电力系统元件等效电路和参数 PPT
3、电力系统元件参数及等值电路.
req rd m
n
n 1
mm
– – –
n 每一相分裂导线的根数; r 每根导线的实际半径,mm; dm 每相分裂导线中各导体间的几何距离, mm。
d: 分裂间距
第三章
架空线路参数计算
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
d: 分裂间距
( n 1) req n r (d12 d13 d1n ) n rd m
电抗x的计算
思路:从每相输电线所交链的磁链可求出每相输电线 的电感,继而得到电抗。
1)
公式的详细推导略(较复杂,电磁场学)
第三章
架空线路参数计算
2) 每相导线单位长度的等值电抗计算式 (认为线 路的三相电抗相等):
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
Dm 4 x1 2f (4.6 lg 0.5 ) 10 r
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
第三章
§3.1 输电线路的电气参数及等值电路
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
架空线路在建设费用、施工、 维护及检修等方面均优于电缆 架空线金具之---绝缘耐张线夹 线路,故电网中优先大量采用。
第三章
§3.1 输电线路的电气参数及等值电路
分裂导线的等值电容和等值电纳均较大。
第三章
架空线路参数计算
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
NOTE: 电缆参数计算复杂且不准确,都是实测; 工程实际中,电力线路参数一般也都是从 手册上可查到的。
第三章
六、输电线路的等值电路
电 力 系 统 元 件 参 数 及 等 值 电 路
第三章
电力系统元件的各序参数和等值电路
正序等值电路的构建
根据元件的物理特性和工作原理,通 过测量或计算得到正序电阻、正序电 感和正序电容等参数。
根据得到的参数,构建出元件的正序 等值电路,该电路由电阻、电感和电 容等元件组成,能够反映元件的正序 电气特性。
正序等值电路的应用
01
在电力系统稳定分析中,利用正序等值电路可以分 析系统的暂态和稳态运行特性。
03
电力系统元件的正序等 值电路
正序参数的计算
01
02
03
正序电阻
正序电阻是电力系统元件 在正序电压和电流下的阻 抗,它反映了元件的电导 和电感的综合效应。
正序电感
正序电感是电力系统元件 在正序电压和电流下的感 抗,它反映了元件的电感 和电容的效应。
正序电容
正序电容是电力系统元件 在正序电压和电流下的容 抗,它反映了元件的电感 和电导的效应。
零序电感
对于变压器和电动机等设备,由于磁路的对称性,它们的零序电感 通常远大于正序电感。
零序电容
在电力系统中,由于输电线路的不对称或变压器绕组的偏移,会产 生零序电容。
零序等值电路的构建
零序等值电路的构建需要将系统中所有元件的零序参数进行汇总,并按照 实际电路的连接方式进行等效。
在构建零序等值电路时,需要注意元件之间的相互影响,以及元件对地电 容的影响。
03
计算。
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负序电感是电力系统元件在负序磁场下的感抗,与 元件的几何尺寸、材料性质和电流频率有关。
负序电容
负序电容是电力系统元件在负序电压下的容 抗,与元件的几何尺寸、电极间距离和材料 性质有关。
负序等值电路的构建
1
根据元件的负序参数,使用电路理论构建负序等 值电路。
电力网络等值电路_图文
一.双绕组变压器的参数和数学模型
.
