电力系统元件参数及等值电路
r
当频率f=50Hz时,单位长度的电纳为
对于架空线路的电纳一般为2.85×10-6S/km左右。 对于分裂导线的线路,仍可按上式计算其电纳,其 半径应是等值半径req。 对于同杆并架双回线路,仍可按上式计算。
【例3-3】一回220kV输电线路,导线在杆塔上位三 角形布置(如图3-6所示),使用LGJQ-400型导线。 求该线路单位长度的电阻、电抗和电纳。
分裂导线的等值半径req来代替,式(3-5)中的 导线外径r,其req可由下式算出。
因此,具有分裂导线的线路每相电抗为
x1
0.1445 lg
Dm req
0.0157 n
分裂导线的线路电抗较采用单根导线的线路电 抗减少约20%以上,视每相的分裂数及结构决定。 (表3-1)
表3-1 分裂导线线路电抗
额定电压(kV) 220-330 500
750
导线分裂根数 2 3 4 4 6
电抗近似值 0.3-0.37 0.3 0.29 0.29 0.28
对于同杆架设的双回线路,每一相线路电抗不 仅取决于该线路本身电流所产生的磁通,而且和另 一回线路电流产生的磁通相关。
【例3-1】某三相单回输电线路,采用LGJ-300型导 线,已知导线的相间距离为D=6m,求:
【解】
(四)、电导
在高压线路上,由于强电场作用,导线周围可 能产生空气的电离现象,称之为电晕。电晕产生的 有功功率损耗称为电晕损耗。
电晕产生的条件与导线上施加的电压大小、导 线半径、导线结构及导线周围的空气情况有关。
电晕损耗是当线路电压达到某一值时产生的, 这一电压值称为电晕临界电压Ucr。当线路正常工 作电压高于Ucr时,电晕损耗将大大增加而不可忽 略。
• 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 标幺值及其应用 • 第五节 电力系统等值电流
电力系统中生产、变换、输送、消费电能的四 大部分--发电机、变压器、电力线路、负荷的特性 和数学模型;由变压器和电力线路构成的电力网数 学模型。
电力系统基础
(第二版)
教学内容
第一章 电力系统基础 第二章 电力系统的接线 第三章 电力系统元件参数及等值电路 第四章 电力系统潮流计算 第五章 电力系统有功功率平衡与频率调整 第六章 电力系统无功功率平衡及电压调整 第七章 短路电流的计算与分析 第八章 电力系统的稳定性
第三章 电力系统元件参数 及等值电路
及导线附近空气游离而产生的有功功 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。
(1)三相导线水平配置,且完全换位时,每千米线 路的电抗值。
(2)三相导线按等边三角形配置时,每千米线路的 电抗。
【解】
【例3-2】某回220kV双分裂架空输电线路,已知每 根导线的计算半径为13.84mm,各导体间相距 dm=400mm,相间距离D=5m,三相导线水平排列,并 经完全换位。求该线路每公里的电抗值。
除电晕损耗、电阻引起有功功率损耗外,还有 由于沿线路绝缘子表面的泄露电流产生的有功功率 损耗。
电导代表导线的泄露损耗及电晕损耗的电气现 象。
当线路实际电压高于电晕临界电压时,可通过 实测的方法求取电导,与电晕相对应的电导为
【解】
(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
10
6
(F / km)
(一)、电阻
在交流电路中,由于集肤效应和临近效应的影 响,交流电阻比直流电阻要大;
此外,由于所用电线和电缆芯线大多是绞线, 其中每股导线的实际长度要比电线本身的长度大 2%-3%。
铜导线的电阻率为
1.88 108 m2 / km
铝导线的电阻率为
3.15 108 m2 / km
工程上各类导线在20℃时的单位长度有效电阻 计算值r20列在《电力工程电气设计手册》中,可直 接查阅,任意温度t时的电阻值ri可按下式计算
有:输电线路的阻抗和导纳,变压器的阻抗 和导纳。
一、输电线路的电气参数
输电线路
架空线路 电缆线路
导线、避雷线 绝缘子、金具、杆塔 导体、绝缘层 保护包皮
输电线路的电气参数有, (a)电阻:线路通过电流时产生有功功率损失; (b)电抗:载流导体周围的磁场效应; (c)电导:线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流
所涉及的电气量有,功率是三相功率,电压是 线电压,电流是线电流,阻抗是单相阻抗,导纳是 单相导纳。
复功率为
•
•
S 3 U I 3UI(u i ) 3UI
•
S S(cos jsin)
3UIcos j 3UIsin P jQ
第一节 输电线路的电气参数及等值电路
表示输电线路和变压器特性的电气参数
ri r20[1 (t 20)] ( / km)
(二)、电抗
1、三相导线线路电抗
线路电抗是由于交流电流通过导线时,在导线 周围及导线内产生交变磁场而引起的。
若线路的三相电抗相同,则每相导线单位长度
的等值电抗为
x1
2f
(4.6 lg
Dm r
0.5) 104
其中,几何均距与导线的具体布置方式有关。
A
Dab
B
Dca C
Dbc A
DDBiblioteka Dm DCD
B
A
B
C
D
D
2D
Dm 3 2D3 1.26D
将f=50Hz,μ=1代入式(3-3),可得每相导线 单位长度电抗的计算公式为
2、分裂导线线路电抗 目的:对于高压及超高压远距离输电线路,为
减少线路的电晕损耗及线路电抗,以增加输电线路 的输送能力。
每一相由2-6根导线组成,每根间距400-500mm 将均匀布置在半径为R的圆周上。其R比一根导线的 外径大得多,可有效地减小线路电抗和电晕损耗, 同时增大线路电容。