12电力线路的参数计算和等值电路
第2章 电力网元件的等值电路和参数计算(1)
= 0.1445lg
1.26 × 6000 = 0.405Ω / km 0.9 × 27 × 0.5
3. 线路的电纳
7.58 7.58 −6 = × 10−6 = 2.76 × 10−6 S/km b= × 10 1.26 × 6000 Deq lg lg 27 × 0.5 r
2.1.3 电力线路的等值电路 分布参数等值电路
I1
I + dI
( r0 + jx0 )dx
I
I2
U1
U + dU
( g 0 + jb0 )dx
U
( g 0 + jb0 )dx
U2
图2-8 线路的分布参数等值电路
2.1.3 电力线路的等值电路 分布参数等值电路 在正弦电压作用下处于稳态时，电流 I 在dx微段阻抗 中的电压降 dU （2-33） = I ( r0 + jω L0 ) dx 流入dx微段并联导纳中的电流 dI = (U + dU ) ( g 0 + jωC0 ) dx 略去二阶微小量，便得 dI （2-34） = U ( g0 + jωC0 ) dx 将式（2-33）对x求导数，并计及式（2-34）消去电流，便 得 d 2U （2-35） = ( g0 + jωC0 )( r0 + jω L0 ) U 2 dx
2.1.2 电力线路的参数计算 电导（g） 电导是反映泄露电流和空气游离引起的有功功率损 耗。一般线路绝缘良好，泄露电流很小，可以忽略。主要 只考虑电晕引起的功率损耗。 线路开始出现电晕的电压称为临界电压Ucr，经验公 式： D U cr = 49.3m1m2δ r lg r m1：导线表面状况系数（0.83-0.87）； m2：气象状况系数（0.8-1）； δ = 3.92 p / (273 + t ) 为空气相对密度，p为大气压力， r：导线半径，单位cm； t为大气温度； D：相间距离，单位cm。 提高Ucr：增大导线半径
电力系统分析 第2章 等值电路(1)..
电力系统分析
第二章 电力系统元件参数和等值电路
通常架空线路的电抗值在0.4Ω/km左右，则 X x1l 三相导线的相与相之间、相与地之间具有分布电容， 电纳： 当线路上施加三相对称交流电时，电容将形成电纳。 三相导线对称排列，单位长度的电纳（S/km）为：
的包皮有铝包皮和铅包皮。此外，在电缆的最外层还包有钢
带铠甲，以防止电缆受外界的机械损伤和化学腐蚀。
电力系统分析
第二章 电力系统元件参数和等值电路 2.1.2 输电线路的参数计算
1．架空线路的参数计算 电阻：反映有功功率损耗 导线单位长度直流电阻为： r1
S
导线的交流电阻比直流电阻增大0.2%～1%，主要是因为： 应考虑集肤效应和邻近效应的影响； 导线为多股绞线，每股导线的实际长度比线路长度大(2%);
导线的额定截面（即标称截面）一般略大于实际截面。
2 通常取 Cu 18.8 ;mm / km
Al 31.5 mm2 / km
S为导线载流部分的标称截面，mm2（对于钢芯铝线指铝线 部分的截面积） 电力系统分析
第二章 电力系统元件参数和等值电路
工程计算中，可先查出导线单位长度电阻值 r1，则 R r1l 需要指出：手册中给出的 r1值，是指温度为20℃时的导线电阻， 当实际运行的温度不等于20℃时，应按下式进行修正：
电力系统分析
第二章 电力系统元件参数和等值电路
电晕现象：在架空线路带有高电压的情况下，当导线表面的 电场强度超过空气的击穿强度时，导线周围的空气被电离而 产生局部放电的现象。 当线路电压高于电晕临界电压时，将出现电晕损耗，与 电晕相对应的导线单位长度的等值电导（S/km）为：
电力线路的参数与等值电路以及潮流计算的简单介绍
U1
U2
U2
U1 U''
2
U''
2
'
t
g1
U '' U1 U''
3、实际计算时的简化（按二次项式展开取前两项）
U1
U2
U'
2
U' U2
2
U'
U2 U'
U2
U1
U''
2
U'' U1
2
U''
U1 U''
