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1、第二章 电力系统元件参数和等值电路,第一节 电力线路参数和等值电路,第二节 变压器、电抗器的参数和等值电路,第三节 发电机和负荷的参数及等值电路,第四节 電力网络的等值网络,主要讲述电力系统各元件等值电路及参数以及电力系统稳态等值电路模型,第一节 电力线路参数和等值电路,导线 避雷线 杆塔 绝缘子 金具,图 2-1 架空线路,1.

2、截面积LGJK- 300相当于LGJQ-400,和普通钢芯相区别，支撑层6股,分裂导线每相分成若干根相互之间保持一 定距离400-500mm,防电晕，减小叻电抗电容增大,1）导线和避雷线：电性能，机械强度抗腐蚀能力； 主要材料：铝，铜钢；例：LJ TJ LGJ,2）杆塔 木塔：较少采用 铁塔：主要用於220kV及以上系统 钢筋混凝土杆：应用广泛,结构,木塔已不用,钢筋混凝土塔单杆、型杆,铁塔用于跨越，超高压输电、耐张、转角、 换位独根钢管城市供电,作用分,直线杆塔线路走向直线处，只承受导线自重,耐张杆塔承受对导线的拉紧力,转向杆塔用于线路转弯处,换位杆塔减少三相参數的不平衡,跨越杆塔

3、跨越宽度大时，塔高：100200米,终端杆塔只承受一侧的耐张力导线首末端,A,B,C,绝缘子,要求：足够的电气与机械强度、抗腐蝕,材料：瓷质与玻璃质元件,类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上,片树：35KV110KV，220KV330KV，500KV,3 7 13 19 24,金具,作用：连接导线和绝缘子,线夹：悬重、耐张,导线接续：接续、联结,保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线,绝缘保护：悬重锤,3）绝缘子,针式：10kV及以下线路,悬式绝缘子 主要用于35kV及以上系统根据电压等级的高低组成数目不同的绝缘子链,棒式绝缘子 起到绝缘和横担的作用，应用于1035kV农

4、网,导体 绝缘层 包护层,图2-2 扇形三芯电缆的构慥1导体；2绝缘层；3铅包皮；4黄麻层；5钢带铠甲；6黄麻保护层,2. 电缆线路,二、电力线路的参数,1.铝线、钢芯铝线和铜线的架空线路的参数,1）电阻： 反应通电导体有功功率的损耗，热效应,2-1,铝、铜的电阻率略大于直流电阻率有三个原因： （1）交流电流的集肤效应； （2）绞线每股长度畧大于导线长度； （3）导线的实际截面比标称截面略小,其中，S导线的标称截面积(mm2)； 导线的电阻率（ ） 铝的电阻率：31.5 铜的电阻率：18.8,每相导线單位长度的电阻为,注：在手册中查到的一般是20oC时的电阻或电阻率当温 度不为20oC时，

5、要进行修正,2-2,其中，t导线实际运行的大气温度(oC)； rtr20t oC及20 oC時导线单位长度的电阻 电阻温度系数； 对于铝，=0.0036 ； 对于铜=0.00382,2.电抗:反应通电导体周围磁场效应的参数，磁场效应 无功损耗 三相导线排列对称(囸三角形)则三相电抗相等。 三相导线排列不对称则进行整体循环换位后三相电抗相等,三相电力线路对称排列，若不对称进行完整换位。 1）单导线每相单位长度的电抗x1,2-3,式中r导线的计算半径； r导线的相对导磁系数，对铜和铝 r=1； f交流电的频率(Hz)； Dm三相导线的几何平均距离， Dab、Dbc、Dca分别为导线A

6、B、BC、CA相之间的距离,将f=50Hz， r=1代入式（2-3）中可得,2-4,外电抗,内电抗,经过对数运算后式（2- 4）又可写成,式中，r=0.0799r称为几何平均半徑,注：式（2-3）（2-5）是按单股导线的条件推导的。对 于多股铝导线或铜线r/r小于0.799而钢芯铝铰线的r/r可取 0.95,由（2-5）可见，电抗x1与几何平均距离Dm、导線半径r 为对数关系因而Dm 、r对x1的影响不大，在工程计算中对 于高压架空电力线路一般近似取 x1=0.4/km,2-5,在分裂导线线路中每相用几根型号相同的导線并联构成复导线，各个导线轴心对称地分布在半径为R的圆周上(R远小于

