4.电力线路的参数和等值电路
电力系统分析期末考试重点考点
1电力系统:生产、输送、分配与消费电能的系统。
包括:发电机、电力网(变压器、电力线 路)和用电设备组成。
2电力网:电力系统中输送与分配电能的部分,主要由输电网和配电网组成。
3负荷:系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。
也称电力系统的综合用电负荷,是所有用户的负荷总加。
4负荷曲线:定义:用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律。
分类:日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线。
日负荷曲线:描述负荷一天24小时内所需功率的变化情况;是供调度部门制定各个发电厂发电计划的依据。
年最大负荷曲线:描述一年内每月(或每日)最大有功功率负荷变化的情况;年持续负荷曲线:按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列绘制而成5无备用接线方式:单回路放射式、干式、链式网络 优点:简单、经济、运行方便;缺点:供电可靠性差 有备用接线方式:双回路放射式、干式、链式网络;环式和两端供电网优点:供电可靠性高、电压质量高;缺点:不经济、运行调度复杂。
适用范围:电压等级较高或重要的负荷。
6电力元件额定电压等级选择原则: 某一级的额定电压是以系统的额定电压(用电设备额定电压)为中心而定的。
线路:等于系统的额定电压(用电设备额定电压) 发电机:规定比系统的额定电压高5%。
变压器:一次侧:相当于用电设备,其额定电压与系统相同;与发电机直接相连时,则与发电机相同。
二次侧:相当于电源,其额定电压应比系统高5%,考虑变压器内部的电压损耗(5%),实际应定为比线路高10%。
★ 注意:二次侧直接与用电设备相连时,即线路不长,则其二次侧额定电压比系统高5%。
电力线路的参数(集中分布参数)和等值电路:电力线路的数学模型是以电阻、电抗、电纳和电导 四个参数表示的等值电路,常用的是π型 等效电路。
单位长度的各参数计算:单位长度的电阻: 电抗标幺值注意:1)标幺值没有量纲; 2)所选基准值不同,标幺值不同。
二电压降落:串联阻抗元件首末两端电压的相量差功率分点 网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的;分为有功分点和无功分点,分别用“▲”和“△”表示。
3电力系统
一、架空输电线路的参数
一、架空输电线路的参数
如果线路的运行电压小于电晕临界电压,线路将不出现电晕,而当线路 实际远行电压高于电晕临界电压时,线路将发生电晕。如果三相线路每 千米的电晕损耗为∆Pg.则每相等值电导
其中, ∆Pg的单位为Mw/km:线电压UL的单位为kv。 实际上,在线路设计时,选择导线截面应考虑在晴朗天气情况下,线 路不发生电晕的要求。如果不满足要求.应加大导线截面或考虑采用扩 径导线或分裂导线。所以在电力系统运行分析计算中可以忽略电晕损耗, 即g1≈0。 110 kv以下电压等级的电力网,一般不计电晕损耗。
变压器、电抗器的参数和等值电路
变压器、电抗器的参数和等值电路
2.3.4 电抗器的参数和等值电路 电抗器的电阻一般忽略不计,电抗器只用电抗 表示,所以电抗器的等值电路为纯电感电路,如 图所示。
变压器、电抗器的参数和等值电路
变压器、电抗器的参数和等值电路
变压器、电抗器的参数和等值电路
一、架空输电线路的参数
式中,L为短电力线路长度(km)。短电力线路的等 值电路如图。
一、架空输电线路的参数
2.中等长度电力线路的等值电路 线路电压为110-220 km,架空电力线路长度为 100~300 kV,电缆电力线路长度不超过100 km的 电力线路,可视为中等长度的电力线路。 由于此种电力线路电压高,线路电纳的影响不 可忽赂。只是晴天可按无电晕考虑,电晕影响可 不计(G=0),于是有
第一篇 电力系统运行安全性与稳定性 分析基础
