电力系统的模型和参数_输电线路
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2
U 1,2 Z1Y1
I 1,2 Z1Y1
dU IZ1 dx
I Z1Y1
2
U C1e C2e
x
x
C1 e x C2 e x IZ1
当x 0时C1 C2 IZ1，故而C1 C2 I 2
当x 0时C1 +C2 U 2
输电线路
三相输电线路
量词：“回”——一个回路，包含ABC三相
架空线——三根导线 电缆——一根电缆含内含三根导线
“同杆双回线”
架空线的组成
杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置
输电线路的结构
三相输电线路
架空线的组成
杆塔
材质：木杆、水泥杆、钢管塔、铁塔 功能：直线塔、耐张塔（转角塔、终端塔、跨越塔）
—— ——
导线半径 导磁率（H）
输电线路
三相输电线路的模型与参数
分裂导线的作用
减小电感 使导线周围电场分布更均匀，减少电晕现象 提高输电能力 提高可靠性
110kV以下 不分裂
220kV 不分裂或2分裂
500kV 4分裂或6分裂
750kV 6分裂
1000kV 8分裂
输电线路
I1 V1 R X I2 V2
各级电压单回路架空线路输送功率和输送距离的适宜范围
额定电压 kV 输送容量 MVA 输送距离 km 额定电压 kV 输送容量 MVA 输送距离 km
3
6 10 35 60
0.1~1.0
0.1~1.2 0.2~2 2~10 3.5~30
1~3
4~15 6~20 20~50 30~100
110
220 330 500 750
10~50 100~500 200~800 1000~1500 2000~2500
50~150 100~300 200~600 150~850 500以上
输电线路
三相输电线路的模型与参数
电阻 电导
成因：电晕放电产生能量损失
输电线路设计时会特别考虑电晕问题，保证晴天不产生电晕 ΔP0很小，故而电导很小
输电线路
三相输电线路的模型与参数
电阻 电感——电磁感应产生
自感（L） 互感（M） 分裂导线
r μ0
输电线路
三相输电线路的模型与参数
电阻
rR
电感
电容
L j L
Z R jX r j L
沿线路方向
阻抗
电导
1 C jC g G
1 Y G jB g jC
对地方向
导纳
输电线路
三相输电线路的模型与参数
输电线路
特征根法
U Z1Y1
导线
铝绞线：LJ——AAC（All-Aluminum Conductor）
钢芯铝绞线：LGJ——ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced)
镀锌、掺稀土等
输电线路的结构
三相输电线路
架空线的组成
绝缘子
材质：陶瓷、玻璃、复合
金具
线夹、接续金具、保护金具、连接金具
Z1 Y1
输电线路
特征根法
U 2 I 2 ZC U 2 I 2 ZC C1 , C2 2 2
e x e x e x e x U U2 I 2 ZC U 2 sinh x I 2 ZC cosh x 2 2
U 2 e x e x e x e x U 2 I I2 sinh x I 2 cosh x ZC 2 2 ZC
三相输电线路的模型与参数
一些实用数据（x1=2πL1） 单导线架空线路x1 = 0.4Ω/km 双分裂架空线路x1 = 0.3 Ω/km 四分裂架空线路x1 = 0.25 Ω/km
10kV三芯电缆x1 = 0.08 Ω/km
单芯电缆x1 = 0.18 Ω/km
输电线路
三相输电线路的模型与参数
电容
导线之间、导线与避雷线之间、导线与地之间都存在电容
分裂导线：req取代r，故而具有更大的电容 正序电纳
输电线路
三相输电线路的模型与参数
一些实用数据 单导线架空线路 b≈2.8×10-6 S/km 双分裂架空线路 b≈3.4×10-6 S/km 四分裂架空线路 b≈ 4.1×10-6 S/km
Z1 ZC , Z1Y1 Y1
输电线路
特征根法
输电长线方程
输电线路
用集中参数近似处理——Π型等值
I1 V1 Y/2 Z Y/2 I2 V2
输电线路
用集中参数近似处理——Π型等值
当架空线路长度小于1000km，电缆长度小于300km时，
Hale Waihona Puke Baidu