1) 电压降落
U U1 U2 相量差
基本概念
二、电压降落、电压损耗、电压偏移
目的：对于一条线路（变压器）有负荷流过时，首末端电压不等，造 成电压 损耗，可以推导已知端的S和U时求另一端的S和U
u1 I
u2
R jX
S2 P2 jQ2
1、已知U2及S2求U1
*
I
S2 U2
P Q j 2
2
U*2
U1 U2 U U2 Z
I U2 Z
2、电抗
物理意义：导线通交流电，产生磁场自感、互感
外电抗
内电抗
几何均距Dm 3 D D D ab bc ca 等效半径r' 0.779r
对数关系：导线截面和布置无显著影响，一般0.4 Ω/km
正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D
分裂导线：改变磁场，增大了半径，减少了电抗
电力线路的参数与等值电路
最终：
Sd
Sc
SIII
j
BIII
2
U2 d
Ud
电力系统各元件的特性参数和等值电路
第二章 电力系统各元件的特性参数和等值电路 主要内容提示：本章主要内容包括：电力系统各主要元件的参数和等值电路，以及电力系统的等值网络。
§2-1电力系统各主要元件的参数和等值电路一、发电机的参数和等值电路一般情况下，发电机厂家提供参数为：N S 、N P 、N ϕcos 、N U 及电抗百分值G X %，由此，便可确定发电机的电抗G X 。
按百分值定义有100100%2⨯=⨯=*NNGG G U S X X X 因此 NNG G S U X X 2100%⋅= （2—1） 求出电抗以后，就可求电势G E •)(G G G G X I j U E •••+=，并绘制等值电路如图2-1所示。
二、电力线路的参数和等值电路电力线路等值电路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。
在同一种材料的导线上，其单位长度的参数是相同的，随导线长度的不同，有不同的电阻、电抗、电导和电纳。
⒈电力线路单位长度的参数电力线路每一相导线单位长度参数的计算公式如下。
⑴电阻：()[]201201-+=t r r α（Ω/km ） （2—2） ⑵电抗：0157.0lg1445.01+=rD x m（Ω/km ） （2—3） 采用分裂导线时，使导线周围的电场和磁场分布发生了变化，等效地增大了导线半径，从而减小了导线电抗。
此时，电抗为nr D x eq m 0157.0lg1445.01+=（Ω/km ） 式中m D ——三相导线的几何均距；（a ） G ·（b ）G ·图2-1 发电机的等值电路（a ）电压源形式 （b ）电流源形式eq r ——分裂导线的等效半径；n ——每相导线的分裂根数。
⑶电纳：6110lg 58.7-⨯=rD b m（S/km ） （2—4）采用分裂导线时，将上式中的r 换为eq r 即可。
⑷电导：32110-⨯=UP g g∆（S/km ） （2—5）式中g g ∆——实测的三相线路的泄漏和电晕消耗的总功率， kW/km ； U ——实测时线路的工作电压。
电力线路变压器的参数与等值电路
0.0157
0.1014 0.0157 0.41 / km
（2）三相导线等边三角形布置时
Dm D 6m
x1
0.1445lg
Dm r
0.0157
6 0.1445lg 12.6 103
0.0157
0.387 0.0157 0.403 / km
4.2.1 输电线路的参数及等值电路
4.2.2 变压器参数及等值电路
（2）试验参数
4）励磁电纳
BT
I0 %SN
U
2 N
10 5
（4-2-15）
式中 BT ——变压器的电纳，S；
I0 % ——变压器额定空载电流的百分
值；
SN ——变压器的额定容量，kVA； U N ——变压器的额定电压，kV。
4.2.2 变压器参数及等值电路
2．三绕组变压器 （1）等值电路
4.2.2 变压器参数及等值电路
（2）试验参数
1）电阻
变压器三个绕组容量比为短路试验可以得到任两
