端子(m)输出一系列电机的内部信号，共由12路信号组 成，如表4-2所示。
第4章 电力系统主要元件等效模型
表4-2 简化同步电机输出信号
输出 1～3 4～6 7～9 10
11 12
符号 isa，isb，isc Va，Vb，Vc Ea，Eb，Ec
第4章 电力系统主要元件等效模型
图4-9 同步电机模块图标
(a) p.u.基本同步电机；(b) p.u.标准同步电机；(c) SI基本同步电机
电力系统计算中标幺值的应用(好公式)
电力系统计算中标幺值的应用工作中在进行起动设计分析时,由于系统参数是进行起动分析的基础,往往需要对甲方或设计院所给的电力系统参数进行核定。
由于电力系统中电气设备的容量规格多，电压等级多，用有名单位制计算工作量很大，尤其是对于多电压等级的归算。
因此,在电力系统的计算中，尤其在电力系统的短路计算中,各物理量广泛地采用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示。
此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的标幺值或相对值.一、标幺值的定义标幺值=实际值（任意单位）/基准值（与实际值同单位）。
在进行标幺值计算时，首先需选定基准值。
基准值可以任意选定,基准值选的不同，其标幺值也各异。
因此,当说一个量的标幺值时，必须同时说明它的基准值才有意义。
所谓标幺制，就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法。
二、基准值的选取基准值的选取，除了要求基准值与有名值同单位外,原则上可以是任意的.但因物理量之间有内在的必然联系，所以并非所有的基准值都可以任意选取。
在电力系统计算中，主要涉及对称三相电路，计算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和一等值阻抗，这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧姆定律,即（1）选定的各物理量的基准值满足下列关系：（2）将式(1）与式（2)相除后得：（3）式中,下标注‘＊'者为标幺值，注‘d’者为基准值，无下标为实际值.由式（3）可以看出，在标幺制中,三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同。
在各物理量取用相应的基准值情况下，线电压和相电压的标幺值相等,三相功率和单相功率的标幺值相等。
因此，有名单位制中单相电路的基本公式，可直接应用于三相电路中标幺值的运算。
且计算中无需顾忌线电压和相电压、三相和单相标幺值的区别，只需注意在还原成有名值时采用相应的基准值即可。
式(2）可以看出，基准值的选取受两个方程的约束,所以只有两个基准值可任意选取。
工程计算中,通常选定功率基准值和电压基准值。
三、不同基准值的标幺值间的换算电力系统中的发电机、变压器、电抗器等电气设备的铭牌数据中所给出的参数，通常是以其本身额定值为基准的标幺值或百分比，即是以各自的额定电压U N和额定功率S N作为基准值的。
电力系统各元件标幺值的应用及简化电路设计
银川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：刘玥学号：1310240032成绩：______________________________指导教师：李莉、李静日期：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>> (4)一：基础资料 (4)1.1发电机的参数和等值电路 (4)1.2电力线路的参数和等值电路 (5)1.2.1电力线路单位长度的参数 (5)2.1电力系统的等值网络 (6)2.1.1用有名值表示的等值网络 (6)2.1.2用标幺值表示的等值网络 (7)二：设计任务 (10)结论 (14)总结与体会 (15)致谢 (16)参考文献 (17)课程设计成绩的考核 (18)1001002*0⨯=⨯=US x x xNN GG G sU xx NNG G 2100∙=)(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：，，，及电抗百分值，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。
标幺值原理的应用
标幺值原理的应用1. 标幺值的概念标幺值是指将物理量除以其在某种基准状态下的取值，以便进行比较和分析的一种无量纲化方法。
标幺值可以用于比较不同物理量的量级，消除单位的影响，简化计算和分析过程。
2. 标幺值的计算方法标幺值的计算方法根据具体的物理量而有所不同。
