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第三章电力系统元件参数及等值电路


数据中,不仅短路损耗没有归算,甚至
短路电压百分值也是未经归算的数值。
归算后再按三绕组公式求取电阻和电抗。
归算公式如下:
P P k (12)
' k (12)
Pk (23)
SN S3
2
Pk'(
23)
Pk (31)
SN S3
2
P' k (31)
U
k (12)
%
U' k (12)
%
U k (23) %
1
2 1
2 1
2
(U 12 % (U 12 % (U 23 %
U
31
%
U
23
%)
U 23 % U 31 %)
U 31 % U 12 %)
X 1
U
1
%
U
2
100 S
X
2
U
2
%
U
2
100 S
X 3
U
3
%
U
2
100 S
需要指出,手册和制造厂提 供的短路电压值,不论三绕组变 压器容量比如何, 通常都已折算 为与变压器额定容量相对应的值, 因此,可以直接用式此计算。
长线路的等值电路
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输电线路的等值电路
➢两个基本概念 在超高压线路中,略去电阻和电导,即相当
于线路上没有有功功率损耗时 1.波阻抗:特性阻抗 Zc L1 /C。1 2.自然功率:当负荷阻抗为波阻抗时,该负荷所 消耗的功率。
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第二节 变压器参数及等值电路
双绕组变压器 三绕组变压器
自耦变压器
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分裂根数为4—— x0 0.28 / km b0 4.1106 s / km
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输电线路参数计算的几点说明
➢ 钢导线,由于集肤效应及导线内部的导磁系数 随导线通过的电流大小而变化,因此,它的电 阻和电抗均不恒定,无法用解析法确定,只能 用实验测定其特性,根据电流值确定其阻抗。
➢ 电缆线路的电气参数计算比架空线路复杂得多, 通常采取实测办法,并将其电气参数标明在设计 手册中。
rt r20 [1 (t 20)]
(2.9)
10
输电线路参数计算的几点说明
近似计算时: 单导线线路: x0 0.4 / km
b0 2.8 106 s / km
分裂导线线路: 分裂根数为2—— x0 0.33 / km b0 3.4 106 s / km
分裂根数为3—— x0 0.3 / km b0 3.8 106 s / km
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自耦变压器 因为自耦变压器只能用于中性点直接接 地的电网中,所以电力系统中广泛应用 的自耦变压器都是星形接法。自耦变压 器除了自耦联系的高压绕组和中压绕组 外,还有一个第三绕组,第三绕组单独 接成三角形。如图所示。
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• 由于自耦变压器第三绕组的容量小,总 是小于额定容量,厂家提供的短路试验
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输电线路的等值电路
短线路:
所谓短线路,指长度不超过100km的架空线 路。
图3-7 短线路的等值电路
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中等长度线路:
长度在100~300km之间的架空线路 长度小于100km的电缆线路。
输电线路的等值电路
图 3-8 中等长度线路的等值电路
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输电线路的等值电路
长线路:
长度超过300km的架空线路 长度超过100km的电缆线路。
UN—变压器的额定电压,kV。
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双绕组变压器
• 电纳
变压器空载电流 I0 包含有功分量和无功分量,近似 认为空载电流等于无功分量Ib,于是
I0%
I0 I
100
Ib I
100
U B 3I
100
B
I0% 100
3I U
I0 %S
100U
2
式中:
BT—变压器的电纳,S; I0%—变压器额定空载电流百分值;
r,铜和铝的 =1,
钢的 >>1; Deq——三相导线间的几何均距,mm。
当三相导线间的距离分别为 、 Dab Dbc 、Dca 时, Deq 3 Dab Dbc Dca
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电抗
分裂导线线路电抗
x0 0.1445 lg Deq 0.0157 km
4
输电线路的参数
工程上已将各种型号导线单位长度的电阻、电 抗、电纳值列在设计手册中,对于表中所列的 电阻值,是指环境温度为20°C时的值,
当实际温度异于20°C时应按下式修正:
rt r20 [1 (t 20)]
(2.9)
5
输电线路的参数
单相导线线路电抗:
x0 0.1445 Deq 0.0157 km (3-5)
req
n
(3-7)
式中:n——每相分裂根数; req ——分裂导线的等值半径,mm。
输电线路的参数
n
req n r d1i i2
