电力网正序参数和等值电路

轻 型：LGJQ 铝/钢 比8.0—8.1
LGJ-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
二.杆塔 结构
作用分
x
x)
e e coshx
1 2
(
x
x)
π型电路参数的简化计算
Z
k rl jk x l
r1
x1
Y jk b l b1
k
x
k 1 1 xbl2
r来自百度文库
3 11
1
1 (x b
r2
b 1
)l
2
6 x 1 1
1
1
k 1 1 xbl2
b
12 1 1
3、线路的自然功率
➢自然功率的概念： 当负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率。
4、电导
物理意义
绝缘子表面泄露——很小，忽略
空气电离——电晕损耗，临界电压Ucr， 好天不产生，坏天可有
规定最小直径
110KV— 92.260mKmV— 2313.02K8Vm—m32.2mm
实测损耗，计算电导，一般忽略
Vcr 49.3m m r lg D (KV )
12
r
减少电晕措施：采用分裂导线；增大导体半径；甚至采用扩径 导线。
2、分裂导线的电抗计算
d
d
d
d
d
d
d
d
为什么采用分裂导线？：改变磁场，增大了半径，减少 了电抗！
当分裂数为2、3、4时：导线的电抗一般分别为0.33、0.3、 0.28Ω/km
3、电纳 物理意义：导线通交流电，产生电场容感
对数关系：变化不大，一般 2.85Х10-6 S /km Dm与r的意义与电抗表达式一致 分裂导线：增大了等效半径，电纳增大，用req替代r计算
(r jx )(g jb)
1
1
1
2、中等长度线路（π型和T型等值电路）
Z
Z’/2
Z’/2
Y/2
Y/2
Y’
实际计算中大多采用π型电路代表输电线，对π型电路做进 一步分析，精确的π型电路参数为：
Z Y
ZC
1
ZC
sinh γl 2(cosh γl
sinh γl
1)
e e sinh
x
1 2
(
➢自然功率的公式： 当线路忽略电阻R和电导G的时候，波阻抗为 纯电阻，如果这时负荷等于波阻抗，则线路末 端的功率为纯有功功率：
U2 P 2 eZ
c
• 自然功率用来衡量线路的输电能力，一般 20kv以上线路的输电能力大致接近自然功率
• 行波波长
2 2 1 6000km L1C1 f L1C1
钢线电阻：导磁集肤、磁滞效应交流电阻> 直流电阻
2、电抗物理意义：导线通交流电，产生磁场自感、互感 基本算式
➢导体自感： L ψ/i
➢导体互感：若导体A和导体B相邻，导体B中的电流iB 产生与导体A相铰链的磁链为AB，则互感为：
MAB ψAB/iB
2、电抗计算公式
几何均距Dm 3 D D D ab bc ca 等效半径r' 0.779r 正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D 对数关系：导线截面和布置无显著影响，一般0.4 Ω/km
第二章 电力网参数及等值电路 基础知识
➢正序分量、负序分量、零序分量
C
AB
A
A BC
B (a)正序图
C (b)负序图
(c)零序图
例如：对正序图： A相电压为：UA=220sin(100t)；B相电压为： UB=220sin(100t -120°)；C相电压 为： UC=220sin(100t +120°)；
五、电力线路的等值电路
一般线路的等值电路（正常运行时忽略g）
r1 jx1 r1 jx1 r1 jx1
r1 jx1
jb1 g1 jb1 g1 jb1 g1
jb1 g1
1、短线路（一字型等值电路）
条件：L<100km的架空线,忽略g，b 线路电压不高
➢波阻抗：
r jx
Zc 1
1
g jb
1
1
➢传播常数：
➢三相复功率、有功功率、无功功率、线电压与相 电压、线电流与相电流、功率因数等
S 3UI S(cos j sin) P jQ
➢感性无功与容性无功、感性与容性电抗或电纳 感性：电感X为正值，电纳B为负值 容性：电感X为负值，电纳B为正值
第二章 电力网参数及等值电路
第一节 电力线路的数学模型 第二节 变压器的数学模型 第三节 标幺制和电力网等值电路
第一节 电力线路的数学模型
电力线路 一.导线
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
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
排列：1、6、12、18
多股线绞合—J
普通型：LGJ 铝/钢 比5.6—6.0 加强型：LGJJ 铝/钢 比4.3—4.4
• ¼波长时（1500km），两端相位差90°
第二节 变压器的数学模型
一、双绕组变压器
I1 n1:n2 I2
1、理想变压器 u1
u2
I1n1=I2n2 I2=k I1 u1/n1=u2/n2 u2= u1/k k=n1/n2
特征：无铜损、铁损、漏抗、激磁电流
2、实际变压器
RT jXT -jBT GT
四. 电力线路的电气参数
单位长度线路的一相等值电路： 四个参数：电阻、电抗、电容、电导
r jwL
0
0
g 0
jwc 0
四. 电力线路的电气参数
1、电阻
r1=ρ/ s
ρ电阻率
单位：Ω•mm2/km 铜：18.8 铝：31.5
与温度有关
S 截面积 mm2
一般是查表 rt=r20(1+α(t-20))
A B C
三.绝缘子和金具
绝缘子 金具
要求：足够的电气与机械强度、抗腐蚀
材料：瓷质与玻璃质元件
类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上）
片树：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV
3
7
13
作用：连接导线和绝缘子
线夹：悬重、耐张
导线接续：接续、联结
19 24
保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线 绝缘保护：悬重锤
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
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