第二章 电力系统计算基础
第一篇 电力系统运行安全性与稳定性 分析基础
第二章电力系统分析 等值电路
三相三线制的导线,可三角排列,也可水平排列;
多回路导线同杆架设时,可三角、水平混合排列,也可全 部垂直排列;
电压不同的线路同杆架设时,电压较高的线路应架设在上
面,电压较低的线路应架设在下面; 架空导线和其他线路交叉跨越时,电力线路应在上面,通 讯线路应在下面。
杆塔:用来支撑导线和避雷线,并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 杆塔的分类 按材料分:有木杆、钢筋混凝土杆(水泥杆)和铁塔。 按用途分:有直线杆塔(中间杆塔)、转角杆塔、耐张杆 塔(承力杆塔)、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。 横担:电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担
1 x 1 x x x U chx Z I shx (e e )U 2 (e e ) Z C I 2 2 C 2 2 2 (2-24)
1 1 x )e x I (U 2 Z C I 2 )e (U 2 Z C I 2 2 2
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
S 导线的交流电阻比直流电阻增大0.2%~1%,主要是因为:
导线单位长度直流电阻为: r1
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.电缆线路
电缆的结构:包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。 导体:由多股铜绞线或铝绞线制成。 分为单芯、三芯和四芯等 种类。单芯电缆的导体截面是
圆形的;三芯或四芯电缆的导
体截面除圆形外,更多是采用 扇形,如图2-3所示。
图2-3 扇形三芯电缆
1—导体 2—纸绝缘 3—铅包皮 4—麻衬 5—钢带铠甲 6—麻被
电力网各元件参数和等值电路
UL--线电压,kV。
线路设计时 尽量避免在正常气象条件下发生电晕。 分析(2-6)电晕
线路结构影 响Ucr因素:
几何均距Dm
导线半径r
Dm ↑杆塔尺寸↑,造价↑
r与成反比, r ↑ Ucr↓
设计:220kV以下按避免电晕损耗条件选导线半径; 220kV及以上用分裂导线↑每相的等值半径; 特殊情况,采用扩径导线。
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:
式中 r --分裂导线中每根导线的半径 ,mm
n
req n r d1i i2
d1i—一相分裂导线中第1根与第i根的距离, i=2,3···,n。
计算公式看→ 分裂的根数∝电抗下降,但分裂根数>3、4根时, 电抗 下降减缓实际应用中分裂根数≯4根。 分裂导线的几何均距、等值半径与电抗成对数关系, 其电抗主要与分裂根数有关,当分裂根数→2、3、4 根时,电抗/公里分别→0.33、0.30、0.28Ω/km左右。
(2)电抗x:
导线流过交流电流时,∵导线的内外部交变磁场的作用而 产生电抗。 循环换位的三相输电线路每相导线单位长度电抗为:
➢ 单导线单位长度电抗:
x1
0.1445 lg
Dm r
0.0157r
(2-3)
其中:r --导线的半径 ,mm
μr--导线材料的相对导磁系数,对铝和铜μr=1
电力系统参数
1、输电线路的参数及等值电路:1)导线每公里的电阻计算式为r o=ρ/S(Ω/km)式中 r o——导线材料的电导率,(Ω/km)S——导线的截面面积,mm2;ρ—导线材料的电阻率(Ωmm2/km),在温度t=20°C时,铜的电阻率为18.8Ω·mm2/km,铝的电阻率为31.5Ω·mm/km2,因此导线长度计算公式为R=r O L。
