第二章电力系统元件
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图2-17 长线的等值电路
2.架空输电线路的参数计算
架空输电线路每一相的等值串联阻抗 Z=(r+jx)l
架空输电线路每一相的等值并联导纳 Y=(g+jb)l
每相单位长度的等值电阻
r
s
rt r2[0 1(t2)0]
每相单位长度的等值电抗 Deq是三相导线间的互几何均距
Ds是多股绞线的自几何均距
扩大直径，不增加截面积LGJK300相当于LGJQ-400
和普通钢芯相区别，支撑层6股
分裂导线——每相分成若干根，相互之间保持一 定距离400-500mm,防电晕，减小了电抗，电容增大
架空线路采用的导线结构主要有单股、多股绞线和钢芯铝绞线。
(a) 单金属绞线 (b) 钢芯铝绞线 (c) 扩径钢芯铝绞线 (d) 空心导线 (e) 钢铝混合绞线
2-2 输电线路的等值电路及参数计算
1.架空输电线路的等值电路 2.架空输电线路的参数计算
1.架空输电线路的等值电路
输电线路四个参数:
电阻r：反映线路通过电流时产生有功功率损
失效应 ；
电感L：反映载流导线周围产生的磁场效应；
电导g：反映线路带电来自百度文库绝缘介质中产生泄漏
电流及导线附近空气游离而产生的有功
钢芯铝绞线按其强度的大小，可分为普通型、轻型和加强型三 种。其区别反映在铝钢截面比上。截面比越小，机械强度越高。 对于220kV以上的输电线路，为减少线路的电抗和导线电晕， 常用分裂导线。
架空线路导线的型号是用导线的材料和结构以及截面积三部分 表示的。如T－铜线；G－钢线；L－铝线；J－多股绞线；HL－ 铝合金线；LGJ-120表示120mm2的钢芯铝绞线。
A B C
绝缘子：架空线路用的绝缘子用来支持或悬挂导线，并使之 与杆塔绝缘。它由瓷、玻璃或硅橡胶等材料制成。
要求：足够的电气与机械强度、抗腐蚀 材料：瓷质、玻璃、硅橡胶
绝缘子 金具
类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上）
片树：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV
第二章 电力系统元件模型及参数计算
架空输电线路的等值电路及参数计算 变压器的等值电路及参数计算 发电机和负荷模型 电力系统的稳态等值电路(标幺值)
2-1 基本概念
电力系统元件：构成电力系统的各组成部件。 元件参数：表征元件特性的参量。 数学模型：元件或系统物理模型的数学描述。
2-2 输电线路的等值电路及参数计算
3
7
13
19 24
作用：连接导线和绝缘子
线夹：悬重、耐张 导线接续：接续、联结 保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线 绝缘保护：悬重锤
电缆线路
电力电缆主要由导体、
绝缘层和保护层三部分
组成，如图所示。电力
电缆的导体通常采用多
股铜绞线或铝绞线。根
据电缆中导体数目的不
同可分为单芯、三芯和
四芯电缆。
扇形三芯电缆 1-导体 2-绝缘层 3-铅包层 4-黄麻层 5-钢带铠甲 6-黄麻保护层
每相单位长度的等值电容
C0.0241106lgDreq
每相单位长度的等值电纳
(F/km (2-)14)
Deq是三相导线间
的互几何均距
r是导线的半径
杆塔
结构 作用分
木塔——已不用 钢筋混凝土塔—单杆、型杆 铁塔—用于跨越，超高压输电、耐张、转角、
换位。独根钢管—城市供电
直线杆塔—线路走向直线处，只承受导线自重 耐张杆塔—承受对导线的拉紧力 转向杆塔—用于线路转弯处 换位杆塔—减少三相参数的不平衡 终端杆塔—只承受一侧的耐张力，导线首末端 跨越杆塔—跨越宽度大时，塔高：100—200米
1、架空输电线路
导线和避雷线 杆塔 绝缘子 金具
2、电缆线路
导线 绝缘层 保护层
架空输电线路
档距：架空线路相邻杆塔之间的水平距离。 弧垂：在档距中，导线的最低点和悬挂点之间
的垂直距离。
导线和避雷线 要求：导电好、机械强度大、抗腐蚀能力强
导线可分为裸导线和绝缘导线两大类，高压输电线路 基本上都采用裸导线．它的散热性能好。又节省绝缘材 料。绝缘导线主要用于低压线路，以利于人身和设备的 安全。