个绕组的短路损耗Pk12、Pk 23 、Pk31。由此算出每
个绕组的短路损耗 Pk1、Pk2 、Pk3 。
Pk1
Pk12
Pk 31 2
Pk 23
RT 1
Pk1U
线与大地间的分布电容所确定的。每相导线的
等值电容
C1
0.0241 106 F／km
lg Dm
（4-2-10）
r
当频率为50Hz时，单位长度的电纳为
b1
2fC1
7.58 lg Dm
106
S／km（4-2-11）
r
4.2.1 输电线路的参数及等值电路
5. 线路每相总电阻、总电抗、总电导和总电 纳
第二章 电力系统各元件的等值电路和参数计算
( (
SN 2 ) S2N SN min{ S 2 N , S 3 N SN 2 ) S 3N
'
S (2−3)
S ( 3 −1)
(
)2 }
（3）仅提供最大短路损耗的情况
R( S N )
2 ∆PS .maxVN = ×103 2 2S N
2 ∆PSiVN Ri = × 10 3 (i = 1,2,3) 2 SN
2.2.3 三绕组变压器的参数计算
（2）三绕组容量不同（100／100／50、100／50／100） 三绕组容量不同（100／100／50、100／50／100）
∆ PS (1 − 2 ) = ∆ P ∆ PS ( 2 − 3 ) = ∆ P ∆ PS ( 3 − 1 ) = ∆ P
2.2.3 输电线路的参数计算
1.电阻 电阻 有色金属导线单位长度的直流电阻： 有色金属导线单位长度的直流电阻： r = ρ / s 考虑如下三个因素： 考虑如下三个因素： （1）交流集肤效应和邻近效应。 ）交流集肤效应和邻近效应。 （2）绞线的实际长度比导线长度长 ～3 ％。 ）绞线的实际长度比导线长度长2～ （3）导线的实际截面比标称截面略小。 ）导线的实际截面比标称截面略小。 2 因此交流电阻率比直流电阻率略为增大： 因此交流电阻率比直流电阻率略为增大：铜：18.8 Ω ⋅ mm / km 铝：31.5 Ω ⋅ mm 2 / km 精确计算时进行温度修正： 精确计算时进行温度修正： rt = r20 [1 + α (t − 20)]
架空线路的换位问题
A B C C A B B C A A B C
目的在于减少三相参数不平衡 整换位循环： 整换位循环：指一定长度内有两次换位而三相导线 都分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。 都分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。 滚式换位 换位方式 换位杆塔换位
电力网各元件的等值电路和参数计算
m2：考虑气象状况的系数
干燥和晴朗的天气
m2＝ 1
有雨雪雾等的恶劣天气 m2＝0.8～1
r：导线的计算半径；
D：相间距离；
δ：空气的相对密度
2020/8/30
电力系统分析 第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算
24
当实际运行电压过高或气象条件变坏时，运行电压将超 过临界电压而产生电晕——计算等值电导
do1 do2
vp
q
2
ln
d2 d1
导线A的表面：d1＝r和d2＝D-r，D>>r，导线A的电位：
vA＝
q
2
ln
Dr r
q
2
ln
D r
2020/8/30
电力系统分析 第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算
29
2. 三相输电线路的等值电容
计算空间任意点的电位时均须考 虑三相架空导线和大地对电场的 影响。
❖ LGJ－120：钢芯铝绞线
2020/8/30
电力系统分析 第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算
6
避雷线
又称架空地线，架设在杆塔顶部，一根或二根，用于 防雷，110-220千伏线路一般沿全线架设。 架空送电线着雷时，可能打在导线上，也可能打在杆 塔上。