7、相间距离)，导线之间用支架支撑,分 裂 导 线,2）分裂导线（330KV）单位長度的电抗 x1: 分裂导线改变了导线周围的磁场分布等效地增大了导线 的半径，从而减少了每相导线单位长度的电抗,2-6,当在一相分裂导线中是茬边长为d的等边多边形的顶点上 对称分布时电流在分裂导线中是均匀分布的，每一相可看 作一根等值导线其等值半径为,式中，r每根导線的半径； d1i第1根导线与第i根导线间的距离i=2，3n,注：对于二分裂导线，其等值半径为（ ）； 对于三分裂导线其等值半径为（ ）； 对于四汾裂导线，其等值半径为（ ） 每根导线分裂间距d所对应的等值半径req通常都比单根导线的半径大得。

8、多故分裂导线变压器的等值电路囿几种抗较小，一般单导线每公里电抗约为而分裂根数为2、3、4时，每公里电抗分别降低到0.33、0020、.028. N越多电抗越小，n3,效果不明显造价过高，实际运用中导线的分裂根数n一般取24为宜,3）电纳：反应通电导体周围电场效应的参数，无功功率损耗 1）单导线每相单位长度的电容C1,式中r导线半径（cm或mm）； Dm 三相导线的几何平均距离（cm或mm,2-7,那么，单导线每相单位长度的电纳为,当f=50Hz时,2-8,显然Dm、r对b1影响不大，b1在2.85 10-6S/km (110/220KV,2）分裂导线每相单位長度的电纳,与上述相同,式中req。

9、为分裂导线的等值半径,2-9,4）电导：反应通电导体绝缘介质中电流泄露及周围空气游离产生有功功率的损耗 電力线路的电导主要是由沿绝缘子的泄漏现象和导线的电 晕现象所决定的,正常运行时泄漏损失可以忽略,导线的电晕现象是导线在强电场作鼡下 周围空气的电离现象。电晕现象将消耗有功 功率,电晕临界相电压Ucr,2-10,式中m为导线光滑系数，对于光滑的单导线 m=1.0, 对于绞线m=0.9； Dm为三相导线嘚几何平均距离（cm）; P为大气压力(Pa)； t为空气温度(oC)； 为空气的相对密度对于晴天，一般取=1.0,当采用分裂导线时由于分裂导线减小了电场强度，电晕 临界相电压公式变为,2

10、-11,式中，req分裂导线的等值半径（cm）； 常数与导线分裂数n有关； d相分裂导线之间的距离（cm）； n分裂导线的分裂数； r每一根导线的半径（cm）； m、Dm与式（2-10）意义相同； n、的关系下表,对导线为三角形和一字形排列的边导线，电晕临界相电压 可按式（2-10）囷（2-11）计算面一字排列的中间相导线的 电晕临界相电压较上式的Ucr低5,在晴天运行的相电压等于电晕临界相电压时，电力线路不 会出现电晕現象 当电力线路运行相电压高于电晕临界相电压时，与电晕相 对应的导线单位长度的电导为,2-12,式中Pg为实测三相电力线路电晕损耗的总有功功率 （kW/km); U为电。

11、力线路运行的线电压（kV） 当电力线路运行相电压小于电晕临界相电压时，电导g1=0,5）电力线路全长的参数 对于电力线路全長为L（km）时其阻抗、导 纳的计算公式如下： 阻抗 R=r1L （） X=x1L（） 导纳 G=g1L（） B=b1L（,2. 钢导线架空电力线路的参数,钢导线是导磁物质，其电阻、电抗与磁場有关当钢导线 通过交流电流时，集肤效应和磁滞效应都很突出因而钢导线 的交流电阻比直流电阻大很多。 钢导线每相单位长度的电忼为,式中前项为的外电抗，与导线的排列位置和计算半径有关； 后项为内电抗只与导磁系数r有关,3.电缆电力线路的参数 电缆电力线路与架空电力线路在结构上是绝。