2)电抗如果架空线三相对称排列(等边三角形),或三相不对称排列,但经过完整换位后,单导线每相单位长度电抗:r—导线实际半径(计算半径,比如, LGJ-400/50的计算半径为13.8mm),mmD m—几何均距,mmD ab、 D bc、 D ca分别为A相与B相、 B相与C相、 C相与A相导线间的距离。
如果是分裂导线,则:分裂导线可以减少电晕放电和线路电抗。
其中,n—分裂导线的分裂数;r—分裂导线每一根导体的计算半径;d1i—分裂导线一相中某根导体与其它i-1根导体间的距离。
例:分裂导线每相单位长度电抗:3)电纳如果架空线三相对称排列(等边三角形),或三相不对称排列,但经过完整换位后,单导线每相单位长度电纳:分裂导线每相单位长度电纳:4)电导架空线的电导主要由沿绝缘子表面的泄漏现象和导线的电晕所决定。
沿绝缘子表面的泄漏损失很小,可忽略。
电晕是强电场作用下带电体周围空气的电离现象。
当设计线路时选择合适的导线截面,则可以不考虑电晕损耗。
(正常时G=0)2、电力线路的等值电路架空线路U N≤35KV或长度L<100km;不长的电缆线路或U N≤10KV。
架空线路U N> 35KV或长度L在100-300km;不超过100km电缆线路或U N>10KV[例]有一长度为100km的110kV线路,导线型号为LGJ-185/30,导线计算直径为19mm,导线水平排列,相间距离为4m,试求线路的参数并作出等值电路。
解:r1=ρ/S=31.5/185=0.17 (Ω/km)全线路的集中参数为:Z=(0.17+j0.409)×100=17+j40.9(Ω)Y=j2.78×10-6×100=j278×10-6(S)Y/2=j139×10-6(S)线路的等值电路:2、变压器参数及等值电路⑴电阻R T:⑵电抗X T:⑶电导G T:⑷电纳B T:≤35KV 电网, T 导纳的影响可以忽略不计。
第二章电力系统分析 等值电路
y 1
y1
shl
shl
l z1l l Z
KzZ
修正系数
Y 2(chl 1) ZC shl
2(chl 1) y1 l shl l
2(chl 1)Y shl l
杆塔:用来支撑导线和避雷线,并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 杆塔的分类 按材料分:有木杆、钢筋混凝土杆(水泥杆)和铁塔。 按用途分:有直线杆塔(中间杆塔)、转角杆塔、耐张杆 塔(承力杆塔)、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。
横担:电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担 和瓷横担三种。
Z ZCshl
Y 2(A 1) B
令全线路总阻抗和总导纳分别为
2(chl 1) ZC shl
z (r1 jx1)l z1l
Y y1l
特性阻抗(定义)ZC
z1
y 1
传播常数
z1
y 1
ZC
Z
ZC shl
z1
shl
z1 z1
绝缘层:用来使导体与导体之间、导体与保护包皮之间保 持绝缘。绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚 氯乙烯等。
保护包皮:用来保护绝缘层,使其在运输、敷设及运行过 程中免不受机械损伤,并防止水分浸入和绝缘油外渗。常 用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。
第二章 电力系统元件参数和等值电路
第一节 电力线路参数和等值电路 第二节 变压器、电抗器的参数和等值电路
第三节 电力网络的等值网络
2.1 电力线路参数计算和等值电路 2.1.1 电力线路的结构
电力系统分析-孙丽华主编-第二章电力系统各元件参数和等效电路
3. 长线路的等值电路 指电压为330kV及以上、长度大于300km的架空线路。 ——应考虑分布参数特性。
图2-9 长线路的均匀分布参数等值电路
单位长度的阻抗和导纳分别为 z1r1 jx1,y1g1 jb1
长线路的基本方程(略去推导)为
cosh x
U
I
sinh
Zc
10
3
U
2 N
思考:变压器的空载试验
如何测试?