RT jXT
Io
.. U1N Ig
.BT GT Ib
短路实验Βιβλιοθήκη 空载实验铭牌参数:SN 、
UIN/UⅡN
、
Pk、Uk% 、
P0、I0%
阻抗(短路实验:在原边加I1N)
1.电阻
变压器的电阻是通过变压器的短路损耗Pk ,其近似等于额定总铜耗PCu。
五个基准值中只有两个可任意选择,其余派生。 一般选功率和电压。
功率的基准值:选取某一整数,如:100MVA
电压的基准值:取参数和变量都将向其归算的该级额定 电压。如拟将参数归算到220kV侧,则 基准电压取220kv
当选定各变量的基准值时,可表示出相应的标么值 。如:
结论::线电压和相电压的标幺值数值相等; 三相功率和单相功率的标幺值数值相等。
Io
.. U1N Ig
.BT GT Ib
电导
变压器电导对应的是变压器的铁耗,近似等 于变压器的空载损耗,因此变压器的电导可 如下求解:
电纳
在变压器中,流经电纳的电流和空载 电流在数值上接近相等,其求解如下:
二.三绕组变压器的参数和数学模型
ZT2
高
中
ZT1
2
1
ZT3
3
低
YT
三绕组变压器电气结 线图
由于所选变比不同,可分为准确计算法和近似 计算法
基准值改变后标么值的换算
求多电压级网络标么值等值电路的两种方法
1)参数归算法(先有名值归算,后求标么值) ①取基本级(SB=SN,UB=UN); ②参数折算(将各级电压折算到基本级侧); ③求标幺值。 2)基准值归算法(先基准值归算,后求标么值) ①取基本级(SB=SN,UB1=UN1); ②基本级折算(将基本级SB、UB1折算到各电压级 ,分别求出UB2、UB3、……、UBn); ③求标幺值。
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
电力系统各元件的特性参数和等值电路
第二章 电力系统各元件的特性参数和等值电路 主要内容提示:本章主要内容包括:电力系统各主要元件的参数和等值电路,以及电力系统的等值网络。
§2-1电力系统各主要元件的参数和等值电路一、发电机的参数和等值电路一般情况下,发电机厂家提供参数为:N S 、N P 、N ϕcos 、N U 及电抗百分值G X %,由此,便可确定发电机的电抗G X 。
按百分值定义有100100%2⨯=⨯=*NNGG G U S X X X 因此 NNG G S U X X 2100%⋅= (2—1) 求出电抗以后,就可求电势G E •)(G G G G X I j U E •••+=,并绘制等值电路如图2-1所示。
二、电力线路的参数和等值电路电力线路等值电路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。
在同一种材料的导线上,其单位长度的参数是相同的,随导线长度的不同,有不同的电阻、电抗、电导和电纳。
⒈电力线路单位长度的参数电力线路每一相导线单位长度参数的计算公式如下。
⑴电阻:()[]201201-+=t r r α(Ω/km ) (2—2) ⑵电抗:0157.0lg1445.01+=rD x m(Ω/km ) (2—3) 采用分裂导线时,使导线周围的电场和磁场分布发生了变化,等效地增大了导线半径,从而减小了导线电抗。
此时,电抗为nr D x eq m 0157.0lg1445.01+=(Ω/km ) 式中m D ——三相导线的几何均距;(a ) G ·(b )G ·图2-1 发电机的等值电路(a )电压源形式 (b )电流源形式eq r ——分裂导线的等效半径;n ——每相导线的分裂根数。
⑶电纳:6110lg 58.7-⨯=rD b m(S/km ) (2—4)采用分裂导线时,将上式中的r 换为eq r 即可。
⑷电导:32110-⨯=UP g g∆(S/km ) (2—5)式中g g ∆——实测的三相线路的泄漏和电晕消耗的总功率, kW/km ; U ——实测时线路的工作电压。
电力系统元件参数及等值电路
(三)、电纳(容纳)
电力线路运行时,各相间及相对地间都存在着 电位差,因而导线间以及导线与大地间必有电容存 在,也即存在着容性电纳。