下面是一些常见物理量的标幺值计算方法：•电压标幺值：将电压除以基准电压进行计算，常用基准电压为220V 或110V。
•电流标幺值：将电流除以基准电流进行计算，常用基准电流为1A或1mA。
•功率标幺值：将功率除以基准功率进行计算，常用基准功率为1W 或1kW。
•电阻标幺值：将电阻除以基准电阻进行计算，常用基准电阻为1Ω或1kΩ。
•频率标幺值：将频率除以基准频率进行计算，常用基准频率为50Hz 或60Hz。
3. 标幺值的应用标幺值在各个领域中都有广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用场景：3.1 电力系统中的标幺值应用•系统运行状态评估：通过计算电压、电流和功率的标幺值，可以评估电网的稳定性和运行状态。
•电力设备负载分析：通过计算电力设备的标幺值，可以分析设备的负载情况，判断是否超负荷运行。
•电力损耗计算：计算电力系统中电压和电流的标幺值，可以估算系统的电力损耗。
3.2 电子电路中的标幺值应用•电路分析：通过计算电路中各个元件的标幺值，可以简化电路分析过程，快速求解电流和电压。
•滤波器设计：通过计算电容器和电感器的标幺值，可以设计滤波器的截止频率和传输特性。
•放大器设计：通过计算放大器的电流和电压的标幺值，可以设计放大器的增益和稳定性。
3.3 通信系统中的标幺值应用•信号强度计算：通过计算接收信号和噪声的比值的标幺值，可以评估通信系统的信号强度。
•信道容量分析：通过计算信道带宽和信噪比的标幺值，可以分析通信系统的容量和传输速率。
•误码率估算：通过计算接收信号和干扰信号的标幺值，可以估算通信系统的误码率。
4. 总结标幺值原理是一种非常实用的无量纲化方法，通过将物理量除以其基准值进行计算，可以快速比较和分析不同物理量的量级。
- 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)。
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)1001002*00⨯=⨯=US x x xNN GG GsU xx NNG G 200100•=)(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 ，ϕNcos ，U N及电抗百分值00x 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[201-+=t rr α0157.0lg1445.01+=rDx eqnrDx eq0157.0lg1445.01+=658.7-1.2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。
Vpg Lg21∆=V Lk k k nK ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=21YKY '21=UK U '=IKI '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 KZ '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 ZI U B B B B YZ BB 1=Z U UBB B3=I U SBB B3=SU Z BB B2=USYBB B2=USIBBB3=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 。
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧====→I U Y K K I K U Y '''2'211Z Z K 高）归算（低⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=======****S U I I U U S U Y Y U S Z Z B B B BB2B B 2B B B 3I I U Y Y Z Z取标幺⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧====→I I U U Y K Y K Z BB BB BB BB K K ''2'2'1)(Z 低高归算⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=======****S U I I I I U U U S U Y Y Y Y U S Z Z Z Z B 'B ''B ''B 'BB ''B'BB ''B '3 '' 22取标幺归算的途径有两个：（1）先将网络中各待归算级元件的阻抗、导纳以及电压、电流的有名值参数归算到基本级上，然后再除以基本上与之相对应的基准值，得到标么值参数。
