电力系统元件及其参数概述.pptx
电力系统元件及其参数概述
电力系统元件及其参数概述1. 引言电力系统是由各种不同的元件组成的复杂系统,每个元件都担负着特定的功能和责任。
了解和熟悉这些元件及其参数对于理解和维护电力系统至关重要。
本文将对电力系统中常见的元件及其参数进行概述。
2. 发电机发电机是电力系统中最重要的元件之一,用于将机械能转换为电能。
发电机的参数包括额定功率、额定电压、短路阻抗、功率因数等。
额定功率是指发电机在额定电压和额定频率下能够持续输出的最大功率。
额定电压是指发电机在正常运行时输出的电压。
短路阻抗表示发电机在发生短路时提供的电流。
功率因数是指发电机输出功率与电流之间的夹角。
变压器是电力系统中用来改变电压的元件。
电力系统中通常存在多个不同电压等级的电网,变压器承担着将电能从一个等级转换到另一个等级的重要任务。
变压器的参数包括额定容量、变比、短路阻抗等。
额定容量是指变压器在额定电压下能够持续输出的最大容量。
变比表示变压器的输入电压和输出电压之间的比例关系。
短路阻抗表示变压器在发生短路时提供的电流。
4. 输电线路输电线路是电力系统中用来传输电能的元件。
它们负责将发电厂产生的电能输送到用户终端。
输电线路的参数包括额定电压、线路电阻、线路电抗、电缆长度等。
额定电压是指输电线路能够承受的最高电压。
线路电阻和线路电抗分别表示输电线路对电流的阻力和对电压的阻力。
电缆长度表示输电线路的长度,影响电能传输的损耗和电压降。
开关设备是电力系统中用来控制和保护电路的元件。
它们可以打开或关闭电路,以保障系统的安全运行。
开关设备的参数包括额定电流、额定电压、短路承受能力等。
额定电流是指开关设备能够承受的最大电流。
额定电压是指开关设备能够承受的最高电压。
短路承受能力表示开关设备在发生短路时能够承受的电流。
6. 保护装置保护装置是电力系统中用来检测和隔离故障的元件。
它们负责保护电力系统中的其他元件免受过电流、过电压和短路等故障的影响。
保护装置的参数包括动作电流、动作时间、灵敏度等。
电力系统元件及其参数概述(ppt 40页)
l2 )
6
K
b
1
xb
l2 12
2.2.5输电线路的参数
例2-2
计算步骤; 结果分析page62
2.2.6输电线路的不对称运行参数
正序和负序参数相同 零序参数的特点:
相间助磁作用使零序感抗大于正负序感抗; ‘导线-地’ 回路的大地电阻增大了零序电阻;
单导线—大地回路的零序阻抗(2-53) 单回路三相电路的零序阻抗(2-55)
IC CS I1 (k121)I1
IC CSS I2 (1k112)I2 kbI2
传导功率,另一部分方
为绕组间的电磁感应功 率。
S ~ 2 U 2I 2 U 2I 1 U 2I ck 1 1U 2 2I 2 kb U 2I 2
其中 kb (1k112)称为效益系k数 121, ,所由 以 kb恒 于小1, 于 也就是说公共 小绕 于组 低电 电流 压侧 。输出电流
容性。
2.3.1双绕组变压器的正负序参数
变压器的阻抗变换作用
将二次绕组归算至一次侧:R2’=k2R2 变换的原则是保证变压器功率分布不变 可得到移除了理想变压器的变压器等值电路,
如图2-15。 ‘无理想变压器模型’ 的意义。
2.3.1双绕组变压器的正负序参数
变压器参数获取
短路试验
试验方法及内涵 测量结果:短路损耗Ps和短路电压百分比us%; 计算可知:R(=r1+r2)、X (=x1+x2)
C 0.024106法/公里 lg Deq req
2.2.5输电线路的等效电路及数学模型
精确模型为分布参数; 300km以内可用集中参数近似。
g jb
g
jb
g
2.2.5输电线路的集中参数
第 2 章 电力系统各元件的特性和数学模型PPT课件
35~110kV---7米
154~220kV---7.5米
330kV---8.5米
线间距离 :380/220V:0.6~1米
6~10kV: 0.8~1.5米
110kV: 3~4.5米
220kV:5~7.5
330kV:6~10米
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7
绝缘子
材质:瓷质、玻璃质、硅橡胶 架空线绝缘子:
必校验其最小直径)
采用分裂导线或扩径导线 应该指出
实际上,由于泄漏通常很小,而在设计线路 时,就已经检验了所选导线的半径能否满足 清凉天气不发生电晕的要求
一般情况下都可以设 g=0。
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18
5、输电线路的等值电路
说明:
线路的四个参数实际上是沿线路均匀分布的, 为简化计算,工程上按照线路的长度,将其 分为短线路、中等长度线路、长线路,对短 线路、中等长度线路,用集中参数等值电路 表示,对长线路计及分布参数的特性。
减少导线的电抗
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4
杆塔
杆塔
木杆 钢筋混凝土杆
耐张杆塔 (承力杆塔)
铁塔 直线杆塔 (中间杆塔) 转角杆塔
终端杆塔
特殊杆塔 (跨越杆塔、Hale Waihona Puke 位杆塔)03.12.2020
5
换位
定义:
由于三相导线在杆塔上的排列常常是不对称 的,将使三相导线的感性和容性电抗不对称, 为此在线路上每隔一定距离将三相导线进行 轮流变换位置,称为换位。
铭牌参数:
额定容量、额定电压、短路电压百分值、空 载电流百分值、短路损耗、空载损耗等
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32
变压器型号
高压绕组电压等级(kV) 额定容量(kVA) 设计序号 产品型号
电力系统各元件的参数和数学模型优秀课件
绝缘子
❖ 绝缘子起支撑、绝缘的作用 ❖ 绝缘子按结构可分为支持绝缘子、悬式绝缘
子、防污型绝缘子和套管绝缘子 ❖ 现在常用的绝缘子有:“陶瓷绝缘子”,
“玻璃钢绝缘子”,“合成绝缘子”,“半 导体绝缘子”
陶瓷绝缘子
盘形悬式钢化玻璃绝缘子
绝缘子
绝缘子
架空线路的绝缘子
绝缘子片数与电压等级有关,规程规定如下表:
❖ 阻抗
电阻 电抗
❖导纳
电导 电线路通过电流时产生有功功率损失的 效应
❖ (1)有色金属导线:铝线、钢芯铝线和铜线
❖ (2)每相单位长度的电阻:
❖ r1:导线单位长度的电阻
r1
S
❖ S:截面积
❖ :电阻率(铝:31.5,铜: 18.8)
❖(3)钢芯铝线的电阻,由于可只考虑 主要载流部分——铝线部分的载流作用, 可认为与同样额定截面积的铝线相同。
35kv线路 60kv线路 110kv线 220kv线路 330kv线路 500kv线路 路
不少于3 不少于5 不少于7 不少于13 不少于19 不少于25
片
片
片
片
片
片
架空线路为什么换位
❖ 在高压输电线路上,当三相导线的排列不对 称时,各相导线的电抗就不相等。即使三相 导线中通过对称负荷,各相中的电压降也不 相同;另一方面由于三相导线不对称,相间 电容和各相对地电容也不相等,从而会有零 序电压出现 。
电力线路有哪些电气现象?
❖ 电力线路通入电流,有发热的现象,这个现 象用什么电气参数表达?
❖ 电力线路通入交流电,周围产生磁场,这个 现象用什么电气参数表达?
❖ 电力线路与大地之间存在充放电现象,这个 现象用什么电气参数表达?
电力网各元件参数和等值电路PPT培训课件
性。并网运行时,需要考虑发电机的参数和等值电路,以确保与系统的
匹配和稳定。
02
参数匹配
发电机并网运行时,需要确保其参数与系统相匹配,包括电压、频率、
相位角等。这些参数的匹配能够减少并网时的冲击电流,提高系统的稳
定性。
03
等值电路应用
在发电机并网运行中,等值电路的应用非常重要。通过等值电路,可以
分析发电机的内阻抗、电抗和电感等参数,从而更好地了解发电机的性
THANKS
感谢观看
电力网各元件参数和等值 电路PPT培训课件
• 电力网元件介绍 • 元件参数介绍 • 等值电路介绍 • 电力网元件参数和等值电路的关系 • 实际应用案例分析
01
电力网元件介绍
发电机
01
02
03
种类
水轮发电机、汽轮发电机、 燃气轮发电机等。
工作原理
利用机械能转化为电能, 通过转子磁场和定子线圈 的相对运动产生感应电动 势。
元件电容
元件电容的大小影响等值电路中的电容值,对电压的相位和波形产 生影响。
等值电路在电力网中的应用
系统分析
01