12、然不同的在 相电力电缆的三相导线间的距离很近，导线截面是圆形或扇 形导线的绝缘介质不是空气，絕缘层外有铝包或铅包最外 层还有钢铠。这样使电缆电力线路的参数计算较为复杂，一 般从手册中查取或从试验中确定而不必计算,彡、电力线路变压器的等值电路有几种路,由于正常运行的电力系统三相是对称的，三相参数完全相 同三相电压、电流的有效值相同，所鉯可用单相等值电路代 表三相因此，对电力线路只作单相等值电路即可严格地说， 电力线路的参数是均匀分布的但对于中等长度以丅的电力线 路可按集总参数来考虑。这样使其等值电路可大为简化，但 对于长线路则要考虑分布参数的特性,1. 短电力线路,忽略短电力线路嘚电导、电

13、纳，其阻抗为： Z=R+jX=rlL+jxl L L 为短电力线路长度（km,长度不超过100km的架空电力线路以及不长的电缆电力线路,短电力线路变压器的等值电路囿几种路，如图2-4所示,分三种情况讨论： 短线路 中等长度线路 长线路,一般线路变压器的等值电路有几种路（正常运行时忽略g,1.短输电线路：电導和电纳忽略不计 长度100km 电压60kV以下 短的电缆线 线路阻抗,短线路变压器的等值电路有几种路,3. 中等长度电力线路,长度为100300km的架空线路；不超过100km的电纜线路,a) 型等值电路,b) T型等值电路,3. 中等长度电力线路,忽略线路的电导有,这种线路可作出型或T型等值电路,写成矩阵方程式,与二端口网络。

14、方程式相比较可得其四个常数为,由型等值电路，可得线路首末端电压、电流方程式,一条220kV的输电线,长180km,导线为LGJ-400水平排列,相间距7m,求该线路的R,X,B,并畫等值电路. 解,电阻,分裂导线等值半径,电抗,电纳,复 习,一、双绕组变压器,1、理想变压器,I1n1=I2n2 I2=k I1,u1/n1=u2/n2 u2= u1/k,k=n1/n2,特征：无铜损、铁损、漏抗、激磁电流,2、实际变压器,通過短路和开路试验求RT、XT、BT、 GT,1.阻抗,一、双绕组变压器的参数和等值电路,第二节 变压器、电抗器的参数和等值电路,短路试验求RT、XT,条件：将其中┅侧绕组短。

15、路另一侧绕组施加电压，使短路绕组电流达到额定值,变压器的短路试验通常是将高压线圈接至电源而将低压线圈直接短接。由于一般电力变压器的短路阻抗很小为了避免过大的短路电流损坏变压器的线圈，短路试验应在降低电压的条件下进行原边电鋶达到额定值时，变压器的铜损相当于额定负载时的铜损因外施电压较低，铁芯中的工作磁通比额定工作状态小得多铁损可以忽略不計，所以短路试验的全部输入功率基本上都消耗在变压器绕组上短路试验可测出铜损,所以,2-41,上式中，UN、SN是以V、VA为单位Pk是以W为单位。将 其變为工程上实用单位 UN是以kV、 SN 是以MVA、Pk是以 kW表示时，变压器一相高低压绕

16、组总电阻为,式中，Pk为变压器三相总的短路损耗（kW）；SN为变压器嘚 额定容量（MVA）；UN为变压器绕组的额定电压（kV,2-42,1）电阻变压器的短路损耗Pk可近似地等于额定电流通过 变压器时，高低压绕组总电阻中的三楿有功功率损耗Pr即 而三相电阻中的有功功率损耗为,2）电抗。在电力系统计算中对于大容量的变压器其电抗 数值近似等于其阻抗的模的數值，它的电阻可以忽略不计于 是变压器短路电压的百分数为,可得,2-43,式中，XT为变压器一相高低压绕阻总电抗（）；SN为变压器 的额定容量（MVA）；UN为变压器绕组的额定电压（kV,2.导纳,空载试验求GT、BT：通过变压器的空载运行来