即先有名值归算，后取标么值。
归算过程中用到的公式：⑵ 先将基本级上的基准值电压、电流、阻抗、导纳归算到各待归算级，然后再被待归算级上相应的电压、电流、阻抗、导纳分别去除，得到标么值参数。
即先基准值归算，后取标么值。
归算过程中用到的公式：S U Z NNZ 20*=US Z NN Z 20=*S S UU XX NBBN GG••=*'100%22S U UX BN K••=*%22以上两种归算途径，得到的标么值参数是相同的。
（3）基准值改变后标幺值换算如前所述，已知发电机的X G % ，变压器的U K % ，电抗器的X r % ，而百分值除以100为标幺值，这个标幺值是以元件本身的额定参数为基准的标幺值，则应把它换算到以选择的基本级上的基准值为基准的标幺值。
设已知Z 0*（以元件本身的额定值为基准值的标幺值阻抗）求Z n *（以选定的基本级上参数为基准的标幺值阻抗）由还原 然而所以，发电机：II UU X X rNB BrN rR ''100%••=*变压器：电抗器：这里U B '，I B '是考虑变比后，由基本级的基准值归算至待归算级的电压，电流。
电力系统的等值网络，即是将电力系统各元件的参数归算到同一电压等级后的等值电路联结起来。
二：设计任务如图2-3所示的电力系统，试用精确计算法和近似计算法计算各元件的标幺值电抗。
kAUS I B BB 484.012131003)2()2(=⨯==kAUS I B B B 95.726.731003)3()3(=⨯==87.03010026.01=⨯==*SS X X GB G解：1.精确计算（途径：先基准值归算，后取标幺值。
）选第I 段为基本段，并取KVUB 5.10)1(=，MVASB100=，其他两段的基准电压分别为各段的基准电流为：各元件的标幺值电抗： 发电机：KV KU UB B 1211215.1015.1011)1()2(===KVKK U UB B 26.76.61101215.1015.10121)1()3(=•==kAUS IB B B 5.55.1031003)1()1(=⨯==33.05.31100105.0100%2=⨯=•=*S S U X T B k 22.0100804.012122)2(03=⨯⨯==*USX X B B l58.010015105.0100%121110222)2(24=⨯⨯=••=*US SU U X B BNN k 09.126.795.73.0605.0100%)3()3(5=⨯⨯=••=*UIIU XX B B YNrN r38.01005.208.026.722)3(06=⨯⨯==*US X X B B lkVU B 5.101=kAI B 5.55.1031001=⨯=kAI B 5.011531002=⨯=kVUB 1152=kAI B 2.93.631003=⨯=kVUB 3.63=变压器T1：输电线路:变压器T2：电抗器：电缆线： 2：近似计算各段基准电压和基准电流分别为：各元件的标幺值电抗值同精确计算的各元件的标幺值3近似计算时电力系统的标幺制等效电路如图所示等效电路S B 结论电力系统计算中习惯采用标幺制，一个物理量的标幺值为其有名值和基准值之比。
通常选定容量基准和准U B，就可以求出各元件参数基本级的电压基的标幺值。
近似计算时往往略去电阻和导纳，并认为系统中所有的额定电压就等于其平均额定电压从而化简等效电路。
总结与体会通过这次的课程设计，使我学会了很多东西，包括书本上的理论知识及书本上学不到的知识。
具体的收获与体会如下：一、一：通过课程设计，使我加深了对所学理论知识的理解与巩固，并能将课本上的纯理论应用到实践中，进一步加深了对知识的认识。
同时，也有助于对其他知识的理解。
现在，我不但对图解法和解析法有了更深入的理解，而且熟练了应用图解法对机构进行运动分析以及力分析。
二、二：培养了我耐心、仔细、谨慎的工作态度。
这次课程设计的容最多的是绘画机构简图。
在绘图过程中，对比例尺的选定以及合理的布图都要有细致的规划，这是最考验一个人的耐心与严谨态度的过程，只有这样才能使绘制的机构简图更准确、更美观。
三、课程设计就是简单的毕业设计，通过这次课设。
给予我们实践的机会使我积累了一定的经验，为以后的学习打下了基础，也为毕业设计铺平了道路。
四、最后，我对我们小组的成员同学表示衷心的感，因为我们是是靠互帮互助才能完成课程设计的，我想其他同学也跟我有一样感受，同时也要诚挚地感指导教室宜老师在课程设计过程中给予帮助和指导。
致课程设计得以完成，要感的人实在太多了，首先感莉教授，因为课程设计是在老师的悉心指导下完成的。
老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，将使我终身受益。
再多华丽的言语也显苍白。
在此，谨向莉老师致以诚挚的意和崇高的敬意。