等值电路可用于电力网的系统分析,帮助理解电力网的运行特
性和状态。
短路计算
02
等值电路可用于短路电流的计算,为保护装置的选择和整定提
供依据。
潮流计算
03
等值电路可用于电力网的潮流计算,确定各节点的电压和功率
额定电流
总结词
表示电器在正常工作时允许的最大电 流。
详细描述
额定电流是指电器在正常工作时所允 许的最大电流值,也是电器的一个重 要参数。如果电流超过额定值,可能 会引起电器过热、烧毁等故障。
额定功率
电力系统各元件的序参数和等值电路培训课件(ppt 71页)
第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
对称分量法 同步发电机的负序电抗和零序电抗 异步电机的参数和等值电路 变压器的零序参数和等值电路 电力线路的零序阻抗和等值电路 电力系统故障运行的等值电路
第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
子绕组的零序电流的同步频率的分量的比值。由定子绕组的漏
抗确定。
➢
零序电抗的变化范围大致是(0.15~0.6)X
" d
➢ R0=R
第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
➢
对汽轮发电机及有阻尼的水轮发电机,可采用 X 2
1.22
X
" d
➢
对于无阻尼绕组的发电机,可采用X 2
1.45
X
' d
➢ 如无电机的确切参数,也可按下表取值:
➢ 转子绕组短接,略去所有绕组的电阻时,由定子侧观察到的 等值电抗,如图7-3(a);
➢ 考虑到 X m X r ,从而简化为图7-3(b)所示,可得:
X '' X s X r
(7-8)
➢ 图7-3(b)也可表示异步电机启动时的等值电路,有:
X '' X st 1/ Ist
(7-9)
2、异步电动机的次暂态电动势 E''
X
" q
第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
注意:1)若
X
" d
,X则q" 负序电抗
X。2
X
" d
2)同步发电机经外电抗 短X路时,表中所有
都应以
电力网各元件等值电路和参数计算ppt课件
(2-23)
线路出现电晕现象的最小电压称为临界电压 Vcr 。 三相导线排列在等边三角形顶点上时,电晕临界相电压的经验公式为:
(2-16)
m1:反映导线表面状况的系数(常量),对多股绞线 m1=0.83~0.87 m2:反映气象状况的系数,对于干燥和晴朗的天气,m2=1 ,对于有雨、 雪、雾等的恶劣天气,m2=0.8~1 (随天气变化), δ为空气的相对密度;按左式计算: p为大气压力,单位Pa ; t为大气摄氏温度;当 t=25C, p=76Pa时,δ=1 r:导线的计算半径,单位为cm;D为相间距离单位与r相同。 对水平排列的线路,两边线路的电晕临界电压Vcr比上式算得的值高6%; 而中间线路的Vcr比上式算得的值低4%。
电力系统中元件的三相等值电路也有星形电路和三角形电路。
为了便于应用一相等值电路进行分析计算,要把三角形等值电路化 为星形等值电路。
等值电路中的参数是计及了其余两相影响(如相间互感等)的一相 等值参数
2-1 架空输电线路的参数
输电线路的参数包括:
电阻r0:反映线路通过电流时产生 的有功功率损失; 电憾L0:反映载流导线产生的磁场 效应; 电导g0:反映线路带电时绝缘介质 中产生泄漏电流及导线附近空气游 离而产生的有功功率损失; 电容C0:反映带电导线周围电场效 应的。
分裂导线线路的电抗值随分裂数的增加而减小
钢导线,由于集肤效应及导线内部的磁导率均随导线通过的电流大小而 变化,它的电阻和电抗均不是恒定的, 钢导线构成的输电线路将是一个非线性元件。 钢导线的阻抗无法用解析法确定, 一般用实验测定电压、电流值来确定其阻抗。
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电路理论建立方程 数学方法求解
举例说明:同一电路的几种模型。
2.1概述
重点在于理解电力元件各种参数的含义。 区别稳态参数和暂态参数。 区别正序参数、负序参数和零序参数。
什么是序参数? 序参数的含义、意义?
