华北电力大学任建文电力系统分析基础

第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
➢直流输电的功率和能量损耗小； ➢对通信干扰小；
➢线路稳态运行时没有电容电流，没有电抗压降, 沿线电压分布较平稳,线路本身无需无功补偿；
➢直流输电线联系的两端交流系统不需要同步运 行，因此可用以实现不同频率或相同频率交流系 统之间的非同步联系；
HVDC与HVAC的比较(续）
➢直流输电线本身不存在交流输电固有的稳定问 题，输送距离和功率也不受电力系统同步运行稳 定性的限制；
U
U
P
U 1U X
2
sin( 2
1)
I
移相变压器
Phase Shifting Transformer
•
UA
•
•
UT UB
•
UT
•
UB
•
UA
可控串联补偿
短路电流限制器
Controlled Series Compensation
Short Circuit Current Limiter
•
UA
X
X
故障,增大阻抗
电线用避雷器、绝缘子耐污 塔高：80m---144m
5、地下输电
不易发生与雷击和雪害等自然灾害有关故障 成本高 出故障难找 散热差、允许电流受限制
第二节 电力线路的结构
电力线路
架空线：导线、避雷器、杆塔、绝缘子、金具
电缆线：导线、绝缘层、保护层
一.导线
要求：导电好、机械强度大、抗腐蚀能力强
材料
铝—L—常用，机械强度不够，钢芯铝线 钢—G—导电性差，做避雷线 铜—T—最好，但贵 铝合金—HL
➢由直流输电线互相联系的交流系统各自的短路 容量不会因互联而显著增大；
➢直流输电线的功率和电流的调节控制比较容易 并且迅速，可以实现各种调节、控制。如果交、 直流并列运行，有助于提高交流系统的稳定性和 改善整个系统的运行特性。
HVDC与HVAC的比较(续） 交直流输电的等价距离
HVDC与HVAC的比较(续）
第一节 输电方式
3、灵活交流输电
FACTS - Flexible AC Transmission Systems
FACTS:指装有电力电子型或其他静止型控制器以实 现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、 功率潮流的连续调节控制，从而大幅度提高输电线 路输送能力和提高电力系统稳定水平，降低输电损 耗。
第二节 电力线路的结构
结构
多股线绞合—J 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
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
正常状态
t 故障时刻
统一潮流控制器
Unified Plow Flow Controller
•
•
UT UB
•
UB
•
UT
•
UA
第一节 输电方式
1000~1500kv(交流)；+600kv以上(直流)
4、UHV交流输电 1000万KW
用500kv需双回线7回 用1000kv需双回线1回
Ultra High Voltage 须解决：电晕噪音、线间绝缘强度、输
架空线由什么组成
2. 线路的结构
为什么要用扩径导线和分裂导线 杆塔的形式
绝缘子的作用
3. 线路的参数 ------单位长度查手册 短路、空载实验求RT，XT，GT，BT
4. 变压器的参数
如何求两绕组：RT，XT，GT，BT 如何求三绕组：RT，XT，GT，BT
5. 发电机、电抗器、负荷的参数
6. 电力系统的等值电路
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
Байду номын сангаас
第二节 电力线路的结构
二.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
2、直流输电
需交---直流变换装置，成本高 不会出现稳定问题，适合长距离输300—400km 事故时电流小
线路高度低，占地面积小
待研究—直流多端供电技术
塔高：+250kv---35m
P
直流输电线路
A
B
整流器
逆变器
换流变 整流：AC——DC
换流变 逆变：DC——AC
HVDC与HVAC的比较
➢当输送相同功率时，直流线路造价低，架空线 路杆塔结构较简单，线路走廊窄，同绝缘水平的 电缆可以运行于较高的电压；
FACTS装置：指FACTS家族中具体的成员，指用于提 供一个或多个控制交流输电系统参数的电力电子系 统或其他静止设备
提高交流输电传输功率的方法（FACTS）静止同步补偿器
Static Synchronous Compensator
系统
U1 1
X
U2 2
系统
U
U
1
1
P
I
静止无功补偿器
Static Var Compensator
电力工程系
Department of Electrical Engineering
电力系统分析基础 Power System Analysis Basis
（二）
任建文
North China Electric Power University
第二章 电力网参数及等值电路
本章主要内容：
1. 输电方式——交流、直流、特·高压、灵活交流
由于HVDC的线路造价较低，而变电站设备较 HVAC昂贵，在某一输电距离下，交、直流两种输 电方式的造价费用相等，这一距离成为等价距离。
概括的说，从经济性考虑，当输电距离超过 等价距离时，采用直流有利；输电距离小于等价 距离时，采用交流有利。
根据国外经验，架空线路的等价距离大约为 500~800km。电缆线路的等价距离大约为30~50km。
有名值 标幺值 变压器的等值归算问题
第一节 输电方式
1、以交流为主
经济方便、电压可变化 超过100km时会发生稳定问题 国内最高750kv，加拿大735kv----1200km
塔高：500kv---80m; 220kv---60m; 110kv---45m
AC System
AC System
第一节 输电方式