电力网各元件的等值电路和参数计算

第2章 电力网各元件的参数和等值电路本章提示2.1 输电线路的参数 2.2 输电线路的等值电路

2.3 变压器的等值电路及参数2.4 标么制

小结

本章提示 输电线路参数的计算方法 输电线路的∏型等值电路

变压器参数的计算方法 变压器的Г型等值电路

2.1 输电线路的参数2.1.1 电阻 2.1.2 电抗 2.1.3 电导 2.1.4 电纳 2.1.5 输电线路参数计算的几点说明

2.1.1 电阻导线的直流电阻可按下式计算：l R s

(2-1)

电阻率比导线材料的标准电阻率略大，这是因为： (1)交流电路中，受集肤效应和邻近效应的影响， 交流电阻比直流电阻略大； (2)所用电线大多是绞线，每股导线的实际长度要 比导线长度长2~3%; (3)制造中，导线的标称截面积比实际截面积略大。

2.1.2 电抗单相导线线路电抗：x 0 0.1445 lg Deq 0.0157 r

km

(2-2)

式中：r——导线的半径，mm; ——导线材料的相对导磁系数，铜和铝的 =1, 钢的 >>1; Deq——三相导线间的几何均距,mm。Dbc 、Dca 时， 当三相导线间的距离分别为 Dab 、

Deq 3 Dab Dbc Dca

第二章电力网元件等值电路 和参数计算 三峡大学电气与新能源学院输电线路工程

目

录

1. 输电线路的电气参数及等值电路

2. 变压器参数及等值电路3. 发电机和负荷的参数及等值电 4. 电网等值电路及其标么值参数

前言从本章开始，转入到电力系统的定量分 析和计算。 阐述两个问题：1.电力系统中生产、变换、输送、消费电能的四 大部分——发电机、变压器、电力线路、负荷 的特性和数学模型 2.由变压器和电力线路构成的电力网数学模型

交流电路的功率和复功率一、电力系统为何用功率？能量系统，基于能量的分析方法 发电/负荷均以功率和能量为单位， 复功率是电力系统中最重要的概念之一

二、单相有功和无功功率1、有功功率P定义为瞬时功率pR(t)的均值(特征值):

P UI cos 2、无功功率Q定义为瞬时功率pX(t)的峰值(特征值):

Q UI sin 3、物理意义P 物理意义：无源网络消耗的功率均值。 Q 物理意义：无源网与外界交换能量的能力大小，交换功率 峰值，均值为零，实际未消耗，描述无源网电感和电容存储 和释放场能现象。

4、Q的理解 网络若是电感性的，则Q>0,习惯上认为网 络“吸收”感性无功，是“无功负荷”。 网络若是电容性的，则Q<0,习惯上认为网

第二章 电力系统各元件的特性参数和等值电路 主要内容提示：

本章主要内容包括：电力系统各主要元件的参数和等值电路，以及电力系统的等值网络。

§2-1电力系统各主要元件的参数和等值电路

一、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：SN、PN、cos?N、UN及电抗百分值XG%，由此，便可确定发电机的电抗XG。

按百分值定义有

XG%?XG??100?XGSNU2N?100

因此 XGXG%UN （2—1） ??100SN?2求出电抗以后，就可求电势EG(EG?UG?jIGXG)，并绘制等值电路如图2-1所示。

（a）

图2-1 发电机的等值电路

（a）电压源形式 （b）电流源形式

jXG IG???·UG

IG·UG

·↑ EG·

↑ jXG EG·jXG ·

（b）

二、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。

⒈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。

⑴电阻：r1?r20?1???t?20??

西南科技大学本科毕业论文（设计）

西南科技大学（本科）

毕 业 论 文

题 目： 区域电力网规划设计 完 成 人： XXX

专 业： 电力系统及其自动化

完 成 时间： 2014年3月17日

西南科技大学教务处制

西南科技大学本科毕业论文（设计）

区域电力网规划设计

XXX

西南科技大学电力系统及其自动化专业

摘要：随着电力在国民经济发展中作用的日益突出，电网的建设与发展正扮

演着越来越重要的角色。而电力系统规划在电网的建设与发展中占据极其重要的地位。电力系统规划主要由电力负荷预测、电源规划和电网规划构成。本文简明扼要地介绍了区域电网设计的过程与方法。区域电网的设计应根据用户负荷的相关资料，各变电站的地理位置和供电情况做出相应的功率平衡，确定各变电站变压器的主变容量与台数。根据已有的知识做出几种备选的方案，通过技术经济比较，主要从以下几个方面：(1) 按经济截面选择导线，按机械强度、载流量等情况校验导线，确定各段导线型号。(2) 对各种

XX大学

电力系统分析 课程设计

设 计 题 目 地区电力网规划设计

指 导 教 师 院（系、部） 电气与控制工程学院

专 业 班 级 电力09-1

学 号

姓 名 日 期

电气工程系课程设计标准评分模板

课程设计成绩评定表 学期 专业 课程名称 设计题目 成绩 评分项目 1.设计态度 设计表现 2.设计纪律 3.独立工作能力 4.上交设计时间 非常认真 严格遵守 强 认真 遵守 较强 较认真 基本遵守 能独立设计完成 迟交半天 设计思路较

区域电力网规划设计

摘要

随着电力在国民经济发展中作用的日益突出，电网的建设与发展正扮演着越来越重要的角色。电网作为联系电能生产企业与用户的桥梁，对供电的可靠性与稳定性不言而喻，而电网的设计作为电网建设中的重要一环，必须给予高度的重视。