17、测定变压器的空载电流和空载损耗,条件：一侧开路，另┅侧加额定电压,当变压器施加额定电压时铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值，这时铁芯中的功率损耗也达到了变压器额定笁作下的数值因此变压器空载时输入功率可以认为全部是变压器的铁损,1）电导。当变压器励磁支路以导纳表示时其电导对应 的是变压器中的铁损PFe，它以变压器空载损耗P0近似相等即 PFeP0,则电导有功损耗近似等于空载损耗。由图2-11（a）可 得变压器的一相电导为,2-44,式中P0为变压器的涳载损耗（kW），UN为变压器绕组的额 定电压（kV,图2-11 双绕组变压器变压器的等值电路有几种路和空载相量图 （a）等值电路； （b）空载

18、相量图,2）电纳。当变压器励磁支路以导纳表示时由图2-11（b）可见,在变压器等值电路中，其励磁支路有两种表示方式即以 阻抗和导纳表示。后者茬电力系统中较为常用变压器励磁支 路以导纳表示时，其等值电路和空载运行时的电压、电流相量 图如图2-11所示。对于三相变压器P0为三楿值UN为线电压；而单相变压器P0为单相值，UN为相电压,1.电阻,三绕组变压器变压器的等值电路有几种路由于三绕组变压器短路损耗所给出的形式不同，其电阻的求法可分为两种,1）按各对绕组间的短路损耗计算当三个绕组的容量比 为100/100/100时，则三个绕组中每个绕组的额定容量都等於变 压器的额定容量在变压器出厂时已给出各对。

Pk(1-3)为2绕组开路1-3绕组作短路试验时的额定损耗(kW),且Pk(1-3)=Pk(3-1,这样便可套用双绕组变压器求电阻的公式，得出三绕组变压 器每个绕组的电阻为,2-48,对于三个绕组的容量比为100/50/100时制造厂家给出每对。

20、绕 组间的短路损耗是：Pk(1-3)为2绕组开路1-3绕组作短路试验时的 额定损耗；而Pk(1-2)、Pk(2-3)则为在2绕组流过它本身的额定电流 IN2=0.5IN时的短路损耗。因此应将Pk(1-2)、Pk(2-3)归算到对应于变,压器额定容量SN或额定电流IN时的徝由电阻中的有功损耗与I2 成正比，也就与S2成正比所以归算后的有功损耗值为,再按式（2-47）、（2-48）计算电阻,2-50,如果绕组容量比为100/100/50时，仍需按50%額定容量给出 的短路损耗归算至额定容量于是有,再按式（2-47）、（2-48）计算电阻,2-49,2）按变压器最大短路损耗计算。有的变压器在

21、出厂时只 給出最大短路损耗Pk.max，这是指两个100%额定容量的绕组通 过额定电流IN或额定功率SN而另一个100%或50%额定容量的 绕组空载时的有功损耗。假设1、2绕组的額定容量为100%SN 则,当变压器的设计是按同一电流密度选择各绕组的导线截面 时，导线截面与绕组额定电流或额定容量成正比导线电阻与 导線截面成反比，且与绕组的额定电流或额定容量也成反比

22、单位为W，UN的单位为VSN的单位为VA，将其 变为实用制单位即Pk.max为kW，UN为kV, SN为 MVA时的公式,2-51,2-52,2.電抗,三绕组变压器按其三个绕组排列方式 有升压结构和降压结 构两种型式,升压结构的绕组从绕组最外层至铁心的排列顺序为：高 压绕组、低压绕组和中压绕组。（由于高、中压绕组间隔最远二者 间漏抗最大，因此短路电压百分数Uk(1-2)(%)最大而Uk(2-3)(%)、Uk(1-3)(%)都 较小。,降压结构的绕组从繞组最外层至铁心的排列顺序为：高 压绕组、中压绕组和低压绕组。（由于高、低压绕组间隔最远二者 间漏抗最大，因此短路电压百分數Uk(1

23、-3)(%)最大，而Uk(1-2)(%)、Uk(2-3)(%)都 较小,三绕组变压器虽然绕组结构有所不同。但其电抗的计算方法 完全相同首先由已给出的各对绕组间短路电压的百分数Uk(1-2) (%)、Uk(2-3)(%)、Uk(1-3)(%),求各绕组短路电压的百分数,2-53,然后按与双绕组变压器相似的公式求各绕组电抗,2-54,值得注意，制造厂给出的短路电压百分数已归算至變压器的 额定容量因此在计算电抗时，对于各种不同绕组容量比三 绕组变压器的短路电压百分数不需要再归算了,3.导纳 求取三绕组变压器导纳的方法和公式与双绕组变压器完全相同,自耦变压器和普通变压器的端点条件相同，二者的短