重点掌握发电机的模型和参数。 理解标幺值的含义。
2.2输电线路
u1
(I2
B 2
u2 )Z
U2
I1
B 2
U1
B 2
U2
I2
u1 I1
BZ 2
1
B(
BZ 4
1)
Z
BZ 2
1
u2
I2
A C
B u2
D
I2
2.2.5输电线路的分布参数
长线路(超过300km)的等值电路:
要考虑分布参数的特性 任一处无限长小长度dx都有Z1dx和Y1dx 见图2-7 两个概念:线路传播系数γ和波阻抗Zc 精确分布参数计算公式:
一般从产品目录或手册中查得。必要的时候做 温度修正。
实测的依据:
r
s
( /公里)
R r.l ()
理解直流电阻和交流电阻。 理解实际使用的电阻率。
2.2.2单位长度电抗
单位长度电抗X=ωL=2πf L; 设与导线交链的磁链Ψ,则电感L=ψ/i;
磁链Ψ可能包括自感磁链和互感磁链。
三相电路经过整循环换位后得到各相单位长度 的等效电抗如式(2-21)(2-22)。
小于100公里,线路电压不高时,忽略b、g
r0 j x
0
二端口网 络方程
I1 I2
u1 u2 I2Z
u1 I1
1 0
z 1
u2
I2
A C
B u2
D I2 2.2.输电线路的集中参数中等长度线路:100~300km
常忽略电导g=0,采用π型电路:
Z
Bj
B j
2
2
2.2.5输电线路的集中参数
2.2.4输电线路的并联电容-电纳
输电线路的电容是用来反映导线带电时
在其周围介质中产生的电场效应。
CQ
V
每相导线的单位长度
正序电容为:(2-30)
C 0.0241 106 法/ 公里 lg Deq r
电纳:(2-31)
对电纳的几点理解。
b c 2f c 7.58 106西 / 公里
有架空地线的架空线路的零序阻抗
单导线—大地回路的零序阻抗(2-53) 单回路三相电路的零序阻抗(2-55)
分析原因(列出计算式) 正负序阻抗(互感去磁:Z1=Z2=ZL-Zm) 零序阻抗(互感助磁:Z0=ZL+2Zm)
2.2.6输电线路的不对称运行参数
平行双回线架空线路的零序阻抗
(2-56)图2-13 (2-57)图2-13,双回参数相同时 互感消去法
输电线路有4个参数:
电阻:
反映线路通过电流时产生有功功率损失效应。串联参数。
电感:
反映载流导线周围产生磁场效应。串联参数。
电导:
反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气 游离而产生有功功率损耗。并联参数。
电容(电纳):
反映带电导线周围的电场效应。并联参数。
2.2.1单位长度电阻
lg Deq r eq
分裂导线、避雷线、多回线的影响 电缆线路电容大 一般取b=2.8*10-6s/km
C 0.024 106 法 / 公里 lg Deq req
2.2.5输电线路的等效电路及数学模型
精确模型为分布参数; 300km以内可用集中参数近似。
g jb
g
jb
g
2.2.5输电线路的集中参数
化简后的三个系数(2-50):
Kr
1
xb
l2 3
Kx
1 (xb
rb 2 x
l2 )
6
Kb
1
xb
l2 12
2.2.5输电线路的参数
例2-2
计算步骤; 结果分析page62
2.2.6输电线路的不对称运行参数
正序和负序参数相同 零序参数的特点:
相间助磁作用使零序感抗大于正负序感抗; ‘导线-地’ 回路的大地电阻增大了零序电阻;
2.2.3输电线路的并联电导
电导: 是用来反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率损耗的一种参数 。 一般线路绝缘良好,泄漏电流很小,可以将它忽略,主要是考虑电晕现 象引起的功率损耗。
g
Pg VL 2
西 / 公里
VL:线电压
Pg:三相线路每公里的电晕损失
电晕现象: 就是架空线路带有高压的情况下,当导线表面的电场强度超过空气的击 穿强度时,导体附近的空气游离而产生局部放电的现象。这时会发出咝 咝声,并产生臭氧,夜间还可看到紫色的晕光。 出现电晕的条件: 当线路的运行电压超过(每相)导线的临界电晕电压,超过越多电晕损耗越 大。
理解式(2-21)(2-22)的各个参数。
导线半径、导线间几何均距、磁导率
2.2.2单位长度电抗
理解式(2-22)的含义:
导线材料的影响,相对磁导率; 电抗值与几何均距、导线半径为对数关系,故单导
线架空线的布置和截面积对其电抗值影响不大,一 般为0.4Ω/km左右。 分裂导线由于增大了导线的等效半径,所以能有效 减小导线电抗。 电缆线路的电抗值要远小于架空线路。通常查手册 获得参数。 双回或多回线路的各回路间存在互感,在三相电流 值和为零时,电抗计算仍可用式(2-22、2-23)。
式(2-48) 相当于给集中参数乘上系数后变成分布参数。 系数算式包含双曲函数,计算较复杂。
2.2.5输电线路的分布参数
近似分布参数计算公式
考虑双曲函数计算复杂,展开化简 得到近似计算公式(2-50)
KrR+jKxX
I2
U1
j 2
K
bB
j 2
K
b
B
U2
2.2.5输电线路的分布参数
近似分布参数计算公式
第二章 电力系统元件及其参数
信电学院电气系 2005-3-19
2.1概述
电力系统元件
一次设备 二次设备及控制元件
元件参数
电阻、电容、电感、电导、电纳、变比、时间常数等 静态参数、动态参数
元件的建模
由物理模型到数学模型
代数方程、微分方程、线性方程、非线性方程……
工程问题的抽象与化简
2.2.3输电线路的并联电导
如何减少电晕?
电晕临界电压Vcr:
Vcr
84m1m2
r lg D r
m1:导线表面系数(多股绞)
m1=0.83~0.87
r:计算半径
D:相间距离
δ:空气相对密度 ,当t=25°C, 一个大气压时δ=1
雨 干天 燥m晴2天m0.28~11
电晕一般不会发生,所以常取电导g=0.