电力系统各元件的数学模型ppt页
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2313.02K8Vm—m32.2mm 分裂 实测损耗，计算电导，一般忽导略线
g 1
Pg U2
103
S / km
电缆参数计算复杂，查手册
注意
• 输电线路的电气参数沿线路是均匀分布的，严 格的说输电线路的等值线路也应该是均匀的分 布参数等值电路；但这样计算很复杂，故仅在 计算距离大于300km的超高压输电线路才用分 布参数表示输电线路，其它的用集中参数。
感性 容性
X
B
取正Hale Waihona Puke Baidu 取负值
取负值 取正值
一、输电线路的参数
电阻：反映导线的电阻对电流的阻碍作用； 电抗：反映线路中电流的变化在导体中产生的
感应电动势对电流的阻碍作用； 电纳：反映线路之间和线路对地电容的作用； 电导：反映线路沿绝缘子的泄露损耗和电晕损耗。
§2.1 电力线路的参数和数学模型
二、单位长度电力线路的参数
x1
2f
(4.6 lg
Dm
r
0.5
r
)
104
0.1445 lg Dm 0.0157 0.1445 lg Dm
r
r'
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
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
绝缘子 类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上）
片数：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV
金具
3
7
13
19 24
作用：连接导线和绝缘子 线夹：悬重、耐张 导线接续：接续、联结
保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线 绝缘保护：悬重锤
电缆线：导线、绝缘层、保护层
1.架空线
• 导线 • 避雷线 • 杆塔 • 绝缘子 • 金具
§2.1 电力线路的参数和数学模型
1、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
§2.1 电力线路的参数和数学模型
R r0l; X x0l; B b0l;G g0l • 三项对称运行时，用一相等值电路代表三相。
§2.1 电力线路的参数和数学模型
三、电力线路的等值电路
一般线路的均匀分布参数等值电路（正常运行时忽略g）
r1 jx1 r1 jx1 r1 jx1 jb1 g1 jb1 g1 jb1 g1
U -线电压向量，U U；u
I -线电流向量的共轭，I I(；i ) -功率因数角， u ；i
滞后电流对应正的无功功率，即感性无功功率取正值； 超前电流对应负的无功功率，即容性无功功率取负值；
对于阻抗和导纳采用如下约定：
阻抗：不管是容性还是感性，表示为
；电纳表示 为
。
容性还是感性取决于X和B本身取值的正负。
r
S / km
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
§2.1 电力线路的参数和数学模型
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
110KV— 规定最小直径 92.260mKmV—
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
A B C
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
3.绝缘子和金具
电力系统分析 Power System Analysis
主讲人：孙醒涛
第二章电力系统各元件的数学模型
1、电力线路的参数和数学模型 2、变压器的参数和数学模型 3、发电机的数学模型 4、电抗器和负荷的数学模型 5、标么制和电力网等值电路
§2.1 电力线路的参数和数学模型
一.线路的结构
电力线路
架空线：导线、避雷器、杆塔、绝缘子、金具
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
§2.1 电力线路的参数和数学模型
2、电抗
物理意义：导线通交流电，产生磁场自感、互感
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
四 分 裂 导 线
§2.1 电力线路的参数和数学模型
2.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
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
针式绝缘子
悬式绝缘子
2.电缆线路
• 导体 • 绝缘层 • 保护层
本书无如特殊说明所有功率指三相总功率、电 压均指线电压、电流均为线电流。功率、电压 和电流关系如下：
S~ 3UI 3UI(u i ) 3UI S(cos j sin) P jQ
S~ -三相复功率； S, P,Q -分别为三相视在功率，三相总有功功率和三相总无功功率；
分裂导线：改变磁场，增大了半径，减少了电抗
x1
0.1445 lg
Dm req
0.0157 n
n
r d n eq
r
1i
i2
§2.1 电力线路的参数和数学模型
3、电纳
物理意义：导线通交流电，产生电场容感