电纳BT:变压器的励磁功率 Q0 与电纳相对应,即
电抗XT:变压器的短路电压百分数为
Uk %
3IN ZT 100 UN
3IN XT 100 SN XT 100
UN
U
2 N
所以
XT
UN2Uk % 100SN
说明:UN 、SN的单 位分别为kV和MVA。
电导GT:变压器电导对应的是变压器的铁耗,它近
似等于变压器的空载损耗 P0,于是
GT
P0
2. 中等长度线路的等值电路 指电压为110~220kV、长度在100~300km的架空
线路。 ——采用π型(或T型)等值电路。
Z R jX Y G jB
图2-8 中等长度线路的等值电路
a)π型 b)T型
注意:这两种等值电路都只是电力线路的一种近似等值电路,相互之 间并不等值,因此两者之间不能用 Y 变换公式进行等效变换。
LGJ-400/50型导线,直径27.63mm铝线部分截面
积399.73mm2 ;使用由13片绝缘子组成的绝缘子
串,长2.6m,悬挂在横担端部。试求该线路单位
长度的电阻,电抗和电纳。
计算时取
1.线路电阻
导线额定 面积
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
4.2电力线路、变压器的参数与等值电路
4.2.2 了解变压器参数及等值电路 1.双绕组变压器 (1)等值电路
a) 形等值电路 b)简化等值电路
反映励磁支路的导纳接在变压器的一次侧。 图中所示变压器的四个参数可由变压器的空载 和短路试验结果求出。
12
4.2.2 了解变压器参数及等值电路 (2) 试验参数
1)短路试验 由变压器的短路试验可得变压器的短路损耗 Pk 和变压器的短路电压U k %。 2)空载试验 由变压器的空载试验可得变压器的空载损耗 P0 和空载电流I0 % 。 利用这四个量计算出变压器的 RT 、XT 、GT 和 BT 。
16
4.2.2 了解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100/100/100(%)
的三绕组变压器,通过短路试验可以得到任两
个绕组的短路损耗 、 Pk1、2 Pk。23 由P此k31算出每
个绕组的短路损耗
、
P、k1
Pk
。
2
Pk 3
Pk1
Pk12
Pk 31 2
Pk 23
RT 1
21
4.2.3 标么值计算
2、基准值的选取
S 3VI
三相交流电路中,
V
3IZ
,所以V,I,Z,S四个
电气量的基值中选定其中两个,其余相应可得。一般选定
SB,VB,于是 :
IB
SB 3U B
,ZB
UB
U
2 B
3I B SB
22
4.2.3 标么值计算
2. 基准值的选取 (1)功率基准值的选取 发电机的额定容量; 变压器的额定容量; 电力系统的总容量; 一般选取整数100MVA或1000MVA作基准值。 (2)电压基准值的选取 以设备的或电力网的额定电压作为基准值; 以所谓电力网平均电压 1.05U N 作为基准值。
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。
电力系统分析第二章ltj
•普通型:LGJ 铝/钢 比5.6— 6•加.0强型:LGJJ 铝/钢 比4.3—4.4 •轻 型:LGJQ 铝/钢 比8.0—
8•L.1GJ-400/50—数字表示截面积
•结
构
•扩径导线—K
•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
•对于铝,α=0.0036
;
•对于铜,α=0.00382
。
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电力系统分析第二章ltj
2.电抗:反应通电导体周围磁场效应的参数,磁场效应 无功损耗
v 三相导线排列对称(正三角形),则三相电抗相等。
v 三相导线排列不对称,则进行整体循环换位后三相电 抗相等。
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电力系统分析第二章ltj
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电力系统分析第二章ltj
(1)导线和避雷线:电性能,机械强度,抗腐蚀能力; 主要材料:铝,铜,钢;例:LJ TJ LGJ
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电力系统分析第二章ltj
(2)杆塔 ❖ 木塔:较少采用 ❖ 铁塔:主要用于220kV及以上系统 ❖ 钢筋混凝土杆:应用广泛