式中: r ——分裂导线中每一根导线的半径; d1i ——一相分裂导线中第1根与第i根的距离, i=2,3,……n;
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电导
输电线路的参数
架空输电线路的电导是反映泄漏电流和电晕所引起 的有功损耗的一种参数
SN—变压器的额定容量,MVA;
UN—变压器的额定电压,kV。
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双绕组变压器
电抗
UP% U%
3I X 100 U
X
UP% 100
U 3I
U% 100
U 3I
U
%
U
2
100 S
式中:
XT—变压器高低压绕组总电抗,Ω;
UK%—变压器短路电压的百分数;
UP%— UK%中的电抗压降百分数,大型变压器UP%≈ UK% ;
1.单导线线路电纳
b0
7.58 lg Deq
106
S
/
km
r
2.分裂导线线路电纳
b0
7.58 lg Deq
106
S
/
km
req
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输电线路参数计算的几点说明
工程上已将各种型号导线单位长度的电阻、电 抗、电纳值列在设计手册中,对于表中所列的 电阻值,是指环境温度为20°C时的值,
当实际温度异于20°C时应按下式修正:
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输电线路参数计算的几点说 明
例题2.1 有一回110kv架空电力线路,长度为 60km,导线型号为LGJ-120,导线计算外径 15.2mm,三相导线水平排列,两相邻导线之间距 离为4m。试求该电力线路的参数。
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输电线路参数计算的几点说明
例题2.2 有一回220kv架空电力线路,长度为 100km,采用每相双分裂导线,次导线采用LGJ- 185,每一根导线的计算外径为19 mm,三相导线
SN—变压器的额定容量,MVA;
UN—变压器的额定电压,kV。
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双绕组变压器
电导
近似地认为变压器 的空载损耗等于铁耗
P0
U
2
G
G
P0
1000U
2
空载试验:将一侧绕组开 路,在另一侧绕组加额定 电压,此时变压器有功损 耗即为空载损耗,原边电
流即为空载电流。
式中:
GT—变压器的电导,S;
△P0—变压器额定空载损耗,kW;
P 31
P' 31
( S S3
)2
或:
P12 P 23
P' 12 P' 23
( I 0.5I
( I 0.5I
)2 )2
4P' 12
4P'
23
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三绕组变压器
•电抗
手册中查到的是两两绕组的短路电压 ,先求
出每个绕组的短路电压百分数,再计算每个绕组
的电抗,即:
U 1% U2 % U 3 %
以不等边三角形排列,线间距离 Dab=9m, Dbc =8.5m, Dca=6.1m,分裂间距d=400mm。
试计算该电力线路的参数。
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输电线路的等值电路
➢电力系统正常运行状态基本上是三相对称的, 因此输电线路的等值电路可用一相的单线图表 示。
➢输电线路的等值电路是一均匀分布参数的电路, 通常将分布参数电路转化成集中参数等值电路 以简化计算。
第三章 电力系统元件参数及等值电路
第一节 输电线路的电气参数及等值电路 第二节 变压器参数及等值电路 第三节 发电机和负荷的参数及等值电路 第四节 标幺制及其应用 第五节 电力系统等值电路
1
复功率的符号说明:

S~
3U
I
P
jQ
3UIu i
负荷
滞后功率因数 运行时,所吸取的无功功率
超前功率因数
为正,感性无功 为负,容性无功
滞后功率因数
发电机
运行时,所发出的无功功率
超前功率因数
为正,感性无功 为负,容性无功
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第一节 输电线路的电气参数及等值电路 电力线路结构简述
电力线路按结构可分为
架空线:导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等 电 缆:导线、绝缘层、保护层等
架空线路的导线和避雷线
导 线:主要由铝、钢、铜等材料制成 避雷线:一般用钢线
(1)把负荷表示成恒定功率; (2)把负荷表示成恒定阻抗; (3)用感应电机的机械特性表示负荷; (4)用负荷的静态特性方程表示负荷。
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• 通常最常用的是前两种,其等值电路如 图所示。
(a)用恒定功率表示负荷; (b)用恒定阻抗及导纳表示负荷
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• 负荷以恒定功率表示时,负荷功率可表
电晕现象: 就是架空线路带有高电压的情况下,当 导线表面的电场强度超过空气的击穿强度时,导线附 近的空气游离而产生局部放电的现象。
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