第二电力系统的等值网络
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式中,l--电力线路长度 短电力线路的电路方程如下:
. U .1
I1
=
. A B U .2
C D I1
U1 U 2 I2 Z I1 I 2
D KD 1 2
架空线路参数计算
分别用电阻r1、电抗x1、电纳b1、电导g1表示线路单位长度 的参数。
线路电阻
r 1= ρ /S (Ω /km) ρ --导线的电阻率,Ω •mm2/km,铜取18.8,铝取 31.5(20℃) 导线电阻率略大于直流电阻率 集肤效应和邻近效应 绞线 额定截面与实际截面积有出入 S--导线额定截面积, mm2
第二电力系统的等值网络
第一节 输电线路参数及等值电路
输电线路的结构与电特性参数
线路分类:架空路线、电缆线路 线路的物理现象及参数
电流流过产生热量,消耗有功功率并产生电压降落→R 交流电流通过产生交变磁场并感应电势(自感、互感)→X 线路加电压产生交变电场,相相及相地间产生电容电流和 容性功率→B(电纳) 高电压作用下,导线表面场强过高时,线路周围空气游离 放电(电晕)及绝缘漏电(较小)→G(电导)
架空线路参数受线路结构、架设条件等因素的影响
短电力线路的等值电路
短电力线路的条件: 长度≤ 100km 、线路额定电压≤60kV的架空
I1
.
Z
I2
U2
.
电力线路。或不长的电力电缆线路。
短电力线路的电参数特点: 1、电纳B=0 2、电导G=0 3、组抗值的计算公式如下:
U1
写成矩阵形式为:
.
.
Z R jX rl jXl
长线路
长度超过300km的架空线路和超过100km的电缆 线路 须考虑分布参数特性 工程上,若只要求计算线路首末端电压、电流、 功率时,可使用如下Π形等值电路。
R K rR, X K x X , B K bB l2 K r 1 x 1 b1 3 l2 2 b K x 1 ( x 1 b1 r1 1 ) 6 x1 l2 Kb 1 x 1 b1 12
例 2 -1
导线型号LGJJ-300——导线额定截面积为
300mm2。 注意r、D j p应同单位
输电线等值电路
等值电路只画出三相对称电路中的一相。 线路的四个参数实际是沿线均匀发布的,等值 电路为
工程上为简化计算,按输电线路长度,分为 短线路、中等长度线路和长线路。
只对超过300km的长线路,才计及分布参数特性。 R、X、G、B分别表示全线路每相的总电阻、总电抗、 总电导、总电纳。线路长度为l时 R =r1 l(Ω) ;X=x1 l(Ω) ;G=g1 l(S) ;B=b1 l(S) B通常可认为0。
适用于300~750km的架空线及100~250km的 电缆线。
750km以上的架空线路和250km以上的电缆线路, 需采用修正系数精确值和按均匀分布参数线路方 程计算。 sinh l
1 Y′ 2 Z′ 2 Y′ 2
Z Z c sinh l Z l l tanh 1 2 (cosh l 1) 2 Y Y l Zc sinh l 2 Zc z1 / y 1 , z1 y 1
D jp x 0 . 1445 lg 0 . 1557 ( / km ) 1 r r
注意r、Djp 应同单位
几何均距与导线的具体布置方式有关,设D12、D23、D31为三 相导线两两之间距离(m),则
3 D D D e q D 1 2 2 3 3 1
等边三角形布置时,D
p j=D;水平布置时D p j=1.26D
Z ( r1 jx 1 ) l z1l ; Y ( g 1 jb1 ) l y 1l
高压线路的电晕
