第3章 简单电力系统的潮流计算
3.1 线路的电压降落和功率损耗 3.2 变压器的电压降落和功率损耗 3.3 辐射网潮流计算 3.4 环网潮流计算
电力系统潮流计算是指节点电压和支路功率分布的计算。详细地讲,电力系统潮流计算就是根据给定的某些运行条件(比如:有功、无功负荷,发电机的有功出力,发电机母线电压大小等)和电力系统接线方式,求解电网中各母线的电压、各条线路和各台变压器中的功率及功率损耗。
3.1 线路的电压降落和功率损耗
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3.1.1 标志电网电压运行水平的指标
电压降落—指线路始、末两端电压的相量差,即:
比如:
电压损耗—指线路始、末两端电压的数量差,即:U1–U2 或比如: 电压损耗
电压偏移—指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差,即:U1–UN及 U2–UN或
比如,始端电压偏移:
末端电压偏移:
3.1.2 线路的电压降落
在短线路的等值电路中,如果参数和变量都用单相值,则
在上式两边同乘以√3∠30°,便可以将相电压相量改为线电压相量,单相功率也可以用三相功率表示:
取,则电压降落为:
相量图:
如果取,则
3.1.3 线路的功率损耗
单相功率损耗:
三相功率损耗:
3.1.4 考虑线路并联导纳时的电压降落和功率损耗
当采用Ⅱ型等值电路时,必须考虑并联导纳支路的功率:
电压降落:
三相功率损耗:
注意:公式中的功率为三相功率,电压为线电压。如果功率为容性,即
,则有关公式中的无功功率符号要改变,为:
3.1.5 高压线路空载特性分析
可见,U1<U2!
此外,
[例3-1] 一条220kV线路,长150km,始端电压225kV,参数为:r1=0.131Ω/km,x1=0.394Ω/km,b1=2.×10-6 S/km,试求线路空载时的末端电压。 解:全线路的集中参数为 R=0.131×150=19.65(Ω) X=0.394×150=59.1(Ω)
B=2.×10-6 ×150=433.5×10-6 (S)