•木塔——已不用
•钢筋混凝土塔—单杆、型杆
• 由(2-5)可见,电抗x1与几何平均距离Dm、导线半径r •为对数关系,因而Dm 、r对x1的影响不大,在工程计算中对 •于高压架空电力线路一般近似取
•
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x1=0.4Ω/km。
电力系统分析第二章ltj
•分 裂 导 线
•在分裂导线线路中,每相用 几根型号相同的导线并联构成 复导线,各个导线轴心对称地 分布在半径为R的圆周上(R远 小于相间距离),导线之间用 支架支撑
电气工程师-专业基础(供配电)-电气工程基础-4.2电力线路、变压器的参数与等值电路
电气工程师-专业基础(供配电)-电气工程基础-4.2电力线路、变压器的参数与等值电路[单选题]1.某双绕组变压器的额定容量为20000kVA,短路损耗为ΔP k=130kW,额定变压器为2(江南博哥)20kV/11kV,则归算到高压侧等值电阻为()。
[2018年真题]A.15.73ΩB.0.039ΩC.0.016ΩD.39.32Ω正确答案:A参考解析:根据变压器等值电阻公式,高压侧等值电阻R T=(ΔP k U N2/S N2)×1000=130×2202×1000/200002=15.73Ω。
式中,ΔP k</sub>为短路损耗;U<sub>N为高压侧电压;S N为额定容量。
[单选题]2.架空输电线路等值参数中表征消耗有功功率的是()。
[2017年真题]A.电阻、电导B.电导、电纳C.电纳、电阻D.电导、电感正确答案:A参考解析:在电力系统分析中,选取某些电气参数来表征对应的物理现象,以建立数学模型进行简化分析。
其中用电阻R来反映电力线路的发热效应,也就是对应有功功率的损耗;用电抗X来反映线路的磁场效应;用电纳B来反映线路的电场效应;用电导G来反映线路的电晕和泄漏效应。
由于电导G等于电阻R 的倒数,所以也表征有功功率的损耗。
[单选题]3.平行架设双回路输电线路的每一回路的等值阻抗与单回输电线路相比,不同在于()。
[2017年真题]A.正序阻抗减小,零序阻抗增加B.正序阻抗增加,零序阻抗减小C.正序阻抗不变,零序阻抗增加D.正序阻抗减小,零序阻抗不变正确答案:C参考解析:由于输电线路是静止元件,故其正、负序阻抗及对应等值电路完全相同。
而输电线的零序阻抗受平行线的回路数量、有无架空地线以及地线的导电性能等因素影响,由于零序电流在三相线路中同方向,会产生很大的互感,因此双回路输电线路较单回路输电线路的零序互感进一步增大。
注:各类输电线路的各序单位长度电抗值参考表4-2-1:表4-2-1 输电线路的各序单位长度电抗值[单选题]4.标幺值计算中,导纳的基准值是()。
4.电力线路的参数和等值电路详解
qC0 (Mvar/100km)
qC0L
第二节 输电线路的等值电路
电力线路的电阻、电抗、电纳、电导等参数都是
沿线路均匀分布的。为了简化计算,一般用集中参数
的等值电路来代替分布参数。 R=r0L,X=x0L,B=b0L,G=g0L 单位长度线路的阻抗为:
式中:r为导线的计算半径,(mm) Dm为三相导线间的几何均距,其单位与导线半径的单
位相同mm或m
Dm三相导线间的几何均距的计算
设:Dab、 Dbc、 Dca分别为导线 AB、BC、CA之间的 中心距离。
Dm 3 Dab Dbc Dca
当已知Dm后,可查表求X1 近似计算时,取x1=0.4 Ω/km 。 线路电抗 X= X1 L (Ω)
单位长度线路的导纳为:
z1 r1 jx1 y1 g1 jb1
1、短线路(L<100km,
I1
Z
I 2 U 2
35kV及以下架空线路、10 kV 及以下电缆线路)忽略电纳的
影响,用集中参数的一字型等 值电路。
2、中等长度线路(100km~ 300km的架空线路、小于100 U 1 km的电缆线路;110~220 kV) 忽略电导影响,用集中参数的 Π型等值电路
即每相导线由几根直径较小的分导线组成,各分导线
间隔一定距离并按对称多角形排列。
d——分裂间距(mm)
分裂导线单位长度的电抗:
Dm 0.0157r x1 0.1445lg ( / km) req n
其中
req rd12 d13 ...d1n rd
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②多股绞线比导线的实际长度长2%~3%;
③计算用的额定截面积略大于实际截面。
因此计算用电阻率略大于直流电阻率,铝为31.5,铜
为18.8。
线路电阻:
R r0 L
S
L