C1 0.0241 6
D 10 lg m
r
F / km
b1 2fC1 7.58 6
D 10 lg m
g 1
Pg U2
103
S / km
电缆参数计算复杂，查手册
注意
• 输电线路的电气参数沿线路是均匀分布的，严 格的说输电线路的等值线路也应该是均匀的分 布参数等值电路；但这样计算很复杂，故仅在 计算距离大于300km的超高压输电线路才用分 布参数表示输电线路，其它的用集中参数。
感性 容性
X
B
取正Hale Waihona Puke Baidu 取负值
取负值 取正值
一、输电线路的参数
电阻：反映导线的电阻对电流的阻碍作用； 电抗：反映线路中电流的变化在导体中产生的
感应电动势对电流的阻碍作用； 电纳：反映线路之间和线路对地电容的作用； 电导：反映线路沿绝缘子的泄露损耗和电晕损耗。
§2.1 电力线路的参数和数学模型
二、单位长度电力线路的参数
x1
2f
(4.6 lg
Dm
r
0.5
r
)
104
0.1445 lg Dm 0.0157 0.1445 lg Dm
r
r'
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
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
绝缘子 类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上）
片数：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV
金具
3
7
13
19 24
作用：连接导线和绝缘子 线夹：悬重、耐张 导线接续：接续、联结
保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线 绝缘保护：悬重锤
电缆线：导线、绝缘层、保护层
1.架空线
• 导线 • 避雷线 • 杆塔 • 绝缘子 • 金具
§2.1 电力线路的参数和数学模型
1、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
§2.1 电力线路的参数和数学模型
R r0l; X x0l; B b0l;G g0l • 三项对称运行时，用一相等值电路代表三相。
§2.1 电力线路的参数和数学模型
三、电力线路的等值电路
一般线路的均匀分布参数等值电路（正常运行时忽略g）
r1 jx1 r1 jx1 r1 jx1 jb1 g1 jb1 g1 jb1 g1
U -线电压向量，U U；u
I -线电流向量的共轭，I I(；i ) -功率因数角， u ；i
滞后电流对应正的无功功率，即感性无功功率取正值； 超前电流对应负的无功功率，即容性无功功率取负值；
对于阻抗和导纳采用如下约定：
阻抗：不管是容性还是感性，表示为
；电纳表示 为
。
容性还是感性取决于X和B本身取值的正负。
r
S / km
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
§2.1 电力线路的参数和数学模型
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
110KV— 规定最小直径 92.260mKmV—
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
A B C
§2.1 电力线路的参数和数学模型
§2.1 电力线路的参数和数学模型
3.绝缘子和金具
电力系统分析 Power System Analysis
主讲人：孙醒涛
第二章电力系统各元件的数学模型
1、电力线路的参数和数学模型 2、变压器的参数和数学模型 3、发电机的数学模型 4、电抗器和负荷的数学模型 5、标么制和电力网等值电路
§2.1 电力线路的参数和数学模型
一.线路的结构
电力线路
架空线：导线、避雷器、杆塔、绝缘子、金具
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
§2.1 电力线路的参数和数学模型
2、电抗
物理意义：导线通交流电，产生磁场自感、互感
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
四 分 裂 导 线
§2.1 电力线路的参数和数学模型
2.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
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
针式绝缘子
悬式绝缘子
2.电缆线路
• 导体 • 绝缘层 • 保护层
本书无如特殊说明所有功率指三相总功率、电 压均指线电压、电流均为线电流。功率、电压 和电流关系如下：
S~ 3UI 3UI(u i ) 3UI S(cos j sin) P jQ
S~ -三相复功率； S, P,Q -分别为三相视在功率，三相总有功功率和三相总无功功率；
分裂导线：改变磁场，增大了半径，减少了电抗
x1
0.1445 lg
Dm req
0.0157 n
n
r d n eq
r
1i
i2
§2.1 电力线路的参数和数学模型
3、电纳
物理意义：导线通交流电，产生电场容感
C1 0.0241 6
D 10 lg m
r
F / km
b1 2fC1 7.58 6
D 10 lg m