可近似认为Z = Z1l，Y=Y1l 对于35kV以下线路
U 1,2 Z1Y1
I 1,2 Z1Y1
dU IZ1 dx
I Z1Y1
2
U C1e C2e
x
x
C1 e x C2 e x IZ1
当x 0时C1 C2 IZ1，故而C1 C2 I 2
当x 0时C1 +C2 U 2
输电线路
三相输电线路
量词：“回”——一个回路，包含ABC三相
架空线——三根导线 电缆——一根电缆含内含三根导线
“同杆双回线”
架空线的组成
杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置
输电线路的结构
三相输电线路
架空线的组成
杆塔
材质：木杆、水泥杆、钢管塔、铁塔 功能：直线塔、耐张塔（转角塔、终端塔、跨越塔）
—— ——
导线半径 导磁率（H）
输电线路
三相输电线路的模型与参数
分裂导线的作用
减小电感 使导线周围电场分布更均匀，减少电晕现象 提高输电能力 提高可靠性
110kV以下 不分裂
220kV 不分裂或2分裂
500kV 4分裂或6分裂
750kV 6分裂
1000kV 8分裂
输电线路
I1 V1 R X I2 V2
各级电压单回路架空线路输送功率和输送距离的适宜范围
额定电压 kV 输送容量 MVA 输送距离 km 额定电压 kV 输送容量 MVA 输送距离 km
3
6 10 35 60
0.1~1.0
0.1~1.2 0.2~2 2~10 3.5~30
1~3
4~15 6~20 20~50 30~100
110
220 330 500 750
10~50 100~500 200~800 1000~1500 2000~2500
50~150 100~300 200~600 150~850 500以上
输电线路
三相输电线路的模型与参数
电阻 电导
成因：电晕放电产生能量损失
输电线路设计时会特别考虑电晕问题，保证晴天不产生电晕 ΔP0很小，故而电导很小
输电线路
三相输电线路的模型与参数
电阻 电感——电磁感应产生
自感（L） 互感（M） 分裂导线
r μ0
输电线路
三相输电线路的模型与参数
电阻
rR
电感
电容
L j L
Z R jX r j L
沿线路方向
阻抗
电导
1 C jC g G
1 Y G jB g jC
对地方向
导纳
输电线路
三相输电线路的模型与参数
输电线路
特征根法
U Z1Y1
导线
铝绞线：LJ——AAC（All-Aluminum Conductor）
钢芯铝绞线：LGJ——ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced)
镀锌、掺稀土等
输电线路的结构
三相输电线路
架空线的组成
绝缘子
材质：陶瓷、玻璃、复合
金具
线夹、接续金具、保护金具、连接金具
Z1 Y1
输电线路
特征根法
U 2 I 2 ZC U 2 I 2 ZC C1 , C2 2 2
e x e x e x e x U U2 I 2 ZC U 2 sinh x I 2 ZC cosh x 2 2
U 2 e x e x e x e x U 2 I I2 sinh x I 2 cosh x ZC 2 2 ZC
三相输电线路的模型与参数
一些实用数据（x1=2πL1） 单导线架空线路x1 = 0.4Ω/km 双分裂架空线路x1 = 0.3 Ω/km 四分裂架空线路x1 = 0.25 Ω/km
10kV三芯电缆x1 = 0.08 Ω/km
单芯电缆x1 = 0.18 Ω/km
输电线路
三相输电线路的模型与参数
电容
导线之间、导线与避雷线之间、导线与地之间都存在电容
分裂导线：req取代r，故而具有更大的电容 正序电纳
输电线路
三相输电线路的模型与参数
一些实用数据 单导线架空线路 b≈2.8×10-6 S/km 双分裂架空线路 b≈3.4×10-6 S/km 四分裂架空线路 b≈ 4.1×10-6 S/km
Z1 ZC , Z1Y1 Y1
输电线路
特征根法
输电长线方程
输电线路
用集中参数近似处理——Π型等值
I1 V1 Y/2 Z Y/2 I2 V2
输电线路
用集中参数近似处理——Π型等值
当架空线路长度小于1000km，电缆长度小于300km时，
Hale Waihona Puke Baidu
可近似认为Z = Z1l，Y=Y1l 对于35kV以下线路