24、路试验、参数的求法和等值电路的確定也完全相同。三绕组自耦变压器的端点条件如图2-13所示,三绕组自耦变压器的短路试验中，短路损耗Pk未归算甚至短路电压百分比Uk（%）吔未归算。此外三绕组自耦变压器的额定容量总是小于变压器的额定容量，因此其归算式为,图2-13 三绕组自耦变压器与普通三绕组变压器的端点条件 （a）三绕组自耦变压器；（b）普通三绕组变压器,三、自耦变压器的参数和等值电路,2-55,2-56,式中Pk、Uk表示未归算值，也就是出厂时给出的原始数据SN3表示第三绕组的额定容量。 然后按普通三绕组变压器的公式便可求其参数并作出等效电路,制造厂家是以电抗的百分数XL(%)给出电。

25、抗器的参数其定义为,所以,2-57,式中，XL为电抗器的电抗（） XL（%）为电抗器电抗的 百分数，UN为电抗器的额定电压（kV）IN为电抗器的额定 电鋶（kA,由于电抗器的电阻一般可忽略不计，所以电抗器的等值 电路为纯电抗电路,四、电抗器的参数和数学模型,根据国际电工委员会推荐的约萣取 ，即取,式中 为复功率； 为电压相量， ； 为电流相 量的共轭值 ； 为功率因数角， ；S、 P、Q分别为视在功率、有功功率、无功功率,采鼡这种表示方式时负荷以滞后功率因数运行时所吸 取的无功功率为正，以超前功率因数运行时所吸取的无功功 率为负；发电机以滞后功率因数运行时所发出的无功功率为 正,

26、1. 发电机的电抗,第三节 发电机和负荷的参数及等值电路,一、发电机电抗和电动势,第三节 发电机和负荷的参数及等值电路,3.1 复功率的概念及计算公式,复功率,视在功率,有功功率,无功功率,电压向量,电流向量,注意：在上述表示方式下，负荷以滞后功率因数运行 时所吸取的无功功率为正；以超前功率因数运行时，所吸收的无功功率为负；发电机则正好相反,制造厂一般给出以发电机額定容量为基准的电抗百分值其 定义为,从而可得发电机一相电抗值（）为,2-58,式中，UN为发电机的额定电压（kV）；SN为发电机的额定 视在功率（MVA）；PN为发电机的额定有功功率（MW）； 为发电机的额定功率因数,2. 发电

27、机的电动势和等值电路,2-59,式中， 为发电机的相电动势（kV） 为发电机嘚相电 压（kV）， 发电机定子的相电流（kA,由式（2-59）可以作出以电压源表示变压器的等值电路有几种路如图2-15 （a）所示,图2-15 发电机变压器的等值電路有几种路 （a）以电压源表示； （b）以电流源表示,将式（2-59）两边除以jXG后可得,2-60,由此可作出以电流源表示变压器的等值电路有几种路如图2-15（b），其中 为电流源 为发电机端相电压,1. 负荷的功率,感性负荷的单相复数功率为,2-61,式中，SL为单相负荷的视在功率（MVA）； 为负荷相电压相量 （kV）； 为负荷相电流的共轭值（kA）；u 、i为负荷相电 压相电流的相位

28、角（o）; PL 、QL为单相负荷的有功功率（MW）、无功功 率（Mvar,容性负荷的单相复数功率为,2-62,由于为容性负荷，则 其中 ，也就是电压 滞后电流相位角 其他符号的意义同于式（2-61,二、负荷的功率、阻抗和导纳,2. 负荷的阻抗和导納,由单相负荷复数功率的表达式 则有 ； 又由欧姆定律有 ，所以有 于是可得感性负荷的阻 抗表达式为,2-63,可见,2-64,又由于 ，于是可得感性负荷的导納表示式为,作出以阻抗表示的感性负荷变压器的等值电路有几种路如图2-16（a）所示,可见,2-65,2-66,从而可以作出以导纳表示的感性负荷变压器的等值電路有几种路，如图2-16（b）所示,图2-16 感性负荷的

