第2章潮流计算
2.1潮流计算的意义
电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算,也是最重要的计算。所谓潮流计算,
就是已知电网的接线方式与参数及运行条件,计算电力系统稳态运行各母线电压、各支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统,通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限,如果有越限,就应采取措施,调整运行方式。对于正在规划的电力系统,通过潮流计算,可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。
潮流计算是电力系统非常重要的分析计算,用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统,通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求;对运行中的电力系统,通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全,系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内,系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷,以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
2.2等值电路图
若要对系统进行潮流计算,需要画出系统的等值电路,根据各元件参数标幺值(各元件及电源的各序阻抗均相同):
T1、T2:电阻0,电抗0.02,k=1.08,标准变比侧YN接线,另一侧Δ接线; L24: 电阻0.03,电抗0.07,对地容纳0.03; L23: 电阻0.03,电抗0.08,对地容纳0.03; L34: 电阻0.025,电抗0.07,对地容纳0.032; G1、 G2:电阻0.01,电抗0.09,电压1.00; 负荷功率:S1=0.5+j0.15;S2=0.5+j0.1
对2节点进行打开画出等值电路图,如图2.1所示。
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图2.1等值电路图
2.3功率分布计算
?Q23??112 B23VN???0.03?12??0.015 (2-1)
22112 B34VN???0.032?12??0.016 (2-2)
22112 B24VN???0.03?12??0.015 (2-3)
22?Q34???Q24??3节点的运算负荷
S3?S1?J?Q23?J?Q34?0.45?j0.2?j0.015?j0.016?0.45?j0.169(2-4)
4节点的运算负荷
S4?S2?J?Q23?J?Q24?0.5?j0.1?j0.015?j0.016?0.5?j0.69(2-5)
计算闭式网络的功率分布:
S23???0.5?j0.119???0.03?j0.08?0.025?j0.07???0.5?j0.69???0.03?j0.07?0.03?j0.08?0.025?j0.07?0.03?j0.07S3(Z23?Z34)?S4Z24Z23?Z34?Z24?0.508?j0.355(2-6)
S34???0.05?j0.69???0.03?j0.07?0.025?j0.07???0.5?j0.119???0.03?j0.08?0.03?j0.08?0.025?j0.07?0.03?j0.07S4(Z24?Z34)?S3Z23Z23?Z34?Z24?0.62?j0.29(2-7)
验算:
S23?S34?0.508?j0.355?0.62?j0.29?1.128?j0.645 (2-8)
S3?S4?0.5?j0.119?0.5?j0.69?1?j0.88 (2-9)
可见计算结果误差很小无需重算.
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第3章对A相断线分析
电力系统的短路通常称为横向故障。它指的是在网络的节点f处出现了相与相之间或者相与零电位之间不正常接通的情况。发生横向故障时,有故障节点f同零电位节点组成故障端口。不对称故障的另一种类型是所谓的纵向故障,它指的是网络中的两个相邻节点f和f‘(都不是零电位节点)之间出现了不正常断开或者三相阻抗不相等的情况。发生纵向故障时,有f和f`这两个节点组成故障端口。
造成非全相断线的原因是很多的,例如某一线路单相接地短路后故障相开关跳闸;导线一相或者两相断线;分相检修线路或开关设备以及开关合闸过程中三相触头不同时接通等。单相断线如图3.1所示。
abcff'图3.1单相断线
3.1对称分量法
对称分量发是分析不对称故障的常用的方法,根据对称分量法,一组不对称的三相量可以分解成正序、负序和零序三相对称的三向量。在不同序别的对称分量作用下,电力系统的各元件可能呈现不同的特性。
在应用对称分量法分析计算不对称故障时,首先必须做出电力系统的各序网络。为此,应根据电力系统的接线图、中性点接地情况等原始资料,在故障点分别施加各序电势,从故障点开始,逐步查明各序电流流通的情况。凡是某一序电流能流通的元件,都必须包括在该序网络中,并用相应的序参数和等值电路表示。根据给定的电路图和上述的原则做出正序、负序和零序网络。
3.1.1正序网络
正序网络除中性点接地阻抗、空载线路(不计导纳)以及空载变压器(不计励磁电流)外,电力系统各元件均应包括在正序网络中,并且用相应的正序参数和等值电路表示。正序网络电路及等效电路如图3.2、3.3所示。
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图3.2正序网络电路
图3.3正序网络等效电路图
对正序电路图进行星脚变换如图3.4所示。
图3.4正序网络星角变换等效电路图
星角变换公式:
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X1?X2?X3?X2X30.08??0.02?0.09???0.03X1?X2?X30.08??0.02?0.09??0.15X1X3?0.02?0.09??0.15?0.05 (3-1)
?
X1?X2?X30.08??0.02?0.09??0.15X1X20.08?0.15??0.04X1?X2?X30.08??0.02?0.09??0.15由戴维南定理,对系统的正序、负序和零序网络进行化简,可得系统的等值电抗为:
jXFF(1)??j0.07?j0.03?//?j0.1?j0.05??j0.04?j0.07?j0.17
(3-2)
Eeq?0.49v
(3-3)
从故障口看正序网络,它是一个有源网络,可以用戴维南定理简化如图3.5所示。
图3.5正序网络戴维南等效电路图
3.1.2负序网络
负序电流能流通的元件与正序电流相同,但所有电源的负序电势为零。因此,把正序网络中的各元件的参数都用负序参数代替,并令电源电势等于零,而在短路点引入代替故障条件的不对称电势源中的负序分量,便得负序网络。负序网络电路如图3.6所示。
图3.6负序网络电路
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