功率损失；
电容C：反映带电导线周围电场效应。
1.架空输电线路的等值电路
短距离输电线路
集中参数
中长距离输电线路
长距离输电线路 分布参数
短距离输电线路的等值电路
长度不超过100km的架 空输电线路，线路额定 电压为60kV及以下者
图2-12 短线路的等值电路
ZRjXr ljxl
中等长度输电线路的等值电路
La
0 lnDeq 2 Ds
分裂导线时Ds=Dsb
x
2fnL0.1
44l5gDeq Ds
(/km)
(2-8)
分裂导线
将输电线的每相导线分裂成若干根按一定的规则 分散排列，便构成分裂导线输电线。
分裂导线的自几何均距相比 单导线的大，故电抗小。
问题1：分裂数越多 越好吗？ 问题2：分裂间距越 大越好吗？
导线的材料主要有铝、铜、钢等。目前大量使用的是 铝或铝合金导线。钢导线一般用作避雷线，铝绞线的芯 线(即钢芯铅绞线)、或水泥杆的斜拉线，以提高其机械 强度。铜导线的导电性能和机械强度都优于铝，但价格 昂贵。
多股线绞合—J
导线结构
扩径导线—K
排列：1、6、12、18
普通型：LGJ 铝/钢 比5.6—6.0 加强型：LGJJ 铝/钢 比4.3—4.4 轻 型：LGJQ 铝/钢 比8.0—8.1 LGJ-400/50—数字表示截面积
导线的材料主要有铝、铜、钢等。目前大量使用的是 铝或铝合金导线。钢导线一般用作避雷线，铝绞线的芯 线(即钢芯铅绞线)、或水泥杆的斜拉线，以提高其机械 强度。铜导线的导电性能和机械强度都优于铝，但价格 昂贵。
导线和避雷线
导线可分为裸导线和绝缘导线两大类，高压输电线路 基本上都采用裸导线．它的散热性能好。又节省绝缘材 料。绝缘导线主要用于低压线路，以利于人身和设备的 安全。
线路电压为 110kV～220kV，架
空输电线路长度为 100km～ 300km，电缆线路长度不超过 100km的线路
ZRjXrljxl YGjBjBjbl
图2-5 中等长度线路的等值电路
长距离输电线路的等值电路
长度超过100km～300km的架空输电线路 和长度超过100km的电缆线路，这种线 路，必须考虑其分布参数特性
2.架空输电线路的参数计算
架空输电线路每一相的等值串联阻抗 Z=(r+jx)l
架空输电线路每一相的等值并联导纳 Y=(g+jb)l
每相单位长度的等值电阻
r
s
rt r2[0 1(t2)0]
每相单位长度的等值电抗 Deq是三相导线间的互几何均距
Ds是多股绞线的自几何均距
扩大直径，不增加截面积LGJK300相当于LGJQ-400
和普通钢芯相区别，支撑层6股
分裂导线——每相分成若干根，相互之间保持一 定距离400-500mm,防电晕，减小了电抗，电容增大
架空线路采用的导线结构主要有单股、多股绞线和钢芯铝绞线。
(a) 单金属绞线 (b) 钢芯铝绞线 (c) 扩径钢芯铝绞线 (d) 空心导线 (e) 钢铝混合绞线
2-2 输电线路的等值电路及参数计算
1.架空输电线路的等值电路 2.架空输电线路的参数计算
1.架空输电线路的等值电路
输电线路四个参数:
电阻r：反映线路通过电流时产生有功功率损
失效应 ；
电感L：反映载流导线周围产生的磁场效应；
电导g：反映线路带电来自百度文库绝缘介质中产生泄漏
电流及导线附近空气游离而产生的有功
钢芯铝绞线按其强度的大小，可分为普通型、轻型和加强型三 种。其区别反映在铝钢截面比上。截面比越小，机械强度越高。 对于220kV以上的输电线路，为减少线路的电抗和导线电晕， 常用分裂导线。
架空线路导线的型号是用导线的材料和结构以及截面积三部分 表示的。如T－铜线；G－钢线；L－铝线；J－多股绞线；HL－ 铝合金线；LGJ-120表示120mm2的钢芯铝绞线。
A B C
绝缘子：架空线路用的绝缘子用来支持或悬挂导线，并使之 与杆塔绝缘。它由瓷、玻璃或硅橡胶等材料制成。
要求：足够的电气与机械强度、抗腐蚀 材料：瓷质、玻璃、硅橡胶
绝缘子 金具
类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上）
片树：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV
第二章 电力系统元件模型及参数计算
架空输电线路的等值电路及参数计算 变压器的等值电路及参数计算 发电机和负荷模型 电力系统的稳态等值电路(标幺值)
2-1 基本概念
电力系统元件：构成电力系统的各组成部件。 元件参数：表征元件特性的参量。 数学模型：元件或系统物理模型的数学描述。
2-2 输电线路的等值电路及参数计算
3
7
13
19 24
作用：连接导线和绝缘子
线夹：悬重、耐张 导线接续：接续、联结 保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线 绝缘保护：悬重锤
电缆线路
电力电缆主要由导体、
绝缘层和保护层三部分
组成，如图所示。电力
电缆的导体通常采用多
股铜绞线或铝绞线。根
据电缆中导体数目的不
同可分为单芯、三芯和
四芯电缆。
扇形三芯电缆 1-导体 2-绝缘层 3-铅包层 4-黄麻层 5-钢带铠甲 6-黄麻保护层
每相单位长度的等值电容
C0.0241106lgDreq
每相单位长度的等值电纳
(F/km (2-)14)
Deq是三相导线间
的互几何均距
r是导线的半径
杆塔
结构 作用分
木塔——已不用 钢筋混凝土塔—单杆、型杆 铁塔—用于跨越，超高压输电、耐张、转角、
换位。独根钢管—城市供电
直线杆塔—线路走向直线处，只承受导线自重 耐张杆塔—承受对导线的拉紧力 转向杆塔—用于线路转弯处 换位杆塔—减少三相参数的不平衡 终端杆塔—只承受一侧的耐张力，导线首末端 跨越杆塔—跨越宽度大时，塔高：100—200米
1、架空输电线路
导线和避雷线 杆塔 绝缘子 金具
2、电缆线路
导线 绝缘层 保护层
架空输电线路
档距：架空线路相邻杆塔之间的水平距离。 弧垂：在档距中，导线的最低点和悬挂点之间
的垂直距离。
导线和避雷线 要求：导电好、机械强度大、抗腐蚀能力强
导线可分为裸导线和绝缘导线两大类，高压输电线路 基本上都采用裸导线．它的散热性能好。又节省绝缘材 料。绝缘导线主要用于低压线路，以利于人身和设备的 安全。
功率损失；
电容C：反映带电导线周围电场效应。
1.架空输电线路的等值电路
短距离输电线路
集中参数
中长距离输电线路
长距离输电线路 分布参数
短距离输电线路的等值电路
长度不超过100km的架 空输电线路，线路额定 电压为60kV及以下者
图2-12 短线路的等值电路
ZRjXr ljxl
中等长度输电线路的等值电路
La
0 lnDeq 2 Ds
分裂导线时Ds=Dsb
x
2fnL0.1
44l5gDeq Ds
(/km)
(2-8)
分裂导线
将输电线的每相导线分裂成若干根按一定的规则 分散排列，便构成分裂导线输电线。
分裂导线的自几何均距相比 单导线的大，故电抗小。
问题1：分裂数越多 越好吗？ 问题2：分裂间距越 大越好吗？
导线的材料主要有铝、铜、钢等。目前大量使用的是 铝或铝合金导线。钢导线一般用作避雷线，铝绞线的芯 线(即钢芯铅绞线)、或水泥杆的斜拉线，以提高其机械 强度。铜导线的导电性能和机械强度都优于铝，但价格 昂贵。
多股线绞合—J
导线结构
扩径导线—K
排列：1、6、12、18
普通型：LGJ 铝/钢 比5.6—6.0 加强型：LGJJ 铝/钢 比4.3—4.4 轻 型：LGJQ 铝/钢 比8.0—8.1 LGJ-400/50—数字表示截面积
导线的材料主要有铝、铜、钢等。目前大量使用的是 铝或铝合金导线。钢导线一般用作避雷线，铝绞线的芯 线(即钢芯铅绞线)、或水泥杆的斜拉线，以提高其机械 强度。铜导线的导电性能和机械强度都优于铝，但价格 昂贵。
导线和避雷线
导线可分为裸导线和绝缘导线两大类，高压输电线路 基本上都采用裸导线．它的散热性能好。又节省绝缘材 料。绝缘导线主要用于低压线路，以利于人身和设备的 安全。
线路电压为 110kV～220kV，架
空输电线路长度为 100km～ 300km，电缆线路长度不超过 100km的线路
ZRjXrljxl YGjBjBjbl
图2-5 中等长度线路的等值电路
长距离输电线路的等值电路
长度超过100km～300km的架空输电线路 和长度超过100km的电缆线路，这种线 路，必须考虑其分布参数特性