电力网各元件的等值电路和参数计算要点解析.ppt

第二章电力网各元件的等值电路和参数计算 电力线路和变压器的等值电路及其参数计算。 标么制的应用 线路传播常数 Zc称为线路的波阻抗 线路的波阻抗和传播常数都是只与线路的参数和频率有关的物理量 对高压架空输电线： 单导线架空线的波阻抗 Zc约为 370~410/Ω； 分裂导线的波阻抗则为 Zc约270~310/Ω 电缆线路由于其C0较大L0较小，波阻抗Zc约为30~50/Ω。 长线方程稳态解中的积分常数A1和A2之可由线路的边界条侧确定。 当 x=0 时，由 可得 和 于是可以解出： * 介绍电力系统分析中的 输电线路和变压器的模型及其参数计算 电力系统的分析计算中，常用单相等值电路来描述系统元件的特性。 电力系统的元件是按abc三相对称设计的 电力系统的运行状态基本上是三相对称的（如正常运行状态）或者是可以化为三相对称的（如用对称分量法），因此，只要研究一相的情况就可以了。 电力系统中元件的三相接线方式，有星形和三角形， 电力系统中元件的三相等值电路也有星形电路和三角形电路。 为了便于应用一相等值电路进行分析计算，要把三角形等值电路化为星形等值电路。 等值电路中的参数是计及了其余两相影响（如相间互感等）的一相等值参数 2－1 架空输电线路的参数 输电线路的参数包括： 电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率损失； 电憾L0：反映载流导线产生的磁场效应； 电导g0：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的有功功率损失； 电容C0：反映带电导线周围电场效应的。 图 2-1单位（每公里）长线路的一相等值电路 上述参数通常认为是沿全长均匀分布的， 实际应用中单位长度（每公里km）的参数分别用电阻 r0、电感 L0、电导g0、及电容 C0表示，单位长度的单相等值电路用图2-1表示。 一、输电线单位长度（每公里）电阻r0 有色金属导线单位长度的直流电阻可按下式计算 r0的单位为Ω/km ；ρ为导线的电阻率单位为Ω*mm2/km ； S为导线载流部分的标称截面积，单位为 平方毫米(mm2)。 Ω/km 注意点：l）通过导线的是三相工频交流电流，由于集肤效应和邻近效应，交流电阻比直流电阻略大； 2）由于多股绞线的扭绞，导体实际长度比导线长度长 2-3 % ; 3）在制造中，导线的实际截面积常比标称截面积略小。 因此，在应用电力工程中用公式（2-1）时，不用导线材料的标准电阻率ρ而用略为增大了的计算值。 铜用： ρ =18.8 Ωmm2/km , 铝用 ρ = 31.5 Ωmm2/km （2-1） 实际工程应用中，各种导线的电阻值r0亦可直接从有关手册中查出。 按公式（2-1）计算所得或从手册查得的电阻值r0 ，都是指温度为摄氏20度 时的值， 在要求较高精度时，t 摄氏度时的（每公里）电阻值，按下式修正 （2-2） 式中，α为电阻温度系数，对于铜 α=0.00382，对于铝α=0.0036 1，基础 二、输电线单位长度（每公里）电感 非铁磁材料圆柱形导线，长度为 l，半径为 r，周围介质为空气，当 l r 时， 每单位长度的自感： 其中 圆柱形导线的自几何均距 两根平行、长度为l 的圆柱形长导线，， 每单位长度的互感 式中，L和M的单位为 H/m（每米亨利），导线轴线间的距离为D μ0非铁磁材料的磁导率 D 每单位长度的自感： 其中 圆柱形导线的自几何均距 两根平行、长度为l 的圆柱形长导线，每单位长度的互感 式中，L和M的单位为 H/m， 导线轴线间的距离为D 呈等边三角形对称排列的三相输电线，各相导线的半径都是 r，导线轴线间的距离为D 。当输电线通以三相对称正弦电流时，与a相导线相交链的磁链 2 ．三相圆柱形输电线路的等值电感 计及 ia＋ib +ic=0，可得 μ0非铁磁材料的磁导率 D D D 计及 ia＋ib +ic=0，可得 三相输电线路等边三角形对称排列的等值电感： 单位为 H/m 由于三相导线排列三角形对称，b、c相的电感均与a相的相同。 当三相导线排列不对称时，各相导线所交链的磁链及各相等值电感便不相同，这将引起三相参数不对称。工程上利用导线换位来使三相恢复对称。 图2-2为导线换位及经过一个整循环换位的示意图。当I、II、III 段线路长度相同时，三相导线a、b、c 处于 1、2、3位置的长度也相等，这样便可使各相平均电感接近相等。 I II III 计及 ia＋ib +ic=0 计及 ia＋ib +ic=0 I II III 计及 ia＋ib +ic=0 a 相每单位长度