本文简明扼要地介绍了区域电网设计的过程与方法。区域电网的设计应根据用户负荷的相关资料，各变电站的地理位置和供电情况做出相应的功率平衡，确定各变电站变压器的主变容量与台数。根据已有的知识做出几种备选的方案，通过技术经济比较，主要从以下几个方面：(1) 按经济截面选择导线，按机械强度、载流量等情况校验导线，确定各段导线型号。(2) 对各种备选方案进行正常和故障情况下的电压和电能损耗的计算，本过程的计算主要采用手工算潮流电能的方法，得出各种正常及故障时的电压损耗情况，评定各种接线方案。(3) 从各种方案线路的损耗，线路投资，变电所的投资以及年运行费用等方面进行经济比较。

综合以上三个方面确定最佳的方案，即为本设计的选定方案。最后对最优方案进行潮流计算，根据其结果对最优方案评定调压要求，选定调压方案。

关键词：潮流计算；调压方案；电网接线方案

Regional Power Grid Planning and Desi

第一章 电力系统等值电路

例1：有一长度为100km的110kV输电线路，导线型号为LGJ-185，导线水平排列，相间距离为4m，求线路参数及输电线路的等值电路。

解：线路单位长度电阻为

由手册查得LGJ-185的计算直径为19mm.三相导线的几何均距为

线路单位长度电抗为

线路单位长度电纳为

不计电导参数，全线路的集中参数为

该线路等值电路的修正系数应取为: 示：

kZ则等值电路如1-9图所?1,kY?1，

例 2：已知某三绕组变压器铭牌上的参数有:额定容量120MVA，容量比为

100/100/50，变比为220/121/10.5kv，

I%?0.9，△P0=123.1KW，

0?Pk(1?2)=660KW， ?P'k(3?1)=256KW，?P'k(2?3)=227KW，Uk(1?2)%=24.7，

Uk(3?1)%=14.7，Uk(2?3)%=8.8。试计算变压器参数，并作等值电路。

电抗参数为

等值电路如图1一14所示(在变压器参数计算时，应根据题目要求，将参数归到某一侧，计算时UN就应选用该侧的额定电压)。

思考题与习题

一、思考题

1、 电力变压器的主要作用是什么?主要类别有哪些?

2、 电力线路一般用怎样的等值电路来表示?集中参数如

第一章 电力系统等值电路

例1：有一长度为100km的110kV输电线路，导线型号为LGJ-185，导线水平排列，相间距离为4m，求线路参数及输电线路的等值电路。

解：线路单位长度电阻为

由手册查得LGJ-185的计算直径为19mm.三相导线的几何均距为

线路单位长度电抗为

线路单位长度电纳为

不计电导参数，全线路的集中参数为

该线路等值电路的修正系数应取为: 示：

kZ则等值电路如1-9图所?1,kY?1，

例 2：已知某三绕组变压器铭牌上的参数有:额定容量120MVA，容量比为

100/100/50，变比为220/121/10.5kv，

I%?0.9，△P0=123.1KW，

0?Pk(1?2)=660KW， ?P'k(3?1)=256KW，?P'k(2?3)=227KW，Uk(1?2)%=24.7，

Uk(3?1)%=14.7，Uk(2?3)%=8.8。试计算变压器参数，并作等值电路。

电抗参数为

等值电路如图1一14所示(在变压器参数计算时，应根据题目要求，将参数归到某一侧，计算时UN就应选用该侧的额定电压)。

思考题与习题

一、思考题

1、 电力变压器的主要作用是什么?主要类别有哪些?

2、 电力线路一般用怎样的等值电路来表示?集中参数如

发电厂电气部分 课程设计

设 计 题 目 地区电网及发电厂电气部分规划设计

指 导 教 师 院（系、部） 自动化与电子工程学院

~ ~ ~

[键入作者姓名]

~ 1 ~

1

第一部分 设计任务书

设计题目：某地区电网规划及XX发电厂电气部分设计

设计工程项目情况如下 1.电源情况

某市拟建一座XX火电厂，容量为2×50+125MW。Tmax取6500h。该厂部分容量的30%供给本市负荷：10kV负荷16MW；35kV负荷26MW，其余容量都投入地区电网，供给地区负荷。同时，地区电网又与大系统相连。

地区原有水电厂一座，容量为2×60MW。Tmax取4000h；没有本地负荷，全部供出汇入地区电网。

2.负荷情况

地区电网有两个大型变电所：

清泉变电所负荷为50+j30MVA，Tmax取5000h。 石岗变电所负荷为60+j40MVA，Tmax取5800h。

（均有一、二类负荷，约占66%，最小负荷可取60%） 3.气象数据

本地区平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。 4.

发电厂电气部分 课程设计

设 计 题 目 地区电网及发电厂电气部分规划设计

指 导 教 师 院（系、部） 自动化与电子工程学院

~ ~ ~

[键入作者姓名]

~ 1 ~

1

第一部分 设计任务书

设计题目：某地区电网规划及XX发电厂电气部分设计

设计工程项目情况如下 1.电源情况

某市拟建一座XX火电厂，容量为2×50+125MW。Tmax取6500h。该厂部分容量的30%供给本市负荷：10kV负荷16MW；35kV负荷26MW，其余容量都投入地区电网，供给地区负荷。同时，地区电网又与大系统相连。

地区原有水电厂一座，容量为2×60MW。Tmax取4000h；没有本地负荷，全部供出汇入地区电网。

2.负荷情况

地区电网有两个大型变电所：

清泉变电所负荷为50+j30MVA，Tmax取5000h。 石岗变电所负荷为60+j40MVA，Tmax取5800h。

（均有一、二类负荷，约占66%，最小负荷可取60%） 3.气象数据

本地区平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。 4.