电气工程(4)

2019-03-23 11:00

选为平均额定电压,这样在标幺值参数的等值电路中,所有变压器的非标准变比标幺值都等于1,因而在等值电路中就去掉了非标准变比。

【例13.2.4-1】 有一网络如图13.2.4-1所示,其参数如下

例图13.2.4-1

G:SGN?30MVA,VG?N??10.5kV,XG?N???j0.26 T1:ST1?N??31.5MVA,VS%?10.5,KT1?10.5/121 T2:ST2?N??31.5MVA,VS%?10.5,KT1?110/6.6

R:VR?N??6kV,IR?N??0.3kA,XR%?5

L:100km,x?0.4?/km,r?0.1?/km,b?2.85?10?6S/km

试作出用标幺值表示的等值电路。 解:选SB?100MVA,VB??10kV,VB??110kV,VB????6kV

jXG??XV2G?N?SB10.52100G?N??S?j0.26?j0.?V22956 G?NB?3010VS%V2jXT1?N?S2T1??B10.510.5100S2?j100?j0.368 T1?N?VB?10031.5102ZL??ZSBLS2?100?0.1?j0.4?1002?0.083?j0.331B?110

2 Y?YV2B?L?S?j2.85?10?6?100?110L?j0.0344

B100 jXVS%VT2??T2?N?SB100S2?j10.511021002?j0.333 T2?N?VB?10031.5110jX?XR%VR?N?SB6100R?1003I2?j5R?N?VB???1003?0.362?j1.604 K10.5/121T1??10/110?0.9545

KT2??110/6.6110/6?0.909

最后得出等值电路图为例图13.2-5

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例图13.2.4-1最后等值电路图

13.3简单电网的潮流计算

要求:了解电压降落、电压损耗的定义;了解简单开式网络潮流计算方法;了解简单环网的潮流计算方法;了解输电线路中有功功率、无功功率的流向与功角、电压幅值的关系;了解输电线路的空载与负荷运行特性。

13.3.1电压降落、电压损耗和功率损耗 1.电压降落

?电压降落dV??V?,即两端电压的向量差。对于图13.3-1所示电路,则 ?V12

图13.3-1电压降落示意图

??V??V??P2R?Q2X?jP2X?Q2R??V?j?V dV1222V2V2?类似的:dV通式: ?V??P1R?Q1XPX?Q1R?j1??V1?j?V1

V1V1PR?QX为电压降落的纵分量

VPX?QR ?V?为电压降落的横分量

V注意:(1)功率和电压必须是同端的; (2)功率用三相的,电压用线电压。

2电压损耗

电压损耗是两端电压的幅值差dV?V1?V2,

在通常的计算中,由于电压损耗dV与电压降落的纵分量在数值上较接近,故一般用电压降落的纵分量近似为电压损耗 即 dV??V?PR?QXV

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3功率损耗

电力线路和变压器绕组的等值阻抗中流过功率时,要引起功率损耗,其计算公式为

S2P2?Q2?R?jX???P?j?Q ?SZ?2?R?jX??VV2对于电力线路的并联电纳,其无功损耗为?SB??jV2B

对于变压器并联导纳支路的功率损耗为?SYT?V2GT?jV2BT??Po?Io%SNT100

在计算功率损耗时,功率和电压均需用同一端的,且功率用三相的,电压用线电压。

13.3.2简单电网的潮流计算

电力网络的潮流计算是根据给定的运行条件确定系统的运行状态(主要是功率分布和各点电压的数值)。

1开式网络的潮流计算 (1)已知末端负荷和末端电压

按照功率损耗和电压降落的公式,从末端向首端推算,功率和电压同时计算。 (2)已知末端负荷和首端电压

电力网计算中多数是这种情况,它的计算分两步进行:

a) 由末端向首端计算各支路功率损耗和功率分布,直到首端送出功率,第一次计算时各点电压用相

应点的额定电压,第二次迭代时用b)中计算出的电压值。

b) 用首端已知电压和a)中计算出的各支路功率,逐段支路计算各段的电压降落,求出各节点电压。 通过a)和b)完成了第一次迭代计算,精度要求高时可反复迭代。通常计算时可只进行一次迭代,还可忽略电压降落的横分量。 (3)树状网络的潮流计算

