理论教育 电网中各元件的等效电路简介

电网中各元件的等效电路简介

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:正常运行时同步电动势EG和同步电抗XG串联,短路瞬间则变为由次暂态电动势EG″和次暂态电抗XG″相串联。等效电路中电阻、电抗单位为欧姆,电导、电纳单位为西门子。2)三绕组变压器的等效电路见图3-31,计算按下列公式:式中,;;;;。

电网中各元件的等效电路简介

1.同步电机

同步发电机等效电路见图3-29。正常运行时同步电动势EG和同步电抗XG串联,短路瞬间则变为由次暂态电动势EG″和次暂态电抗XG″相串联。短路计算中,还可近似认为次暂态电势EG″等于发电机额定电压UN

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图3-29 同步发电机等效电路

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图3-30 双绕组变压器等效电路

电抗值计算公式如下:

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式中 XG%——发电机同步电抗;

XG″%——发电机次暂态电抗百分数;

UN——发电机的额定电压(kV);

SN——发电机的额定容量(MV·A)

2.变压器

1)双绕组变压器等效电路见图3-30,各参数计算公式如下:

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式中 UN——变压器额定电压(kV),一般用高压侧值(也可视电网情况用低压侧值);

SN——变压器额定容量(MV·A);

ΔPk——变压器的短路损耗(kW);

ΔP0——变压器的空载损耗(kW);

Uk%——变压器短路电压百分数;

I0%——变压器空载电流百分数。

以上为变压器铭牌参数。等效电路中电阻、电抗单位为欧姆,电导、电纳单位为西门子

2)三绕组变压器的等效电路见图3-31,计算按下列公式:

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式中,978-7-111-52990-3-Chapter03-136.jpg978-7-111-52990-3-Chapter03-137.jpg978-7-111-52990-3-Chapter03-138.jpg978-7-111-52990-3-Chapter03-139.jpg978-7-111-52990-3-Chapter03-140.jpg978-7-111-52990-3-Chapter03-141.jpg978-7-111-52990-3-Chapter03-142.jpg978-7-111-52990-3-Chapter03-143.jpg。(www.daowen.com)

另外,SN为变压器高压绕组铭牌额定容量;UN用高压侧的额定电压,也可用中、低压侧的额定电压(要看折算到哪一侧进行网络计算方便而定);ΔPk(1-2)、ΔPk(1-3)、ΔPk(2-3)均为变压器铭牌上的短路损耗数据;Uk(1-2)%、Uk(1-3)%、Uk(2-3)%均为变压器铭牌上的短路电压数据。电抗器的等效电路仅是一个电抗,即

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式中 XR%——电抗器的电抗相对百分数;

UN——电抗器的额定电压(kV);

IN——电抗器的额定电流(kA)。

以上均为电抗器的铭牌参数。

3.输电线路

一般输电线路如长度小于300km的架空线路或长度小于100km的电缆线路,多用Л型等效电路,见图3-32。

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图3-31 三绕组变压器等效电路

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图3-32 输电线路等效电路

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式中 γ1——每千米线路的电阻(Ω/km);

x1——每千米线路的电抗(Ω/km);

b1——每千米线路的电纳(s/km)。

以上可由导线规范查得。高压架空输电线路取x1≈0.4Ω/km;而电缆线路的电抗则小得多,一般为架空线路电抗的1/6~1/4,L为线路长度(km)。

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图3-33 路瞬间异步电动机等效电路

4.异步电动机

异步电动机在稳定运行时,相当于1个阻抗;然而在短路瞬间次暂态时段内,接在短路点附近(5m以内)的较大功率异步电动机(高压电动机800kW以上、低压电动机200kW以上)却类似于一台发电机,也能向短路点提供短路电流。等值电路见图3-33。图中EM为电动机次暂态电动势,可近似取为其额定电压的90%。

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式中 Kst——电动机起动电流倍数,一般为5~6.5。

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