电力系统元件及其参数概述
C 0.024106法/公里 lg Deq req
2.2.5输电线路的等效电路及数学模型
精确模型为分布参数; 300km以内可用集中参数近似。
g jb
g
jb
g
2.2.5输电线路的集中参数
小于100公里,线路电压不高时,忽略b、g
r0 j x
0
二端口网 络方程
I1 I2
u1 u2 I2Z
u1 I1
2.2.3输电线路的并联电导
电导: 是用来反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率损耗的一种参数 。 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 象引起的功率损耗。
g
Pg VL2
西/公里
VL:线电压
Pg:三相线路每公里的晕电损失
电晕现象: 就是架空线路带有高压的情况下,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,夜间还可看到紫色的晕光。 出现电晕的条件: 当线路的运行电压超过(每相)导线的临界电晕电压,超过越多电晕损耗越 大。
BZ 2
1
u2 I2
A C
B u2 DI2
2.2.5输电线路的分布参数
长线路(超过300km)的等值电路:
要考虑分布参数的特性 任一处无限长小长度dx都有Z1dx和Y1dx 见图2-7 两个概念:线路传播系数γ和波阻抗Zc 精确分布参数计算公式:
式(2-48) 相当于给集中参数乘上系数后变成分布参数。 系数算式包含双曲函数,计算较复杂。
电路理论建立方程 数学方法求解
举例说明:同一电路的几种模型。
2.1概述
重点在于理解电力元件各种参数的含义。 区别稳态参数和暂态参数。 区别正序参数、负序参数和零序参数。
什么是序参数? 序参数的含义、意义?
重点掌握发电机的模型和参数。 理解标幺值的含义。
2.2输电线路
输电线路有4个参数:
2.2.3输电线路的并联电导
如何减少电晕?
电晕临界电压Vcr:
Vcr 8 4 m1m2rlgD r
m1:导线表面系数(多股绞) m1=0.83~0.87 r:计算半径 D:相间距离 δ:空气相对密度 ,当t=25°C, 一个大气压时δ=1
雨 干天 燥m晴 2 天 m0.28~11
电晕一般不会发生,所以常取电导g=0.
分析原因(列出计算式) 正负序阻抗(互感去磁:Z1=Z2=ZL-Zm) 零序阻抗(互感助磁:Z0=ZL+2Zm)
2.2.6输电线路的不对称运行参数
平行双回线架空线路的零序阻抗
(2-56)图2-13 (2-57)图2-13,双回参数相同时 互感消去法
有架空地线的架空线路的零序阻抗
架空地线使零序阻抗减小
实测的依据:
r
s
(/公里)
Rr.l ()
理解直流电阻和交流电阻。 理解实际使用的电阻率。
2.2.2单位长度电抗
单位长度电抗X=ωL=2πf L; 设与导线交链的磁链Ψ,则电感L=ψ/i;
磁链Ψ可能包括自感磁链和互感磁链。
三相电路经过整循环换位后得到各相单位长度 的等效电抗如式(2-21)(2-22)。
1 0
zu2 1I2
A C
B u2 DI2
2.2.5输电线路的集中参数
中等长度线路:100~300km
常忽略电导g=0,采用π型电路:
Z
Bj
B j
2
2
2.2.5输电线路的集中参数
u1
(I2
B 2
u2 )Z
U2
I1
B 2
U1
B 2
U2
I2
u1 I1
BZ 2
1
B(
BZ 4
1)
Z
K
b
1
xb
l2 12
2.2.5输电线路的参数
例2-2
计算步骤; 结果分析page62
2.2.6输电线路的不对称运行参数
正序和负序参数相同 零序参数的特点:
相间助磁作用使零序感抗大于正负序感抗; ‘导线-地’ 回路的大地电阻增大了零序电阻;
单导线—大地回路的零序阻抗(2-53) 单回路三相电路的零序阻抗(2-55)
2.2.4输电线路的并联电容-电纳
输电线路的电容是用来反映导线带电时
在其周围介质中产生的电场效应。
CQ
V
每相导线的单位长度
正序电容为:(2-30)
C 0.0241106法/公里 lgDeq r
电纳:(2-31)
对电纳的几点理解。
bc2f c 7.58106西/公里
lgDeq req
分裂导线、避雷线、多回线的影响 电缆线路电容大 一般取b=2.8*10-6s/km
电阻:
反映线路通过电流时产生有功功率损失效应。串联参数。
电感:
反映载流导线周围产生磁场效应。串联参数。
电导:
反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气 游离而产生有功功率损耗。并联参数。
电容(电纳):
反映带电导线周围的电场效应。并联参数。
2.2.1单位长度电阻
一般从产品目录或手册中查得。必要的时候做 温度修正。
电力系统元件及其参数概述
路漫漫其悠远
少壮不努力,老大徒悲伤
2.1概述
电力系统元件
一次设备 二次设备及控制元件
元件参数
电阻、电容、电感、电导、电纳、变比、时间常数等 静态参数、动态参数
元件的建模
由物理模型到数学模型
代数方程、微分方程、线性方程、非线性方程……
工程问题的抽象与化简
系统模型及其求解
理解式(2-21)(2-22)的各个参数。
导线半径、导线间几何均距、磁导率
2.2.2单位长度电抗
理解式(2-22)的含义:
导线材料的影响,相对磁导率; 电抗值与几何均距、导线半径为对数关系,故单导
线架空线的布置和截面积对其电抗值影响不大,一 般为0.4Ω/km左右。 分裂导线由于增大了导线的等效半径,所以能有效 减小导线电抗。 电缆线路的电抗值要远小于架空线路。通常查手册 获得参数。 双回或多回线路的各回路间存在互感,在三相电流 值和为零时,电抗计算仍可用式(2-22、2-23)。
2.2.5输电线路的分布参数
近似分布参数计算公式
考虑双曲函数计算复杂,展开化简 得到近似计算公式(2-50)
KrR+jKxX
I2
U1
j 2
K
b B
j 2 K b B
U2
2.2.5输电线路的分布参数
近似分布参数计算公式
化简后的三个系数(2-50):
Kr
1
xb
l2 3
K
x
1
(xb
rb 2 ) l 2 x6
去磁作用; 与大地电阻并联减小了回路电阻