2.电抗X=ωL 线路电抗反映电流流过时载流导线产生磁场效应。
(1)普通导线单位长度的电抗: (Ω/km)
Dm x1 0.1445 lg 0.0157 r
计算式为: 工程上习惯用三相电路的电容功率QC表示电纳的作用: QC=U2B (Mvar) U为线电压 可查表求出,则: QC=
qC0 (Mvar/100km)
qC0L
第二节 输电线路的等值电路
电力线路的电阻、电抗、电纳、电导等参数都是
沿线路均匀分布的。为了简化计算,一般用集中参数
的等值电路来代替分布参数。 R=r0L,X=x0L,B=b0L,G=g0L 单位长度线路的阻抗为:
g1
Pg U
2
( S / km)
Pg 为三相线路每千米电晕损耗或绝缘介质损耗功率
U为线电压
(2)电晕现象:
A、产生的原因:当电压超过某个值的时候,导线表面 的电场强度超过空气的击穿强度时,导线表面的空气分 子被游离所产生的放电现象。 B、后果:放电,产生臭氧,发出蓝紫色荧光,消耗电 能;且发出的脉冲电磁波对无线电和高频通信有干扰, 放电所产生的臭氧对导线及金属Байду номын сангаас件有腐蚀作用。
单位长度线路的导纳为:
z1 r1 jx1 y1 g1 jb1
1、短线路(L<100km,
I1
Z
I 2 U 2
35kV及以下架空线路、10 kV 及以下电缆线路)忽略电纳的
影响,用集中参数的一字型等 值电路。
2、中等长度线路(100km~ 300km的架空线路、小于100 U 1 km的电缆线路;110~220 kV) 忽略电导影响,用集中参数的 Π型等值电路
U 1
Z (r1 jx1 )l
I1
Y 2
Z
I 2
Y 2
U 2
Z (r1 jx1 )l Y jb1l
第二章 电力网的参数及等值电路
第一节 电力线路的电气参数计算
电力线路的参数可用电阻R、电抗X、电导G和电纳B 这四个参数来表示。线路参数主要取决于导线的材料、 结构、导线截面以及各相导线的布置方式等因素。
线路的参数均匀分布,当f=50Hz,L<300 km的 架空线路,L<100km的电缆用集中参数表示。
C、避免电晕的措施:在设计运行时,让参数电导g1=0, 也就是让线路正常运行电压低于电晕起始临界电压。措 施有:增大导线半径或采用分裂导线。
不必验算电晕的导线最小直径或相应导线型号:
4.电纳B
线路导线之间、导线与大地之间的电容用电纳表示
7.58 b1 2fc1 106 (S / km) Dm lg r 若线路长度为L,则每相线路的容性电纳为:B=b1l
Dm x1 0.1445 lg 0.0157 r
• r 越大,则x1越小,即采用分裂导线、扩径导线
可以减小线路电抗; • 几何均距Dm越大,则x1越大,即高压线路的电 抗大,低压线路的电抗小;架空线路的电抗大,
电缆线路的电抗小。
(2)分裂导线的电抗
分裂导线 为超高压输电线路为抑制电晕放电和减少 线路电抗所采取的一种导线架设方式。
对应单位长度的4个参数为r1、x1、g1、b1。
1.电阻R
线路电阻反映了线路通过电流时产生有功功率损失,
与导线材料、截面积和长度有关。
导线单位长度的电阻 r1=ρ/S Ω/km (2-1)
式中:ρ为计算用电阻率,Ω.mm2/km;
S为导线的额定截面积,mm2
ρ考虑了以下三方面的影响:
①交流电流的集肤效应、邻近效应;
i 2
n
式中:dm为分裂导线之间的中心几何均距;n为分裂根数; req为分裂导线的等值半径;dli为某根分裂导线与其余分
裂导体之间的距离。
分裂导线的线路电抗比普通导线的电抗小。 线路电抗 X= X1 L(Ω)
3.电导G (1)用电导反映线路带电时绝缘介质中产生泄露电流 及导线附近空气游离而产生有功功率损失(电晕现 象)。主要是电晕现象决定电导。电晕消耗有功功率, 且仅与线路电压有关,与线路上的电流无关,一般由 实测决定,其计算公式为:
即每相导线由几根直径较小的分导线组成,各分导线
间隔一定距离并按对称多角形排列。
d——分裂间距(mm)
分裂导线单位长度的电抗:
Dm 0.0157r x1 0.1445lg ( / km) req n
其中
req rd12 d13 ...d1n rd
n n
n 1 m
n r d1i
式中:r为导线的计算半径,(mm) Dm为三相导线间的几何均距,其单位与导线半径的单
位相同mm或m
Dm三相导线间的几何均距的计算
设:Dab、 Dbc、 Dca分别为导线 AB、BC、CA之间的 中心距离。
Dm 3 Dab Dbc Dca
当已知Dm后,可查表求X1 近似计算时,取x1=0.4 Ω/km 。 线路电抗 X= X1 L (Ω)