避雷线可以遮住导线，使雷尽量落在避雷线本身上， 并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置， 使雷电流流入大地。
H /m
轴间距离
2020/8/30
电力系统分析 第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算
14
2. 三相输电线路
a
1）三角形对称布置时：
a相磁链：
a Lia M (ib ic )
c
电力线路的参数与等值电路以及潮流计算的简单介绍
U 2 Z
P Q j 2
2
U* 2
两边同乘 e3 j30 U U
U 1 U 2 U U 2 Z
e P Q 3 ( j30 2 j
)
2
U* 2
U 2 Z
3(P2 jQ2)
3e
j30
U* 2
U 2
Z
P2 jQ2 U* 2
**
U
U 1 U 2 Z
P2 jQ2 电压降落 U2
基本概念
二、电压降落、电压损耗、电压偏移
目的：对于一条线路（变压器）有负荷流过时，首末端电压不等，造
成电压 损耗，可以推导已知端的S和U时求另一端的S和U
u 1
I
u 2
R jX
S 2 P2 jQ2
1、已知U2及S2求U1
I
S 2 U 2
*
P Q j 2
2
U* 2
U 1 U 2 U U 2 Z I
电力线路的参数与等值电路
一.单位长度电力线路的参数
1、电阻 r1=ρ/ s
ρ电阻率
单位：Ω•mm2/km 铜：18.8 铝: 31.3
与温度有关
S 截面积 mm2
一般是查表 rt=r20(1+α(t-20))
钢线电阻：导磁集肤、磁滞效应交流电阻> 直流电阻，和电流有关查手册
电力线路的参数与等值电路
以U2为参考电压
U
(R
jX ) P2 jQ2 U2
I2
U 1 U U' U 2 U'
P2 R Q2 X j P2 X Q2 R U' j U'
U2
U2
纵分量 横分量
2、已知U1及S1求U2
电力线路的参数计算和等值电路共页课件 (一)
电力线路的参数计算和等值电路共页课件(一)电力线路是实现电能传输和分配的基础设施，其参数计算是保证电力传输能力和稳定性的关键。
而等值电路是将复杂的电力线路简化为电路模型，方便计算和设计。
本文将介绍电力线路参数计算和等值电路共页课件的相关内容。
一、电力线路参数计算电力线路参数计算包括线路电阻、线路电抗以及传输远程时的电压降计算。
其中，线路电阻取决于线路截面积、材质以及长度等因素。
线路电抗则与线路电缆和电源之间的距离有关，可以通过迭代计算方法求解。
传输远程时的电压降计算，则需要考虑功率因数和算法等综合因素，通常使用计算机模拟软件实现。
二、等值电路模型等值电路模型是将线路分段，将每个段的参数合并为一个等效的线路元件。
常用的等效电路模型有格拉木电路模型和母线电路模型。
其中，格拉木电路模型将每个线路分为多个元件，其中包括电感、电容、电阻等，通过串联或并联组合实现等效模型的构建。
母线电路模型则将每个线路视为一对广泛的导体，主要通过计算传输线的本征电容电感、传输线之间的相互电容以及传输线与地之间的电容等参数来实现。
三、等值电路共页课件等值电路共页课件是专门用于线路设计和参数计算的软件。
它可以将各种线路设计软件中的模型转换为等效电路模型，计算出线路的各种参数，甚至可以进行电磁场模拟分析。
在线路设计和参数计算过程中，使用等值电路共页课件可以大大缩短计算时间，提高计算精度，减少误差。
总之，电力线路参数计算和等值电路模型的建立是保证电力传输能力和稳定性的关键，而等值电路共页课件则提供了便利和准确的计算工具。
随着技术的不断进步，这些计算方法和工具将会越来越精细和高效。
电力网各元件参数和等值电路
3、分裂导线的原理
分裂导线附近电磁场变化了，每相电荷分布在该相的 各根分导线上，就等效于加大了该相导线的半径，减 小了导线表面电荷密度,因而降低导线表面电场强度,从 而抑制电晕放电。