电纳(容纳)的大小与相间的距离、导线截面、杆 塔结构等因素有关。
若三相线路参数相同时,每相导线的等值电容为
c1
0.0241 lg Dm
106
(F / km)
r
当频率f=50Hz时,单位长度的电纳为
率损失; (d)电纳:带电导线周围的电场效应;
讨论输电线路的电气参数时,都假设三相电 气参数是相同的。只有架空线路的空间位置选 用使三相参数平衡的方法,三相参数才相同。
三相参数平衡的方法有,
(a)三相导线布置在等边三角形的顶点上时,三项 参数是相同的。
(b)当三相导线不是布置在等边三角形的顶点上时, 采用架空线换位的方法以减少三相参数不平衡。
反映励磁支路的导纳一般接在变压器的电源侧,但有时 为了计算时与线路的电纳合并,励磁电路放在线路一侧。
RT
jXT
RT
jXT
GT
-jBT
由于YT=1 / Z0,而Z0为一
Hale Waihona Puke 感性激磁阻抗。(a)
(b)
图3-11 双绕组变压器等值电路
变压器的4个参数可由变压器的空载和短路试验结 果来求出。
变压器的短路损耗△Pk 变压器的短路电压百分数Uk%
用此数据进行参数计算时有一个容量归算问题即
短路损耗△Pk23、△Pk31乘以
;
短路电压百分值Uk23%、Uk31%乘以
; SN
S3
通过以上归算后再代入相应的公式计算变压器的
阻抗。
最大短路损耗,是指两个100%容量绕组中流过额定电 流,另一个100%或50%容量绕组空载的损耗。此时,计 算公式为
电力系统分析(完整版)PPT课件
输电线路优化运行
总结词
输电线路是电力系统的重要组成部分,其优化运行对于提高电力系统的可靠性和经济性具有重要意义 。
详细描述
输电线路优化运行主要涉及对线路的路径选择、载荷分配、无功补偿等方面的优化,通过合理的规划 和管理,降低线路损耗,提高线路的输送效率和稳定性,确保电力系统的安全可靠运行。
分布式电源接入与控制
分布参数线路模型考虑线路的电感和 电容在空间上的分布,用于精确分析 长距离输电线路。
行波线路模型
行波线路模型用于描述行波在输电线 路中的传播特性,常用于雷电波分析 和继电保护。
负荷模型
负荷模型概述
静态负荷模型
负荷是电力系统中的重要组成部分,其模 型用于描述负荷的电气特性和运行特性。
静态负荷模型不考虑负荷随时间变化的情 况,只考虑负荷的恒定阻抗和电流。
电力系统分析(完整版)ppt 课件
• 电力系统概述 • 电力系统元件模型 • 电力系统稳态分析 • 电力系统暂态分析 • 电力系统优化与控制 • 电力系统保护与安全自动装置
01
电力系统概述
电力系统的定义与组成
总结词
电力系统的定义、组成和功能
详细描述
电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的,其功能是将一次能源转 换为电能,并通过输配电网络向用户提供安全、可靠、经济、优质的电能。
无功功率平衡的分析通常需要考虑系统的无功损耗、无功补偿装置的容 量和响应速度等因素。
有功功率平衡
有功功率平衡是电力系统稳态分析的 核心内容,用于确保系统中的有功电 源和有功负荷之间的平衡。
有功功率平衡的分析通常需要考虑系 统的有功损耗、有功电源的出力和负 荷的特性等因素。
有功功率不平衡会导致系统频率波动, 影响电力系统的稳定运行。因此,需 要合理配置有功电源和调节装置,以 维持系统的有功平衡。
2等值电路资料
电力系统分析
第二章 电力系统元件参数和等值电路
2. 钢导线架空线路的参数
钢导线是导磁物质,其电阻、电抗与磁场有关,当钢导线 通过交流电流时,集肤效应和磁滞效应都很突出,因而钢导线 的交流电阻比直流电阻大很多。难以计算需要依靠实测。
钢导线每相单位长度的电抗为:
x1
0.1445 lg
Dm r
0.0157r ( /
第二章 电力系统元件参数和等值电路
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
106
r
一般架空线路b1的值为 2.8106 S/km左右,则 B b1l