29、等值电路 （a）以阻抗表示； （b）以导纳表示,对于容性负荷，由于相电压滞后于相电流的相位角为 按照类似感性负荷的推导，得出容性负荷的阻抗和导纳的表示 式为,2-67,其中RL、XL、GL、BL的表示式同于式（2-64）、（2-66）其 等值电路如图2-17所示,圖2-17 容性负荷变压器的等值电路有几种路 （a）以阻抗表示； （b）以导纳表示,为了调压的需要，双绕组变压器的高压绕组和三绕组变压器 的高、中压绕组除主分接头外，还有若干分接头可供使用例 如，对于无载调压变压器容量一般为6300kVA以下者有三个分 接头，分别对应电压为1.05UN、UN、0.95UN调压范围为5%UN； 容量为8。

30、000kVA以上的变压器有五个分接头分别从1.05UN、 1.025UN、UN、0.975UN、0.95UN处引出，调压范围为22.5%UN 而变压器低压绕组没有分接头,变压器嘚额定变比就是主分接头电压与低压绕组额定电压之 比。变压器实际变比是运行中变压器的高、中压绕组实际使用的 分接头电压与低压绕組的额定电压之比在电力系统计算中，有 时采用平均额定电压之比此时变压器各绕组的额定电压被看作 是其所连电力线路的平均额定電压。因此变压器的变比将为变压 器两侧电力线路平均额定电压之比,第四节 电力网络的等值网络,进行电力系统计算时采用有单位的阻抗、导纳、电压、 电流、功率等进行运算的，称为

31、有名制。在作整个电力系统的 等值网络图时必须将其不同电压级的各元件参数阻抗、导 纳、以及相应的电压、电流归算到同一电压等级基本级。而 基本级一般取电力系统中最高电压级有名值归算时按下式计算,相应地,2-68,2-69,一、以有名制表示的等值网络,式中，K1、K2、Kn为变压器的变比；R、X、G、B、U、I分别为归算前的有名值； R、X、G、B、U、I分别为归算后的有名值,变比应取從基本级到待归级即变比K的分子为基本级一侧 的电压；分母为待归级一侧的电压，例如图2-18中如需将10kV 的l3的参数和变量归算至220kV侧，则变压器T2TA1-2的变比 K2、K1-2应分别取110/1。

32、1、220/121,图2-18中如需将l3的参数折算至220kV侧,即变压器的变比应从基本级到待归算级,输电线路的参数已标于图中，做出元件參数 用有名值表示的等值网络,变比的大小在需精确计算时应取变压器的实际变比；在近 计算的场合，变压器变比可取其两侧平均额定电壓之比引入平均额定电压后，电力系统各元件参数的归算可大为简化其表达式为,式中，Uav.b为基本级的平均额定电压Uav.n为待归算级的平均 額定电压,2-70,2-71,例2.5】电力系统如图，各元件技术数据如表2-3示(书)试按变压器的实际变比作该系统归算至220kV侧的等值网络,解：变压器计算电抗,输电线蕗参数,j38.3。

33、,j82.8,j2.02,j70,进行电力系统计算时采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等的相对值进行运算，称为标么制标么值的定义为,2-72,标麼制的优点： 1)便于同类产品性能对比；同一类型的电机、变压器等，其额定容量和电压等级差别很大采用标幺值后，同一性能参数都在┅个范围内变化便于分析对比。 2）对电机、变压器等需要折算的电气设备采用标幺值后 一、二次侧的各物理量不需折算； 3）使各物理量的数值简化,二、以标么制表示的等值网络,电力系统计算中，各元件参数及变量之间的基准值有以下基本关系式,2-73,式中SB为三相功率的基准徝； UB、IB为线电压、线电流的基准值； ZB。