树状网络不存在闭合回路,供电点为树根,它的节点分为叶节点和非叶节点,其中叶节点为只同一条支路连接的节点,且为该支路的终点;非叶节点为同两条或两条以上支路连接的节点。

树状网络潮流计算的步骤为:

a)从叶节点开始计算与叶节点相连支路功率损耗和功率分布,这时电压用该节点额定电压或前次计算出的电压代替。当所有叶节点计算完毕后,假想把这些与叶节点相连支路暂时去掉,又形成新的叶节点,节点功率等于节点原有负荷功率与以该节点为始点的各支路首端功率之和,以此直到根节点。 b)从根节点开始,用已知的电压,逆着计算功率的顺序,求出各节点电压。

为了提高计算精度,以此重复a)和b)即可。

(4)有几级电压的开式电力网计算

有几级电压的开式电力网,其参数可按各自电压级计算,变压器的参数可归算到某一侧,然后用理想变压器连接起来,理想变压器的变比用实际变比。在计算中,遇到理想变压器时,电压之比等于变比,功率经理想变压器时不变,这是因为理想变压器没有损耗只有变比。

【例13.3-1】 已知某110kV线路,其线路参数ZL输出功率为15?

?11?j33?,BL?1.1?10?4S,已知线路末端

j10MVA,首端电压为112kV,试计算首端送出功率S1和末端电压V2。

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解:根据题意,作出等值电路为图13.3-2。

图13.3-2例13.3-1等值电路图

先从末端向首端计算功率损耗及功率分布,电压用额定电压110kV代替。

??S2?S2112BLVN?15?j10??1.1?10?4?1102?15?j9.3345MVA 22152?9.33452???S2L?15?j9.3345??11?j33? S1??S21102?15?j9.3345?0.0258?11?j33??15.284?j10.1861???1.1?10?4?1102?15.284?j10.186?0.6655?15.284?j9.521 S1?S12然后计算末端电压

22V2??

?V1??V?2???215.284?11?10.186?33??15.284?33?10.186?11????112?????112112?????107.56kV?112?4.502?2??3.503?2?VV1??V??arctg?arctg3.503?1.866?

112?4.502忽略电压降落的横分量

V2?V1??V?112?

15.284?11?10.186?33?107.5kV

112【例13.3-2】 在图13.3-3(a)中额定电压为110kV的双回输电线路,长度为80km,采用LGJ-150导线,其参数为:ro110/11kV

?0.21?/km,xo?0.416?/km,bo?2.74?10?6S/km。变电所中装有两台三相

15MV·A,

?Po?40.5kW,?PS?12kW8,VS%?10.5,Io%?3.5。母线

负荷功率:SLDb线c的电压。

A的实际运行电压为117kV,

??30?j12?MV?A,SLDc??20?j15?MV?A。当变压器取主抽头时,求母

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图13.3-3例13.3-2的输电系统接线图及其等值电路

解:(一)计算参数并作出等值电路 输电线路的电阻、等值电抗和电纳分别为

RL?12?80?0.21??8.4? X1L?2?80?0.416??16.6?

Bc?2?80?2.74?10?6S?4.38?10?4S

由于线路电压未知,可用线路额定电压计算线路产生的充电功率,并将其等分为两部分,得?Q?12B21B?cVN??2?4.38?10?4?1102Mvar??2.65Mvar

将?QB分别接于节点A和b,作为节点负荷的一部分。

两台变压器并联运行时,它们的组合电阻、电抗及励磁功率分别为

R1?PV2SN2S2?10?1?128?110232?103T???3.4? N215000X?1V%V2SN2S?10?1?10.5?1102T?10??42.4?

N215000?P?Q?3.5?15?0?j0?2??0.0405?j100??MV?A??0.08?j1.05?MV?A

变压

b的一种负荷,于是节点b的总负荷

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