在高电压下,气体形成带电的离子和电子群。雨天与 雾天,电晕现象更加严重一些。 电晕损害 消耗有功功率; 对无线电通信等产生干扰; 腐蚀导线,使用寿命减小。 避免电晕的措施 增大导线半径,减小导线表面的电场强度; 110kV不小于9.6mm,220kV不小于21.28mm,330kV 不小于33.2mm。66kV不会产生电晕,不必校验。 采用分裂导线或扩径导线。 设计线路时总是合理选择导线的结构和尺寸使好天气 时不会发生电晕,故可忽略此参数,认为g1=0。
7 . 58 6 b c 2 fc 10 ( S /km ) 1 1 1 D jp lg r
0 .0241 6 wk.baidu.com0 (F/km ) D lg jp r
线路电导:电晕损耗和泄露损耗(很小) 电导计算 P g g (S/km ) 1 2 U
U——线电压,kV; △Pg——每千米的三相总电晕损耗,MW/km。
D
D
D
D D
该电抗为同时考虑了其它两相互感影响后的一相等值电抗。 线路的电抗与导线截面积及导线在杆塔上的布置有关,但由 于与几何均距和半径之比呈对数关系,因此各种架空线路的 电抗差别不大,近似取0.4Ω/km。 以上公式不适用于分裂导线。
线路电纳(容纳)
三相普通架空导线经整循环换位时
c 1
频率为50Hz时,单位长度的正序电纳为
短线路:
长度不超过100km的架空线路
电压不高时,总电纳影响不大,可令B=0。
“一”字形等值电路
电缆线路不长,电纳影响不大时也可采用此等值 电路。
中等长度线路
长度在100~300km之间的架空线路和不超过100km的电 缆线路。 采用“Π”或“T”形等值电路。两种电路都是近似的等值电 路,相互间并不等值。 “T”形等值电路增加了一个节点,计算工作量增加,使用 较少。
可根据导线型号由《电力工程手册》直接查用,但可能需根 据实际温度进行修正。 r t=r 20[1+α(t-20)] (Ω /km) α——电阻的温度系数,铜0.00382,铝0.0036(1/℃)
线路电抗
经换位后,频率为50Hz的三相普通(每相一根)架空导线
r——导线半径,cm或mm。 μr——导线材料的相对磁导系数,铜铝为1; D j p——三相导线间的几何平均距离,简称几何均距, cm或 mm。
. U .1
I1
=
. A B U .2
C D I1
U1 U 2 I2 Z I1 I 2
D KD 1 2
架空线路参数计算
分别用电阻r1、电抗x1、电纳b1、电导g1表示线路单位长度 的参数。
线路电阻
r 1= ρ /S (Ω /km) ρ --导线的电阻率,Ω •mm2/km,铜取18.8,铝取 31.5(20℃) 导线电阻率略大于直流电阻率 集肤效应和邻近效应 绞线 额定截面与实际截面积有出入 S--导线额定截面积, mm2
第二电力系统的等值网络
第一节 输电线路参数及等值电路
输电线路的结构与电特性参数
线路分类:架空路线、电缆线路 线路的物理现象及参数
电流流过产生热量,消耗有功功率并产生电压降落→R 交流电流通过产生交变磁场并感应电势(自感、互感)→X 线路加电压产生交变电场,相相及相地间产生电容电流和 容性功率→B(电纳) 高电压作用下,导线表面场强过高时,线路周围空气游离 放电(电晕)及绝缘漏电(较小)→G(电导)
架空线路参数受线路结构、架设条件等因素的影响
短电力线路的等值电路
短电力线路的条件: 长度≤ 100km 、线路额定电压≤60kV的架空
I1
.
Z
I2
U2
.
电力线路。或不长的电力电缆线路。
短电力线路的电参数特点: 1、电纳B=0 2、电导G=0 3、组抗值的计算公式如下:
U1
写成矩阵形式为:
.
.