电导:电导参数是反映沿线路绝缘子表面的泄露电流和导
线周围空气电离产生的电晕现象而产生的有功功率损耗 。
说明:通常架空线路的绝缘良好,泄露电流很小,可以忽略不计。
电力系统分析
第二章 电力系统元件参数和等值电路
电晕现象:在架空线路带有高电压的情况下,当导线表面的
电晕相对应的导线线,单采用位分长裂导度线的或扩等径值导线电以导增大(每S相/导km)为:
线的等值半径,提高电晕临界电压
g1
Pg U2
10 3
因此, G g1l
式中,Pg 为实测线路单位长度的电晕损耗功率(kW/km)。
注意:通常由于线路泄漏电流很小,而电晕损耗在设计线路 时已经采取措施加以限制,故在电力网的电气计算中,近似 认为 G 0 。
《电路的等效变换 》课件
• 电路等效变换概述 • 电阻电路的等效变换 • 含源一端口网络的等效变换 • 含源二端口网络的等效变换 • 电路等效变换的应用
目录
01
电路等效变换概述
等效变换的定义
等效变换
在保持电路对外性能不变的前提 下,对电路的结构形式进行变换 。
等效变换的意义
简化电路分析,减少计算量,提 高分析效率。
含源一端口网络的等效电源
总结词
在电路分析中,含源一端口网络的等效电源是指在等效变换后,该网络所等效成的电源 模型。
详细描述
含源一端口网络的等效电源是指在等效变换后,该网络所等效成的电源模型。这个电源 模型可以通过测量该网络的端电压和端电流来计算,其值为端电压与端电流的比值乘以 一个常数因子。在等效变换过程中,网络的等效电源不会改变,因此可以通过测量等效
当多个电阻按照顺序首尾相连时,总 电阻等于各电阻之和。总电流等于各 电阻电流之和,电压等于各电阻电压 之和。
电阻并联的等效变换
当多个电阻的各个端点连接在一起时 ,总电阻的倒数等于各电阻倒数之和 。总电流等于各电阻电流之和,电压 等于各电阻电压。
电阻星形与三角形联结的等效变换
星形联结与三角形联结的定义
解决电路问题
利用等效变换,可以解决 各种电路问题,如电压、 电流、功率的计算等。
在电子技术中的应用
模拟电路的等效分析
电子测量技术
在模拟电路中,等效变换可以帮助分 析电路的性能,优化电路设计。
利用等效变换,可以提高电子测量的 精度和稳定性。
集成电路的设计
在集成电路设计中,等效变换可以用 于优化芯片的结构和性能。
星形联结是将三个电阻的一端连接在一起,另一端分别连接到电路中;三角形 联结是将三个电阻的乘积除以三个电阻的和,三角形联结的总电 阻等于三个电阻的和除以三个电阻的乘积。
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
第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路演示文稿
Z(2) Ua(2) / Ia(2)
Z(0) Ua(0) / Ia(0)
第6页,共50页。
三、不对称短路的应用
➢ 一台发电机接于空载线路,发电机中性点经阻抗接地,线路f 点发生单相接地短路,a相对地电压Ua=0,而b、c两相电压不等
于零
➢ 故障点以外系统其余部分是对称的,满足各序的独立性 ➢ 短路点结构参数不对称用运行参数不对称表示
0
1
Ea(1) 3
Ea aEb a2Ec
1 1150 1120115240 1240115120 1150V
3
1
Ea(2) 3
Ea a2Eb aEc
1 1150 1240115240 1120115120
3
1 1150 115120 115240 0V
3
第4页,共50页。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
U(+0)
xⅠ
-
Ⅱ
xⅡ
xm(0)
➢ 2.YN,yn(Y0/Y0)接线变压器
变压器一次星形侧流过零序电流,二次侧各绕组中将感应零序电势,如果与二次侧相连
的电路还有一个接地中性点,则二次绕组中有电流,如果没有其他接地中性点,二次绕组 中没有电流
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