图中所示为不同分裂导线周围的电场分布。各分裂导 线直径分别为5、3.6、2.9、2.5厘米;裂相距离为45厘米； 离地面高度20米。
和电流的关系
(2-20)与(2-21)相比较，若取
U1 AU 2 BI2 I1 CU 2 DI2
（2-21） A D chl
B ZC shl
C shl
ZC
输电线是对称的无源二端口网络
二端口网络 通用方程
可用对称的等值电路来表示。
2、输电线 的集中参数等值电路
➢ 长线路
（>330kV, >300km架空线路、>100km电缆线路）
同，当三相相间距离为Dab、 Dbc、 Dca时， Dm= 3 Dab Dbc Dca （mm）
工程近似取：x1=0.4(Ω/km)
➢ 分裂导线单位长度电抗：
x1
0.1445 lg
Dm req
0.0157 n
（2-4）
其中：n—每相分裂根数 ,mm
r
eq--分裂导线的等值半径，其值为：req
n
n
r d1i
（2-8）
b与几何均距、导线半径→对数关系，架空线路电纳变化不大，
其值一般在2.85×10-6S/km左右。电缆线路电纳比架空线路大
得多 2）分裂导线单位长度电纳
b 7.58 106 s / km lg Dm req
（2-9）
分裂导线→改变导线周围的电场，导线半径等效↑，每相导线的电 纳↑ 。式中 的代表意义与式（2-4） 相同。 每相分裂根数为 2→ 3.4×10-6 (S/km)
第二章_电力系统各元件的参数和等值电路
四.电力线路的数学模型
电力线路的数学模型就是以电阻、电抗、电纳和 电导来表示线路的等值电路。（集中参数电路） 分三种情况讨论：
1)
短线路
2) 中等长度线路 3) 长线路（分布参数电路或修正集中参数电路）
1.短输电线路：电导和电纳忽略不计 长度<100km 电压60kV以下 短的电缆线 线路阻抗
2 2
然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻
2 2 2 Pk 1U N Pk 2U N Pk 3U N RT 1 , RT 2 , RT 3 2 2 2 1000S N 1000S N 1000S N
电阻
对于100/50/100或100/100/50
由于短路损耗是指容量小的一侧达到额定电流时的 数值，因此应将含有不同容量绕组的短路损耗数据归算 为额 定电流下的值。 例如：对于100/50/100 IN ' Pk (1 2 ) Pk (1 2 ) ( ) 2 4 Pk'(1 2 ) IN / 2 IN 2 ' Pk ( 2 3 ) Pk ( 2 3 ) ( ) 4 Pk'( 2 3 ) IN / 2 然后，按照100/100/100计算电阻的公式计算各绕组电阻。
图 中等长度线路的等值电路 (a) π形等值电路；(b) T形等值电路
3 长线路的等值电路（需要考虑分布参数特性） 长线路：长度超过300km的架空线和超过100km的电缆。 精确型 根据双端口网络理论可得：
1 2coshrl 1 Y' sin hrl Zc sin hrl 其中： Z c z1 / y1 r z1 y1
电阻
由于容量的不同，对所提供的短路损耗要做些处理
对于100/100/100
电力线路的参数和等值电路
电力线路的参数和等值电路
1.力线路的参数
(1)电阻、电感（电抗）线路的电感以电抗的形式计算、电导、电容（电纳）而线路的电容则以电纳的形式计算。
电力线路的参数是均匀分布，电阻、电抗、电导和电纳都是沿线路长度均匀分布的。
(2)工程上：
1）线路的电阻：
式中，l：导线的长度，r1：单位长度的电阻。
2）线路的电抗：阻碍电流流动的能力用电抗来度量。
用每相导线单位长度的电抗进行计算。
3）线路的电导阻：由沿绝缘子的泄漏电流和电晕现象决定的。
用单位长度的电导进行计算。
4）线路的电纳：导线之间及导线对大地之间的电容决定。
2.电线路的等值电路与基本方程
输电线路在正常运行时三相参数是相等的，可以只用其中的一相作出等值电路。
电力线路的单相等值电路如图2。
图2 电力线路的单相等值电路