Z R jX rl jXl
长线路
长度超过300km的架空线路和超过100km的电缆 线路 须考虑分布参数特性 工程上,若只要求计算线路首末端电压、电流、 功率时,可使用如下Π形等值电路。
R K rR, X K x X , B K bB l2 K r 1 x 1 b1 3 l2 2 b K x 1 ( x 1 b1 r1 1 ) 6 x1 l2 Kb 1 x 1 b1 12
例 2 -1
导线型号LGJJ-300——导线额定截面积为
300mm2。 注意r、D j p应同单位
输电线等值电路
等值电路只画出三相对称电路中的一相。 线路的四个参数实际是沿线均匀发布的,等值 电路为
工程上为简化计算,按输电线路长度,分为 短线路、中等长度线路和长线路。
只对超过300km的长线路,才计及分布参数特性。 R、X、G、B分别表示全线路每相的总电阻、总电抗、 总电导、总电纳。线路长度为l时 R =r1 l(Ω) ;X=x1 l(Ω) ;G=g1 l(S) ;B=b1 l(S) B通常可认为0。
适用于300~750km的架空线及100~250km的 电缆线。
750km以上的架空线路和250km以上的电缆线路, 需采用修正系数精确值和按均匀分布参数线路方 程计算。 sinh l
1 Y′ 2 Z′ 2 Y′ 2
Z Z c sinh l Z l l tanh 1 2 (cosh l 1) 2 Y Y l Zc sinh l 2 Zc z1 / y 1 , z1 y 1
D jp x 0 . 1445 lg 0 . 1557 ( / km ) 1 r r
注意r、Djp 应同单位
几何均距与导线的具体布置方式有关,设D12、D23、D31为三 相导线两两之间距离(m),则
3 D D D e q D 1 2 2 3 3 1
等边三角形布置时,D
p j=D;水平布置时D p j=1.26D
Z ( r1 jx 1 ) l z1l ; Y ( g 1 jb1 ) l y 1l
高压线路的电晕
在高电压下,气体形成带电的离子和电子群。雨天与 雾天,电晕现象更加严重一些。 电晕损害 消耗有功功率; 对无线电通信等产生干扰; 腐蚀导线,使用寿命减小。 避免电晕的措施 增大导线半径,减小导线表面的电场强度; 110kV不小于9.6mm,220kV不小于21.28mm,330kV 不小于33.2mm。66kV不会产生电晕,不必校验。 采用分裂导线或扩径导线。 设计线路时总是合理选择导线的结构和尺寸使好天气 时不会发生电晕,故可忽略此参数,认为g1=0。
7 . 58 6 b c 2 fc 10 ( S /km ) 1 1 1 D jp lg r
0 .0241 6 wk.baidu.com0 (F/km ) D lg jp r
线路电导:电晕损耗和泄露损耗(很小) 电导计算 P g g (S/km ) 1 2 U
U——线电压,kV; △Pg——每千米的三相总电晕损耗,MW/km。
D
D
D
D D
该电抗为同时考虑了其它两相互感影响后的一相等值电抗。 线路的电抗与导线截面积及导线在杆塔上的布置有关,但由 于与几何均距和半径之比呈对数关系,因此各种架空线路的 电抗差别不大,近似取0.4Ω/km。 以上公式不适用于分裂导线。
线路电纳(容纳)
三相普通架空导线经整循环换位时
c 1
频率为50Hz时,单位长度的正序电纳为
短线路:
长度不超过100km的架空线路
电压不高时,总电纳影响不大,可令B=0。
“一”字形等值电路
电缆线路不长,电纳影响不大时也可采用此等值 电路。
中等长度线路
长度在100~300km之间的架空线路和不超过100km的电 缆线路。 采用“Π”或“T”形等值电路。两种电路都是近似的等值电 路,相互间并不等值。 “T”形等值电路增加了一个节点,计算工作量增加,使用 较少。
可根据导线型号由《电力工程手册》直接查用,但可能需根 据实际温度进行修正。 r t=r 20[1+α(t-20)] (Ω /km) α——电阻的温度系数,铜0.00382,铝0.0036(1/℃)
线路电抗
经换位后,频率为50Hz的三相普通(每相一根)架空导线
r——导线半径,cm或mm。 μr——导线材料的相对磁导系数,铜铝为1; D j p——三相导线间的几何平均距离,简称几何均距, cm或 mm。