U(+0)
xⅠ
-
Ⅱ
xⅡ
xm(0)
第17页,共50页。
(ZG(0) ZL(0) )Ifa(0) Zn (Ifa(0) Ifb(0) Ifc(0) ) Ufa(0)
(ZG(0) ZL(0) )Ifa(0) 3Zn Ifa(0) (ZG(0) ZL(0) 3Zn )Ifa(0) Ufa(0)
➢ 化简后可得
Ea Zff (1) Ifa(1) Ufa(1) Zff (2) Ifa(2) Ufa(2)
第二章 电力系统各元件的等值电路和参数计算
( (
SN 2 ) S2N SN min{ S 2 N , S 3 N SN 2 ) S 3N
'
S (2−3)
S ( 3 −1)
(
)2 }
(3)仅提供最大短路损耗的情况
R( S N )
2 ∆PS .maxVN = ×103 2 2S N
2 ∆PSiVN Ri = × 10 3 (i = 1,2,3) 2 SN
2.2.3 三绕组变压器的参数计算
(2)三绕组容量不同(100/100/50、100/50/100) 三绕组容量不同(100/100/50、100/50/100)
∆ PS (1 − 2 ) = ∆ P ∆ PS ( 2 − 3 ) = ∆ P ∆ PS ( 3 − 1 ) = ∆ P
2.2.3 输电线路的参数计算
1.电阻 电阻 有色金属导线单位长度的直流电阻: 有色金属导线单位长度的直流电阻: r = ρ / s 考虑如下三个因素: 考虑如下三个因素: (1)交流集肤效应和邻近效应。 )交流集肤效应和邻近效应。 (2)绞线的实际长度比导线长度长 ~3 %。 )绞线的实际长度比导线长度长2~ (3)导线的实际截面比标称截面略小。 )导线的实际截面比标称截面略小。 2 因此交流电阻率比直流电阻率略为增大: 因此交流电阻率比直流电阻率略为增大:铜:18.8 Ω ⋅ mm / km 铝:31.5 Ω ⋅ mm 2 / km 精确计算时进行温度修正: 精确计算时进行温度修正: rt = r20 [1 + α (t − 20)]
架空线路的换位问题
A B C C A B B C A A B C
目的在于减少三相参数不平衡 整换位循环: 整换位循环:指一定长度内有两次换位而三相导线 都分别处于三个不同位置,完成一次完整的循环。 都分别处于三个不同位置,完成一次完整的循环。 滚式换位 换位方式 换位杆塔换位
电力系统分析课件教学配套课件朱一纶第2章电力系统元件等效电路和参数
4、电纳
• 电纳b1来反映交流电流过线路时的电 场效应。
b1 2fNC
7.58 10-6
lg
Deq req
S/km
同样,fN 50Hz ,Deq 为三相电力
线之间的几何平均距离,req称为导 线的几何平均半径 。
导线单位长度参数计算举例
• 例2-2 已知LGJ—185型110kV架空输电线路,三
度的等效电抗,且分裂根数越多,等效电抗越小。
n
req n r d1i i2
r为每股导线计算半径, d1i是第1股导线与第i股导 线的间距。
对单股导线,req等于r
3、电导
• 对高电压架空线路(110KV以上),当导 线表面的电场强度超过空气击穿强度时, 导体附近的空气电电离而产生的局部放电 的现象。这时会发出咝咝声,产生臭氧, 夜间还可以看到紫色的光晕这种现象称为 电晕。
近似模型参数的误 差随线路长度而增 大。
100km时,两种模型的 误差很小。
500km时,两种模型的 误差就比较大了。
计算结果比较如下:
长度
l km
100
200
300
400
500
模型
Y /S
1
j3.55 104
2 (0.0006 j3.5533) 104
1
j 7.1000 104
2 (0.0049 j7.126104
•
Z=z1l =(r1+jx1) l
Y=y1l=(g1+jb1)l
低压(110kV以下)配电网中 的短电力线路还可以作进一 步的近似(短线路模型), 线路长度小于100km,一般 可以忽略电导和电纳 。
2.1.3电力线路的等效电路
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
