6、电网建模与分析：变压器、线路及功率损耗

电网建模与分析：变压器、线路及功率损耗

1. 基础阻抗与三相变压器建模

1.1 基础阻抗

基础阻抗的表达式为：
[Z_b = \frac{V_{\varphi b}}{I_{\varphi b}} = \frac{V_{\varphi b}^2}{S_{\varphi b}} = \frac{V_{L - Lb}^2}{3S_{\varphi b}}]
通过将相电压用线电压表示，可进一步推导相关公式。

1.2 三相变压器的构建与类型

三相变压器可以由三个单相变压器构建而成。例如，图 2.48 展示了三个单相变压器连接成三相 Y - Y 变压器组的情况。每个单相变压器额定值为 240 V / 120 V、100 kVA，短路电抗为 5%。连接后，三相变压器组的额定线电压为(\sqrt{3}×240V)和(\sqrt{3}×120V)，容量为 300 kVA，短路电抗仍为 5%。
- Y - Y 连接 ：其单线图和一相等效电路模型分别如图 2.49 和图 2.50 所示。线电压计算如下：
- (V_{LP}=\sqrt{3}×240 = 415.2V)
- (V_{LS}=\sqrt{3}×120 = 207.6V)
- Y - Δ 连接 ：具有接地中性线，如图 2.52 所示。这种连接存在 30° 的相移（图 2.53），因此在并联连接 Y - Δ 变压器时，必须确保相序正确，建议参考 IEEE 标准或行业实践。

1.3 变压器连接总结