电力系统各元件的特性和数学模型1.pptVIP

第二章 电力系统各元件的特性和数学模型 引言 复功率的定义* 2.1 发电机组的运行特性和数学模型 2.2 变压器的参数和数学模型 2.3 电力线路的参数和数学模型 2.4 负荷的运行特性和数学模型 2.5 电力网络的数学模型 第二章 电力系统各元件的特性和数学模型 重点 复功率、综合用电负荷、供电负荷与发电负 荷、波阻抗与自然功率的基本概念。 发电机组的运行极限。 变压器和输电线路的阻抗参数和等值电路模型。 三绕组变压器的结构与漏抗之间的关系。 三相架空线、分裂导线、电缆线路在电抗与对地电纳方面的差别。 难点变压器参数的归算与网络的等值电路 引言 复功率的概念* 引言 复功率的概念* 引言 无功功率符号的定义 负荷以滞后功率因数运行时所吸收的无功功率为正。——感性无功负荷 负荷以超前功率因数运行时所吸收的无功功率为负。——容性无功负荷 发电机以滞后功率因数运行时所发出的无功功率为正。——感性无功电源 发电机以超前功率因数运行时所发出的无功功率为负。——容性无功电源 超前和滞后与电压电流的相位关系？ 第一节 发电机组的运行特性和数学模型 一、隐极式发电机稳态运行时的相量图和功角特性 二、隐极式发电机组的运行极限和数学模型 1、运行极限* 2、数学模型 一、隐极式发电机稳态运行时的相量图和功角特性——相量图 一、隐极式发电机稳态运行时的相量图和功角特性——功角特性 二、隐极式发电机组的运行极限和数学模型1、发电机组的运行限额 发电机组的运行总受一定条件，如定子绕组温升、励磁绕组温升、原动机功率等的约束。这些约束条件决定了发电机组发出的有功、无功功率有一定的限额。 1、发电机组的运行限额* 定子绕组温升约束。定子绕组温升取决于定子绕组电流，也就是取决于发电机的视在功率。 励磁绕组温升约束。励碰绕组温升取决于励磁绕组电流，也就是取决于发电机的空载电势。 原动机功率约束。原动机的额定功率往往就等于它所配套的发电机的额定有功功率。 其它约束。其它约束出现在发电机以超前功率因数运行的场合。它们有定子端部温升、并列运行稳定性等的约束。其中，定子端部温升的约束往往最为苛刻，而这一约束条件通常都需通过试验确定，并在发电机的运行规范中给出。 1、发电机组的运行限额*（续） 发电机只有在额定电压、电流、功率因数下运行时，视在功率才能达额定值，其容量才能最充分地利用；发电机发出的有功功率小于额定值时，它所发出的无功功率允许略大于额定无功功率。 发电机的最大有功功率=额定有功功率？ 发电机的最大无功功率=额定无功功率？ 发电机的最大视在功率=额定视在功率？ 2、发电机的数学模型 发电机组作为电力系统中最重要的元件，在稳态运行时的数学模型却极为简单。 通常就以两个变量表示，即发出的有功功率和端电压，或者发出的有功功率和无功功率。而以第一种方式表示时，往往还需伴随给出相应的无功功率限额，即允许发出的最大、最小无功功率。这两个数值往往是通过与给定有功功率相对应的点作直线平行于上图中横轴时，该直线与AB、虚线T相交的交点所对应的无功功率。 第二节 变压器的参数和数学模型 变压器的等值电路有两种，即 型等值电路和T型等值电路。在电力系统计算中，双绕组变压器的近似等值电路常将励磁支路前移到电源侧，即通常用 型等值电路。在这个等值电路中，一般将变压器二次绕组的电阻和漏抗折算到一次绕组侧并和一次绕组的电阻和漏抗合并，用等值阻抗RT+jXT来表示。这种等值电路如图所示 空载实验与短路实验 计算三绕组变压器各绕组阻抗的方法虽与计算双绕组变压器时没有本质区别，但由于三绕组变压器各绕组的容量比有不同组合，而各绕组在铁芯上的排列又有不同方式，计算时需注意。参见教材37页式2-10至2-15。计算导纳的方法和求取双绕组变压器导纳的方法相同。 三绕组参数计算算例 第三节 电力线路的参数和数学模型 电力线路可分架空线路和电缆线路两类 架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。他们的作用为：　　　　　　　 导线：传输电能。 避雷线：将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击。 杆塔：支持导线和避雷线 绝缘子：使导线和杆塔间保持绝缘 金具：支持、接续、保护导线和避雷线，连接和保护绝缘子。 电缆线路由导线、绝缘层、包护层等构成。它们的作用为： 　导线：传输电能。 　绝缘层：使导线与导线、导线与包护层隔绝。 包护层：保护绝缘层，并由防止绝缘油外溢的作用 架空线路：导线主要由铝、钢、铜等材料制成，在持殊条件下也使用铝合金。避雷线则一般用多股钢导线（GJ-50)。导线和避雷线的材料标号以不同的拉丁字母表示，如铝表示为L、钢表示为G、铜表示为T、铝合金表示为HL。由于多股线优于单股线，架空线路多半采用绞合的多股导线。多股