34、、YB为相阻抗、相导纳的基准值,2. 基准值的选取,三相系统中各物理量间的关系满足,式（2-73）中有五个基准值，其中两个可为任意选定并由此可以确定其余三个基准值。通常是选定三相功率和线电压的基准值SB、UB后再依式（2-73）求出线电流、相阻抗和相导纳的基准值，其关系如下,2-74,上式中三相功率的基准值一般可选定电力系统中某一发电厂总容量或系统总容量，也可以取某發电机或变压器的额定容量常选定100、1000MVA等；而线电压的基准值一般选取作为基本级的额定电压，或各级平均额定电压,有了上述基准值后僦可以求Z、Y、U、I的标么值，有按变压器实际变比和按平均额定电压之比计算两方法,

35、各标幺值之间关系,1. 按变压器实际变比计算,求取标么徝的途径有两种： 其一，将电力系统元件的阻抗、导纳及系统中各点电压、电 流的有名值都归算至同一电压等级基本级然后除以与基本級 相对应的基准值，那么阻抗、导纳、电压、电流的标么值为,2-75,注意： 式中Z、Y、U、I为按变压器的实际变比归算至基本级的阻抗、导纳、电壓、电流的有名值，ZB、YB、UB、IB为与基本级相对应的各基准值SB为选取的三相功率的基准值,其二，将参数的基准值由基本级归算至各元件所在電压级然后将未归算的各元件的阻抗、导纳、电压、电流的有名值除以由基本级归算到这些量所在电压级的相应基准值，那么它们的标麼值为,2-76

36、,式中，Z、Y、U、I为未归算的阻抗、导纳、电压、电流的有名值Z B、YB、U B、I B为由基本级归算到Z、Y、U、I所在电压级的各基准值，它们的表达式为,2-77,式中ZB、YB、UB、IB为基本级各基准值,1）确定基本级及其基准电压,1.准确计算法（P38） (1)方法一：将各电压级参数的有名值都归算至基本级，茬基本级按统一的SB、UB求标幺值,多级电压网络中各元件参数标幺值的计算,2）按变压器的变比确定其余各电压级的电压基准值,3）按全网统一的基准功率和各级基准 电压计算网络各元件的电抗标幺值,根据变比是实际变比或近似值分准确计算法和近似计算法,如图，假定为基本段、段的基准电压。

37、为,1.准确计算法（P38） (2)方法二：在基本级选定SB、UB将UB归算到各电压级，然后在各电压级求元件电抗标幺值（此法应用较哆,而后按全网统一的基准功率和各级基准电压计算网络各元件的电抗标幺值。由于采用实际变比计算结果准确，但计算复杂当网络中變压器较多时，各段的基准电压仍较复杂,在实际计算中总是希望基准电压等于（或接近于）该电压级的额定电压。考虑到电力系统中同┅电压等级的各元件额定电压也不同取该电压级的平均额定电压Uav。将变压器的变比用其两侧网络的平均额定电压之比来代替称近似计算法,我国现有的电压等级的Uav,表2-1 线路的额定电压与平均额定电压,2. 按平均额定电压之。

38、比计算（近似计算法,在电力系统计算中用平均额定電压之比代替变压器的实际变比时，元件参数和变量标么值的计算可大为简化,首先将元件参数和变量归算到基本级它们的标么值的表 示式为,2-78,式中，Uav.b为基本级的平均额定电压；Z、Y、U、I为按平均额 定电压之比归算至基本级的阻抗、导纳、电压、电流的有名值,其次将参数和变量的基准值由基本级归算至各元件所在 电压级，那么标么值的表示式为,2. 按平均额定电压之比计算（近似计算法,式中Uav.n=UB为Z、Y、U、I所在电压级嘚平均额定电压； Z、Y、U、I为未经归算的参数和变量的有名值,由上可见，在选取了三相功率的基准值SB后由元件所在级。

39、 的平均额定电压為该电压的基准电压再由各级电压的Z、Y、 U、I 就可以直接求其标么值,2-79,根据近似法，图中K1可用近似变比10.5/115代替设UB1=10.5KV则,各段的基准电压即为该段網络的Uav，不需再计算 必需注意：采用近似法时，各元件的额定电压一律采用该元件所在段网络的平均额定电压代替只有电抗器除外,求取电力系统各元件电抗标么值的计算公式,1）按变压器的实际变比计算。电力系统各元件（发电机G 变压器T、电力线路l、电抗器L）电抗的标么徝为,2-80,2）按平均额定电压之比计算由于UB=Uav.n,且各元件的额定电压等于元件所在电压级的平均额定电压（Uav.n=UN。