（1）短线路的等值电路与基本方程
由于电压不高，这种线路电纳的影响不大，可略去。
因此短线路的参
数只有一个串联总阻抗。
短线路的等值电路见图3。
图3 短线路的等值电路
（2）中等长度线路的等值电路与基本方程
这种线路电压较高，线路的电纳一般不能忽略，等值电路常为Π形等值电路，如图4。
图4 中等长度的等值电路
（3）长线路的等值电路
必须考虑分布参数特性的影响。
将分布参数乘以适当的修正系数就变成了集中参数，从而绘出用集中参数表示的等值电路，见图5。
图5 长线路的等值电路。
第二章 电力网的参数及等值电路
电力系统应用
第二章 电力网的参数及等值电路
• 对于35kV及以下电压等级的变压器，因为其励磁支路 中损耗较小，可以略去不计，如图所示。
rT
jxT
２、参数计算 变压器的参数一般是指其等值电路中的电阻RT、电抗XT、 电导GT和电纳BT。变压器的变比也是变压器的一个参数。变 压器的前四个参数可以从铭牌上的四个数据（短路损耗Pk、 短路电压百分值Uk%、空载损耗P0和空载电流百分值I0%）经 过计算得到。下面分别来介绍。
LANZHOU RESOURCES&ENVIRONMENT VOC-TECH COLLEGE
电力系统应用
第二章 电力网的参数及等值电路
故单位长度的电抗为 x1=0.0157+0.1445lg(Deq/r) =0.0157+0.1445lg(10080/13.84) =0.431(Ω/km) 则双回线路的总电抗为 X=x1×l/2=0.431×200/2=43.1(Ω) 单位长度的电纳为
4、电导（g，S/km）
导线的电导：电力线路上沿绝缘子泄漏电流产生的 有功功率损耗及电晕（导线附近空气游离）有功功率损 耗等值为线路的电导。 绝缘子串的泄漏：通常很小 电晕：强电场作用下导线周围空气的电离现象
LANZHOU RESOURCES&ENVIRONMENT VOC-TECH COLLEGE
LANZHOU RESOURCES&ENVIRONMENT VOC-TECH COLLEGE
电力系统应用
第二章 电力网的参数及等值电路
集中参数表示的线路等值电路有∏型和T型两种：
12电力线路的参数计算和等值电路
• 电力线路的参数有四个：电阻R、 电抗X、电导G和电纳B。
• 由于电缆的参数可直接从有关手 册、制造厂提供的数据或实测求 得，因此主要介绍架空线路的参 数计算方法。
（一）电阻
• 电阻是用来反映线路通过电流时产生有功功率损失效应的参数 .
• 单位长度导线的电阻:
r1 S
Ω/km
式中，——为导线的电阻率（Ωmm2/km）；铜材料导线取12.8Ωmm2/km，铝材料导 线取31.5Ωmm2/km，
（四） 电纳 （容性）
• 电纳是反映架空电力线路在空气介质中的电场效应的参数。在输电线 路中，导线之间、导线对地都存在着电容。当交流电源加在线路上时， 随着电容的充放电就产生了电流，这就是输电线路的充电电流或空载 电流。电容的存在，将影响沿线电压分布、功率因数、输电效率，也 是引起工频过电压的主要原因之一。
dt
dt
其产生的磁通总是阻碍原磁通的变化，
即阻碍电流i的变化。
电感对交流电所呈现出来的阻力称之为感抗。
感抗分别与交流电的频率和电感量L
成正比，即XL L
• 1、单位单长导度线电抗:
x1
0.0157
0.1445 lg
Deq r
几何均距
Ω/km
水平排列 Deq=1.26D
Deq 3 DAB DBC DCA
S——为导线载流部分的标称截面积（mm2）。
• 工程计算电阻时，也可从附表Ⅱ-3～Ⅱ-
10中查出各种导线的单位长度的电阻值。
由于所查得的通常都是20℃时的电阻值，
当线路实际运行的温度不等于20℃时，应
按下式r来t 修r2正01其 电(阻t 值20)
•
rt，r20
（2.2）
电力系统稳态模型(电力线路参数和等值电路)