。
PPT文档演模板
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
电力网各元件的参数与等值电路
电力网各元件的参数与等值电路引言在电力系统中,各种元件如发电机、变压器、传输线路等扮演着重要的角色。
为了研究和分析电力系统的运行,我们需要了解各个元件的参数以及它们之间的等值电路。
本文将介绍电力网各元件的参数以及其等值电路。
发电机发电机是电力系统中非常重要的元件,它们将机械能转换为电能。
发电机的主要参数有额定功率、额定电压、额定频率等。
在等值电路中,发电机可以用一个电动势源和内部阻抗表示。
电动势源的电动势大小等于发电机的额定电压,内部阻抗那么表示发电机的电气性质。
变压器是电力系统中常用的元件,它们用于改变电压的大小。
变压器的主要参数有额定容量、额定电压比等。
在等值电路中,变压器通常用一个理想变压器表示。
理想变压器是一个没有损耗的元件,它可以根据电压比例来改变电压大小。
在等值电路中,我们用变压器的额定电压比表示它的等效变压比。
传输线路传输线路是电力系统中用于输送电能的重要元件。
传输线路的主要参数有电阻、电感、电容等。
在等值电路中,传输线路通常用一个等效电路来表示。
等效电路通常由串联电阻、串联电感和并联电容构成,以模拟传输线路的电性。
输电线路是电力系统中用于长距离输送电能的元件,通常用于传输高压电能。
输电线路的主要参数有电阻、电感、电容等。
在等值电路中,输电线路通常用一个等效电路来表示。
等效电路由串联电阻和串联电感组成,以模拟输电线路的特性。
变流器变流器是电力系统中用于调整电压和频率的重要元件。
变流器的主要参数有额定功率、额定电压、额定频率等。
在等值电路中,变流器可以用一个电动势源和内部阻抗表示。
电动势源的电动势大小等于变流器的输出电压,内部阻抗那么表示变流器的电气性质。
总结本文介绍了电力网各元件的参数以及它们在等值电路中的表示。
发电机、变压器、传输线路、输电线路和变流器都是电力系统中至关重要的元件,它们决定了电力系统的运行和效率。
了解各个元件的参数以及它们的等值电路有助于分析和优化电力系统的运行。
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α—电阻温度系数;
对于铝,α=0.0036 (1 o C);
对于铜,α=0.00382 (1 o C)。
2、电抗
• 架空线路的等效电抗反映交流电流通过线路 时的磁场效应。
• 每相单位长度的电抗的计算公式为:
x1
2fN L
铝、铜的电阻率略大于直流电阻率,原因是: (1)交流电流的趋肤效应; (2)绞线每股长度略大于导线长度; (3)导线的实际截面比标称截面略小。
这里采用工程单位,也可以采用国标单位,如教材。
1、电阻
• 例2-1 求导线型号为LGJ-120的钢芯铝绞线的 单位长度电阻。
• 解: • LGJ-120:铝 31.5 mm2 / km ,S=120 mm2
电力系统分析
机械出版社 朱一纶主编
第2章 电力系统元件等效电路和参数
• 电力系统是由各种电气元件组成的整体, 要对电力系统进行分析和计算,必须先了 解各元件的电气特性,并建立它们的等值 电路。
• 在电力系统正常运行情况下,近似地认为 系统的三相结构和三相负荷完全对称。可 以用一相(例如a相)的电路为代表来进行分 析和计算。等值电路中的参数是考虑了其 余两相影响后的一相等值参数。
相导线水平排列,相间距离为6m。计算直径为 19mm,求单位长度线路参数。
• 解:
r1
S
31.5 185
0.17/km
Deq 3 6 6 12 7.56
x1
0.1445lg
Deq req
0.0157
7.56
0.1445lg 9.510-3 0.434(9 /km)
5、金具。
• 金具是用于固定 、连接、保护导 线和避雷线,连 接和保护绝缘子 的各种金属零件 的总称。
2.1 电力线路等效电路及其参数
• 电缆线路 • 电缆线路由电力电缆和
电缆附件组成。 • 在城市、厂区等人口密
