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12电力线路的参数计算和等值电路
• 电晕: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,导体附近的空气游离而产生局部放电的 现象。 这时会发出咝咝声,并产生臭氧,夜 间还可看到蓝紫色的晕光。
• 电晕不但增加网损,干扰附近的无线电通讯 ,而且会使导线表面产生电腐蚀而降低输电 线路的寿命。因此,在线路设• 计时,必须尽
12电力线路的参数计算 和等值电路
2020年5月25日星期一
•第一章 电力网参数和等值电路
• 本章要求: • 了解电力线路的结构; • 理解电力网各元件参数计算公式的意义
;掌握电网各元件的参数计算以及等值 电路; • 电力系统有名制和标幺制等值电路的建 立方法。
•
• 电力网的参数一般分为两类: • 由元件结构和特性所决定的参数,称
•
• 工程计算电阻时,也可从附表Ⅱ-3~Ⅱ10中查出各种导线的单位长度的电阻值。
由于所查得的通常都是20℃时的电阻值,
当线路实际运行的温度不等于20℃时,应
按下式来修正其电阻值
•
(2.2)
• 式中, ——分别为t℃,20℃时的电阻 ,Ω/km;
• ——电阻温度系数,对于铜 =0.00382,对于铝=0.0036。
为网络参数,如电阻、电抗、电导、 电纳等; • 外加电压、通过元件的电流、功率等 ,称为运行参数。 • 本章讨论网络参数.
•
• 1.2 电力线路的参数及等值电路一、 电力 线路的参数
•线路参数是描述线路电磁状态的物理量. •由于我们所研究的线路是三相对称的电气元件,因此,只需要 研究其中一相的参数即可. •线路的参数,如阻抗、导纳都是沿线路长度均匀分布的,经过 分析和计算,对于频率为50HZ长度不超过300Km的架空电力 线路和长度不超过50~100Km的电缆线路,用集中参数代替 匀布参数,所引起的误差甚小,可以满足工程计算中所要求的 精确度.本章将讨论集中参数线路.
• 工程计算时,也可从长度为l(Km)时,每相导线 的电纳为 B=b1l (S )
•
•1.2.2 电力线路的等值电路
•等值电路的意义:是用一个简单的电路系统代替 一个复杂的电路系统,不影响系统之外的工作状态 ,这两个电路系统互为等值。
三相线路是对称的电路,一般只需研究其中任一相 的参数即可.
•、 、 离
•三角形排列 •Deq=D
分别为输电线路三相相间距
•
•图2.1 三相导线的布置 •(a)任意排列;(b)等边三角形排列;(c)
水平排列
•
2、分裂导线• 改善输电线路参数和减少电晕损耗
•
•不同相的导线间的距离都近似地等于该两相分裂导 线重心间的距离 . •n——分裂导线根数; •——分裂导线等值半径(mm)。
•当n=2时 = •当n=3时 = •当n=4时 =
•r---次导线半径; d----次导线间距离.
•
•
•三角形排列的四分裂线路
•
• 我们看到,虽然相间距离、导线截面等与 线路结构有关的参数对电抗的大小有影响 ,但这些数值均在对数符号内,故各种线 路的电抗值变化不很大。
• 一般单导线线路每公里的电抗为0.4Ω左右 ;分裂导线线路的电抗与分裂根数有关, 当分裂根数为2、3、4根时,每公里的电抗 分别为0.33,0.30,0.28Ω /km左右。
•
•线路相线均匀分布着电阻、感抗;相线与理想中线之 间均匀分布着容纳、电导,其等值电路近似地可用链 形电路表示,即分布参数的等值电路,如下图:
•图2.3 分布参数的等值电路
•但链形电路在计算工作中很不方便,工程上一般不采用.工程 上通常认为,架空线路长度在300km以内、电缆线路长度在 100km以内时,电力线路用集中参数形成的Π型等值电路表 示时,也满足精度要求。
•如果三相线路每公里的电晕损耗为 (MW/km),线路电 压为 (kV),则每相等值电导为
•( S/km )
• 实际上,在线路设计时总是尽 量避免在正常气象条件下发生 电晕。在一般的电力系统计算 中可以忽略电晕损耗,即认为 g1≈0。
•
(四) 电纳 (容性)
• 电纳是反映架空电力线路在空气介质中的电场效应的参数。 在输电线路中,导线之间、导线对地都存在着电容。当交流 电源加在线路上时,随着电容的充放电就产生了电流,这就 是输电线路的充电电流或空载电流。电容的存在,将影响沿 线电压分布、功率因数、输电效率,也是引起工频过电压的 主要原因之一。
•
• 若导线长度为 l(Km)时,每相导 线的电阻为 R=r1l (Ω )
•
(二) 电抗(感性)
• 感抗是用来反映导线通过交流电时产生的磁场效应 的参数。
导线具有一定的电感量,通过电流时在周围介质中会产生磁场(磁链) 。
•
• 1、单导线
•单位长度电抗:
•几何均 距
•水平排列 •Deq=1.26D
•
• 电力线路的参数有四个:电阻R 、电抗X、电导G和电纳B。
• 由于电缆的参数可直接从有关手 册、制造厂提供的数据或实测求 得,因此主要介绍架空线路的参 数计算方法。
•
(一)电阻 • 电阻是用来反映线路通过电流时产生有功功率损失效应的参数 . • 单位长度导线的电阻:
•式中,——为导线的电阻率(Ωmm2/km);铜材料导线取12.8Ωmm2/km,铝材料导 线取31.5Ωmm2/km, •S——为导线载流部分的标称截面积(mm2)。
•
• 三相对称排列或经过整循环换位后输电线路单位长度电纳得 计算式如下:
•1)单导线 •2)分裂导线
•(S/km)
•( S/km )
•
• 各电压等级的电纳值变化不大。 对单导线,b1约为2.8×106S/km;对于分裂导线,当每 相分裂根数为2根、3根、4根时 ,b1分别约为3.4×10-6S/km 、3.8×10-6 S/km、4.1×106S/km。
• 工程计算时,也可从附表Ⅱ-3~Ⅱ-10中查
出各种导线在某个几何均距下的单位电抗
。
•
• 若导线长度为l(Km)时,每相导线 的电抗为 X=x1l (Ω )
•
(三)电导
• 反映架空电力线路沿绝缘子的泄漏电流和电 晕现象的参数
• 一般线路绝缘良好,泄漏电流很小,可以将 它忽略,主要是考虑电晕现象引起的有功功 率损耗。