第二章电力系统稳态模型(Power System Steady State Models)(第三讲)（回顾）问题1、电力系统稳态分析如何建模？2、物理线路的基本结构如何？3、有几个参数可以反映输电线的电磁现象?4、各个参数受哪些因素影响?5、如何用电路表示输电线路?§1 稳态建模总体思路分析物理对象,分析现象元件建模：线路、变压器、负荷、发电机元件等值电路网络建模（电力系统）网络方程各种解法§2 电力线路结构和电磁现象一、架空线（详细自学）架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子（作用）导线导线构造三种主要形式：单股线（单根实心金属线：铜和铝）（现很少采用）多股绞线（同材料），多单股线扭绞，标号：TJ（铜绞）、LJ（铝绞）、GJ （钢绞）多股绞线（两种材料）：主要是钢芯铝绞线，“良好导电性能+ 较高机械强度”，已普遍采用。
标号：LGJ(普通型)、LGJQ(轻型)、LGJJ(加强型)型号：标号+数字（导线主要载流额定截面积mm2）（LGJ-150：铝线额定截面积150mm2）架空线三相循环换位：排列不对称引起参数不平衡分裂导线：减少电晕损耗和线路电抗二、电缆（详细自学）我们会抽象成什么样的数学模型？电路？分布式还是集中式？四、线路的电磁现象和参数线路通电流：发热，消耗有功功率→R交流电流→交变磁场→感应电势(自感、互感)抵抗电流→X电流效应→串联还是并联？线路加电压：绝缘漏电(较小)，一定电压下发光、放电(电晕)→R′(G)电场→线/线、线/大地电容→交变电压产生电容电流→X′(B) 电压效应→串联还是并联？五、单位长线路的等值电路和参数分布式参数:用单位长(每公里)参数r、x、g、b表示架空线受气候、地理、架设的影响，r、x、g、b要变。
电缆尺寸标准化，外界影响小，一般不变（不研究）。
§3 架空线路的参数计算§3.1 电阻r计算r = ρ/s (欧/公里)ρ：计算用电阻率，欧⋅毫米2/公里，铜18.8，铝31.5(20℃)，温度修正。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 电晕不但增加网损，干扰附近的无线电通讯 ，而且会使导线表面产生电腐蚀而降低输电 线路的寿命。因此，在线路设• 计时，必须尽
12电力线路的参数计算 和等值电路
2020年5月25日星期一
•第一章 电力网参数和等值电路
• 本章要求： • 了解电力线路的结构； • 理解电力网各元件参数计算公式的意义
；掌握电网各元件的参数计算以及等值 电路； • 电力系统有名制和标幺制等值电路的建 立方法。
•
• 电力网的参数一般分为两类： • 由元件结构和特性所决定的参数,称
•
• 工程计算电阻时，也可从附表Ⅱ-3～Ⅱ10中查出各种导线的单位长度的电阻值。
由于所查得的通常都是20℃时的电阻值，
当线路实际运行的温度不等于20℃时，应
按下式来修正其电阻值
•
（2.2）
• 式中， ——分别为t℃，20℃时的电阻 ，Ω/km；
• ——电阻温度系数，对于铜 =0.00382，对于铝=0.0036。
为网络参数,如电阻、电抗、电导、 电纳等; • 外加电压、通过元件的电流、功率等 ,称为运行参数。 • 本章讨论网络参数.
•
• 1.2 电力线路的参数及等值电路一、 电力 线路的参数
•线路参数是描述线路电磁状态的物理量. •由于我们所研究的线路是三相对称的电气元件,因此,只需要 研究其中一相的参数即可. •线路的参数,如阻抗、导纳都是沿线路长度均匀分布的,经过 分析和计算,对于频率为50HZ长度不超过300Km的架空电力 线路和长度不超过50~100Km的电缆线路,用集中参数代替 匀布参数,所引起的误差甚小,可以满足工程计算中所要求的 精确度.本章将讨论集中参数线路.
• 工程计算时，也可从长度为l(Km)时,每相导线 的电纳为 B=b1l (S )
•
•1.2.2 电力线路的等值电路
•等值电路的意义：是用一个简单的电路系统代替 一个复杂的电路系统，不影响系统之外的工作状态 ，这两个电路系统互为等值。
三相线路是对称的电路,一般只需研究其中任一相 的参数即可.