集场所或海底传输等常 采用电缆线路。
2.1.2单位长度电力线路的 等效电路及参数
• 架空线单位长度 的电力线路的等 值电路如图2-1所 示。电路的参数 有4个:
4、电纳
• 电纳b1来反映交流电流过线路时的电 场效应。
b1
2f N C
7.58
lg
Deq req
10-6
S/km
同样,fN 50 Hz ,Deq 为三相电力
线之间的几何平均距离,req称为导 线的几何平均半径 。
导线单位长度参数计算举例
• 例2-2 已知LGJ—185型110kV架空输电线路,三
0.1445lg
Deq req
0.0157/ km
式中,fN 50 Hz ,Deq 为三相电力
线之间的几何平均距离,req称为导 线的几何平均半径 。
2、电抗
三相电力线路一般是采用等边三角形式的对称 排列,或经完整换位后近似等于对称排列:
三角形排列
Deq 3 D12D23D31
分裂导线的输电线路的等效电抗
• 电导反映高压电力线路的电晕现象和泄漏 现象,一般线路绝缘良好的情况下泄露电
流很小,可忽略不计。 。
3、电导
• 电晕临界相电压的经验公式为
Ucr
49.3m1m2r lg
D r
(kV)
• 增大导线半径是防止和减小电晕损耗的有效 方法。因此采用分裂导线可以增大每相的等
值半径。
• 设计时线路的相电压必须高于其临界相电压 ,此时可认为线路的电导g1=0。
2.1 电力线路等效电路及其参数
• 2.1.1电力线路的分类和结构 • 电力线路包括输电线路和配电线路。 • 按线路结构的不同,可以分为: • 架空线路 • 电缆线路
2.1 电力线路等效电路及其参数
避雷线
1. 架空线路 : 架空线路由导线、 避雷线、杆塔、绝 缘子和金具等组成。
分裂导线
杆塔
2.1 电力线路等效电路及其参数
r1
/
S
31.5 120
0.2625/km
工程计算中,可以直接从有关手册中查出各 种导线的单位长度电阻值。
1、电阻
• 按公式(2-1)计算所得或从手册查得的电 阻值都是指温度为 20 C 时的值,在要求较 高精度时,修正公式为
rt r20 (1 (t 20))
式中:t—导线实际运行的大气温度(oC);
• 电阻r1 • 电抗x1 • 电导g1 • 电纳b1。
Байду номын сангаас
1、电阻
• 每相导线单位长度电阻的计算公式为
r1 / S / km
其中,S—导线的标称截面积(mm2);
ρ—导线的电阻率( mm2 / km) 铝的电阻率:。 31.5 mm2 / km 铜的电阻率:18.8 mm2 / km
度的等效电抗,且分裂根数越多,等效电抗越小。
n
req n r d1i
i2
r为每股导线计算半径, d1i是第1股导线与第i股导 线的间距。
对单股导线,req等于r
3、电导
• 对高电压架空线路(110KV以上),当导 线表面的电场强度超过空气击穿强度时, 导体附近的空气电电离而产生的局部放电 的现象。这时会发出咝咝声,产生臭氧, 夜间还可以看到紫色的光晕这种现象称为 电晕。
• 在220kV及以上的超高压架空线路上 ,为了减小电晕放电和单位长度的电 抗,普遍采用分裂导线,用数根钢芯 铝绞线并联构成的复导线,每隔一段 长度用金具支撑。
• 作用——改变了导线周围磁场分布, 等效地增大了导线半径,从而减小了 导线的电感抗。
2、电抗
分裂导线单位长度的等效电抗小于单导线线路单位长
0.0157
计算半径, 单位与Deq一致
导线单位长度参数计算举例
• 线路的电导:g1=0
b1
7.58
lg
Deq req
10-6
lg 7.56/(7.95.8510-3)10-6
1、导线。导线的作用是传输电能,应 有良好的导电性,还应有足够的机 械强度和抗腐蚀能力。
2、避雷线。避雷线也叫架空地线或地 线,其作用是将雷电流引入大地, 以保护电力线路免受雷击。
3、杆塔。杆塔的作用是支持导线和避 雷线。杆塔有木杆、钢筋混凝土杆 和铁塔三种。
2.1 电力线路等效电路及其参数
4、绝缘子 绝缘子的作用是使导线 和杆塔间保持绝缘。应 有良好的绝缘性能和足 够的机械强度。