电力系统基本参数

1. 架空导线的电阻 式中:
r1
S
10 3
S
r1——每相导线单位长度的电阻，Ω/km；
S—— 导线导电部分面积，mm2； ρ——导线材料的电阻率，Ω·mm2/km； γ——导线材料的电导率，m/Ω·mm2。
表2-1 铜、铝导线计算用的电阻率与电导率
名称
单位
铜
铝
电阻率ρ
Ω·mm2/km
18.8
31.5
4. 掌握标幺制的概念，会建立电力网的有名值及标幺值 等值电路。
重中之重
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第一节 电力线路的电气参数计算
分布参数( distributed parameter ) 的单相等值电路
从《电路分析》课程学习中,我们知道,当被研究对象的尺寸不 是远小于其正常工作频率所对应的波长时,被研究对象的等效电路就
分裂导线的电晕起始临界电压 (线电压)为：
U cr
84m1m2r
n kn
1
0.30r1 lg
Dm req
kn
1
2(n
1)
r d
sin
n
式中, d——次导线间间距，cm
（kV）
其他符号的 含义同上
当导线实际运行的电压超过电晕起始临界电压时，将 发生电晕。这时每相线路单位长度的电导g1为：
g1
Pg U2
普通导线的电晕起始临界电压 (线电压)为：
U0r1 lg
Dm r
（kV） 其他符号的 含义同上
式中： m1——导线表面的光滑系数，单股导线为0.83~1，
绞线为0.83~0.87； m2——天气状况系数，约为0.81~1（晴天、干燥气候为1）； δ——空气相对密度，近似估算时可取δ=1。
表2-2 不必验算电晕的导线最小直径或相应导线型号
r1 r20[1 (t 20)]
式中： r1、r20——分别为t（单位：℃）和20℃时的电阻， Ω/km； α——电阻温度系数，对于铜为0.00382/℃， 铝为0.0036/℃。
实际温度
若导线的长度为l （km），每相导线的电阻为：
R=r1l （Ω）
2.1 普通架空导线的电抗
每相导线单位长度的电抗x1（Ω/km）为：
要用分布参数等效电路。
我国电力系统的频率为50HZ，对应的波长为6000km。
线长 l ＞ 750km的架空线路和线长 l ＞ 250km的电缆线路，其等
值电路应用均匀分布参数的等值电路。
输电线路在正常运行时是三相对称的，因此可用单相等值电路代 表三相。
电力线路的单相分布参数等值电路
电力线路的单相分布参数等值电路
第二章 电力系统基本参数
第一节 电力线路的电气参数计算 第二节 输电线路的等值电路 第三节 电力变压器的电气参数和等值电路 第四节 标幺制和电力网等值电路
教学要求
1. 会计算电力线路的电气参数。
公式不需 全记
2. 会建立不同形式的输电线路的等值电路。
3. 会计算电力变压器的电气参数，会建立其等值电路。
电导率γ
m/Ω·mm2
53
32
10 3 r1 S S
为直流电阻，若要计算交流电 阻，还要考虑其他的一些因素，
请参见教材P23～24
注: 实际应用中,导线的r1值通常可从产品目录或《电力工程手 册》中查得。
不论是从产品目录或手册中查得还是计算而得的电阻值， 都是20℃时的值，因而在精确计算中，需要按下式进行修正。
0.0157r
n
式中： n —— 次导线分裂次数；
req—— 分裂导线的等值半径。
教材中说法欠妥
req
n
rd12d13 d1n
n
rd
n1 m
其中： r —— 次导线半径； dm——次导线几何均距； d12 、d13 、… d1n—— 某根次导线与其余 n-1根次导线间的距离。
比等导电面积的非 分裂导线的半径大
A
r
B
C
R
DAB
DAC
DBC
图2-1 采用四分裂导线的三相线路示意图
讨论：
x1
0.1445lg
Dm req
0.0157r
n
n≥2
比等导电面积的非 分裂导线的半径大
结论：采用分裂导线，其电抗将减小，分裂导线的根
数愈多，电抗减小得也愈多，但分裂导线根数 超过4根时，电抗的减小并不明显。
注: 各类导线的x1值（每相每公里长度的电抗值）可查 《电力工程手册》或产品目录。在近似计算中,对于6～ 220KV的架空线路, x1可取0.4 Ω/km。
（S/km）
式中： ΔPg——三相线路每公里电晕损耗或绝缘 介质损耗功率，MW/km；
U——线电压，kV
注意: 应当指出，实际上，由于线路的泄漏很小,而在设计线 路时，就已经采取了防止电晕的措施，例如，已经检验了所选 导线的半径能否满足晴天天气不发生电晕的要求，所以一般情 况下都可忽略电导，取g1=0 。
r1： 反映线路的热效应，即线路的内阻； x1： 反映线路周围磁场对交变电流的阻碍能力； g1： 反映线路沿绝缘子串的泄漏和电晕； b1： 反映线路之间以及线路与大地之间的杂散电容。
电力线路的单相分布参数等值电路
有关r1、x1、 g1、b1的计 算构成本节 电力线路的单相分布参数等值电路 内容
在每一小段上，每相线路的电阻r1和电抗x1是与电路电 流有关的物理量，所以串联在线路中；线路电导g1和电纳 b1是与线路电压有关的物理量，则并联在线路中。整条线 路可以看成有无数这样的小段串联而成。
x1
2f
4.6lg
Dm r
0.5r
104
式中： f —— 交流电频率，Hz； r —— 导线的计算半径，mm； μr—— 导线材料的相对导磁系数，铜和铝的μr=1， 钢的μr＞＞1；
Dm—— 三相导线线间几何平均距离，简称几何均距。
三相导线线间几何均距Dm的计算公式：
Dm 3 DAB DBC DCA
分裂导线DAB、DBC、DAC的定义
A
r
B
C
R
DAB
DAC
DBC
图2-1 采用四分裂导线的三相线路示意图
若取f = 50Hz，μr= 1，则：
x1
0.1445lg
Dm r
0.0157
2.2 分裂导线的电抗
Ω/km
导线分裂时，每相导线的单位长度（Ω/km）电抗为：
x1
0.1445lg
Dm req
若线路长度为 l（km）时，线路每相的电抗X为:
X=x1 l （Ω）
3.1 普通架空导线的电导
架空导线的电导取决于沿绝缘子串的泄漏和导线的电 晕，但由于沿绝缘子串的泄漏通常很小，所以导线的电导 主要用来反映导线的电晕。
基于上述原因，对于架空导线的电导的求取,要先判 断是否会发生电晕。若发生才计及电导,否则不计及电导。