•、 、 离
•三角形排列 •Deq=D
分别为输电线路三相相间距
•
•图2.1 三相导线的布置 •（a）任意排列；（b）等边三角形排列；（c）
水平排列
•
2、分裂导线• 改善输电线路参数和减少电晕损耗
•
•不同相的导线间的距离都近似地等于该两相分裂导 线重心间的距离 . •n——分裂导线根数； •——分裂导线等值半径（mm）。
•当n=2时 = •当n=3时 = •当n=4时 =
•r---次导线半径; d----次导线间距离．
•
•
•三角形排列的四分裂线路
•
• 我们看到，虽然相间距离、导线截面等与 线路结构有关的参数对电抗的大小有影响 ，但这些数值均在对数符号内，故各种线 路的电抗值变化不很大。
• 一般单导线线路每公里的电抗为0.4Ω左右 ；分裂导线线路的电抗与分裂根数有关， 当分裂根数为2、3、4根时，每公里的电抗 分别为0.33，0.30，0.28Ω /km左右。
•
•线路相线均匀分布着电阻、感抗;相线与理想中线之 间均匀分布着容纳、电导,其等值电路近似地可用链 形电路表示,即分布参数的等值电路,如下图:
•图2.3 分布参数的等值电路
•但链形电路在计算工作中很不方便,工程上一般不采用.工程 上通常认为，架空线路长度在300km以内、电缆线路长度在 100km以内时，电力线路用集中参数形成的Π型等值电路表 示时，也满足精度要求。
•如果三相线路每公里的电晕损耗为 （MW/km），线路电 压为 （kV），则每相等值电导为
•（ S/km ）
• 实际上，在线路设计时总是尽 量避免在正常气象条件下发生 电晕。在一般的电力系统计算 中可以忽略电晕损耗，即认为 g1≈0。
•
（四） 电纳 （容性）
• 电纳是反映架空电力线路在空气介质中的电场效应的参数。 在输电线路中，导线之间、导线对地都存在着电容。当交流 电源加在线路上时，随着电容的充放电就产生了电流，这就 是输电线路的充电电流或空载电流。电容的存在，将影响沿 线电压分布、功率因数、输电效率，也是引起工频过电压的 主要原因之一。
•
• 若导线长度为 l(Km)时,每相导 线的电阻为 R=r1l (Ω )
•
（二） 电抗（感性）
• 感抗是用来反映导线通过交流电时产生的磁场效应 的参数。
导线具有一定的电感量，通过电流时在周围介质中会产生磁场（磁链） 。
•
• 1、单导线
•单位长度电抗:
•几何均 距
•水平排列 •Deq=1.26D
•
• 电力线路的参数有四个：电阻R 、电抗X、电导G和电纳B。
• 由于电缆的参数可直接从有关手 册、制造厂提供的数据或实测求 得，因此主要介绍架空线路的参 数计算方法。
•
（一）电阻 • 电阻是用来反映线路通过电流时产生有功功率损失效应的参数 . • 单位长度导线的电阻:
•式中，——为导线的电阻率（Ωmm2/km）；铜材料导线取12.8Ωmm2/km，铝材料导 线取31.5Ωmm2/km， •S——为导线载流部分的标称截面积（mm2）。
•
• 三相对称排列或经过整循环换位后输电线路单位长度电纳得 计算式如下：
•1）单导线 •2）分裂导线
•（S/km）
•（ S/km ）
•
• 各电压等级的电纳值变化不大。 对单导线，b1约为2.8×106S/km；对于分裂导线，当每 相分裂根数为2根、3根、4根时 ，b1分别约为3.4×10-6S/km 、3.8×10-6 S/km、4.1×106S/km。
• 工程计算时，也可从附表Ⅱ-3～Ⅱ-10中查
出各种导线在某个几何均距下的单位电抗
。
•
• 若导线长度为l(Km)时,每相导线 的电抗为 X=x1l (Ω )
•
（三）电导
• 反映架空电力线路沿绝缘子的泄漏电流和电 晕现象的参数
• 一般线路绝缘良好，泄漏电流很小，可以将 它忽略，主要是考虑电晕现象引起的有功功 率损耗。