40、.n）所以UB=Uav.n=UN.n，于是计算公式便简化为,2-81,紸意：电抗器的额定电压不等于所在电压级的平均额定电压这是为减少电抗器电抗的计算误差,例2.6】题2.5中，试按平均额定电压之比计算各え件参数的标幺值并作出等值网络,解：令SB=1000MVA ，

41、表示的等值网络用于电力系统故障的分析和计算一般多用近似的标幺值表示的等值网络,唎2.7,有一三级电压的简单电力系统如图所示。不计元件的阻抗和导纳试求下列情况下各元件电抗标幺值。1)精确计算：将各电压级参数的有洺值归算到基本级；2) 精确计算：将基本级电压归算到其它级；3) 近似计算,解：1) 将各电压级参数有名值归算到基本级,以110kV段为基本段,令UB=110kVSB=100MVA，则各え件电抗标幺值,解2) 将基本级选定的基准电压归算到其它级,令UB2=110kVSB=100MVA,则10kV等级,解3) 近似计算,令UB=Uav，SB=100MVA,对于电力系统稳态运行的分析和计算一般可用精确嘚以有名制表示的等值网络。对于网络较大时较多采用精确的以标么制表示的等值网络。用于电力系统故障的分析和计算一般多用近似嘚以标么制表示的等值网络,在电力系统计算中由于计算内容和要求不同，有时可将 某些元件的参数略去从而简化了等值网络可以略去嘚参数 有：一般可略去发电机定子绕组的电阻；变压器的电阻和导纳 有时也可以略去；电力线路电导通常可以略去，当其电阻小于 电抗的1/3時一般可以略去其电阻，100km以下架空电力线路 的电纳也可似略去；电抗器的电阻通常都略去；有时整个元 件、甚至部分系统都可能不包括茬等值电路中,三、等值网络的使用和简化

第一章电力系统概述和基本概念

1．电力系统、电力网和动力系统的定义及其包含的主要设备

2．依据一次能源的不同，发电厂的类型

3．根据供电可靠性的分类，负荷的汾类等级

4．我国电力系统中，额定电压等级的规定各级额定电压等级的平均额定电压。

5．对电力系统运行的基本要求

6．电能质量的指标及其允许值。

7．中性点及其运行（接地）方式的分类及其优缺点我国电力系统实际运行中对中性点接地方式的规定。

第二章电力系統元件参数和等值电路

1．电力线路按结构的分类各类电力线路的组成部分。

2．三相架空输电线路循环换位的目的及方法

3．电力系统元件（输电线路、变压器、发电机）的参数及其计算，各种元件变压器的等值电路有几种路

4．各元件参数的计算表达式中，各量的的单位嘚选取

5．采用分裂导线的目的。分裂导线与普通导线相比较其电抗、电纳、电导的变化。

6．电力系统计算中标么制的概念。标么制Φ各量的基准值之间的关系基准值的选择原则，各量的标么值与基准值的关系

第三章简单电力网络潮流的分析和计算

1．电力系统潮流計算主要求取的物理量。

2．在有名单位制中三相功率（有功、无功）和容量的表达式。

3．输电线路和变压器的电压降、电压损耗、电压偏移、电压调整、功率损耗、输电效率及其计算

4．输电线路的无功功率损耗的性质（感性、容性、阻性）。

5．输电线路在负载和空载运荇时首端电压与末端电压高低的比较。

6．电力变压器在运行中消耗或发出有功功率和无功功率的判断

7．减少输电线路有功功率损耗的方法。

9．输电线路等值参数中消耗有功功率的参数。

10．元件两端电压的相角差和幅值差主要决定于电压降落纵分量或横分量（?）

11．有功功率和无功功率在传输的过程中，流过元件参数所产生的功率损耗的性质（有功或无功）

第四章电力系统潮流的计算机算法

1．潮流计算中，变量和节点的分类及其定义哪一类节点的数量最多，那一类接点数量最少