电力网络元件参数和等值电路.
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1、第二章第二章 电力网络元件的等值电路和电力网络元件的等值电路和参数计算参数计算( (教材：第二章教材：第二章) )第二章第二章 电力网络元件的等值电路和参数计算电力网络元件的等值电路和参数计算概述：概述：(1) 任务：任务： 电网静态模型中，电力线路和变压器的等值描述问题电网静态模型中，电力线路和变压器的等值描述问题等等值电路、参数计算值电路、参数计算; 电力系统等值网络的制订。电力系统等值网络的制订。(2) 意义：意义： 电力系统仿真计算的建模基础。电力系统仿真计算的建模基础。(3) 特点：特点： 三相元件与系统三相元件与系统单相等值电路和单相参数单相等值电路和单相参数(4) 分析方法：分析
2、方法： 元件运行时物理特性（现象）元件运行时物理特性（现象）抽象抽象等值电路等值电路参数计算参数计算方法方法系统等值网络系统等值网络。第二章第二章 电力网络元件的等值电路和参数计算电力网络元件的等值电路和参数计算电力电力线路概述线路概述 (1) 线路的类型：线路的类型：架空线路架空线路导线导线避雷线避雷线杆塔杆塔绝缘子绝缘子导线导线绝缘子绝缘子杆塔杆塔包包护护层层绝绝缘缘层层导导线线电电缆缆线线路路第二章第二章 电力网络元件的等值电路和参数计算电力网络元件的等值电路和参数计算电力电力线路概述线路概述 (2) 几个基本概念（架空线路）：几个基本概念（架空线路）： 导线布置方式：支撑式（导线布置方
3、式：支撑式（10kV及以下）；悬挂式（及以下）；悬挂式（35kV及以上）及以上） 导线排列方式：三角形；水平；竖直；双回六角形、双回伞形导线排列方式：三角形；水平；竖直；双回六角形、双回伞形 导线结构：单股线（铜、铝）；绞线（铜、铝）；钢芯铝绞线导线结构：单股线（铜、铝）；绞线（铜、铝）；钢芯铝绞线AAABBBCCCl/3l/3l/3l整整 换换 位位 循循 环环 示示 意意0.38kV 0.3810kV 10kV及以上及以上分裂导线：每相导体数分裂导线：每相导体数 2导线换位：导线换位：第二章第二章 电力网络元件的等值电路和参数计算电力网络元件的等值电路和参数计算2.1 电力线路的参数电力线
4、路的参数2.1.1 单位长度电力线路的参数和等值电路单位长度电力线路的参数和等值电路 (1) 物理现象及其参数物理现象及其参数 电力线路充电并带负载运行（电流电力线路充电并带负载运行（电流i(t)，电压，电压u(t)）i(t) 导导 线线 发发 热热 损损 失失 有有 功功 功功 率率 损损 失失 电电 阻阻 ： r1i(t) 导导 线线 周周 围围 磁磁 场场 无无 功功 功功 率率 损损 失失 电电 感感 ： x1u(t) 电电 场场 电电 导导 : :g g1介介 质质 泄泄 漏漏空空 气气 游游 离离有有 功功损损 失失u(t) 电电 场场 导导 线线 间间 、 导导 线线 与与大大
5、地地 间间 存存 在在 电电 容容 电电 纳纳 : :b1 负负载载损损耗耗串串联联参参数数空空载载损损耗耗并并联联参参数数r1jx1g1/2g1/2jb1/2jb1/2r1jx1g1jb1(2) 单位长度线路等值电路单位长度线路等值电路or111111z =r + jx y = g + jb型等值电路型等值电路型等值电路型等值电路第二章第二章 电力网络元件的等值电路和参数计算电力网络元件的等值电路和参数计算2.1 电力线路的参数电力线路的参数2.1.2 单位长度架空线路的参数计算单位长度架空线路的参数计算(1)电阻电阻r1 ： r1 =/S （ /km ） 注意：注意： ：.mm2/km；
6、S：mm2 的取值大于直流标准电阻率的取值大于直流标准电阻率 趋肤效应；绞线影响趋肤效应；绞线影响 r1与环境温度有关与环境温度有关修正：修正： r1r201+(t-20) r20: 200C电阻值电阻值; : 与材料有关的温度修正系数与材料有关的温度修正系数 对于对于分裂导线分裂导线： r1 r1/n n: 分裂导体数分裂导体数 导线截面越大，电阻越导线截面越大，电阻越小小；分裂导线根数愈多，电阻愈小；分裂导线根数愈多，电阻愈小第二章第二章 电力网络元件的等值电路和参数计算电力网络元件的等值电路和参数计算2.1 电力线路的参数电力线路的参数2.1.2 单位长度架空线路的参数计算单位长度架空线
7、路的参数计算(2)电抗电抗x1 ： 机理：机理： i(t)磁场磁场电感电感(本相自电感本相自电感+相间互电感相间互电感) l x=l2fl (=N=2fN=314) 计算：计算： x1= 0.1445 lg (Dm/r ) +0.0157ur (/km ) Dm 三相导线的几何均距，与导线排列形式有关；三相导线的几何均距，与导线排列形式有关； r 导线半径；系数与导线材料及结构有关导线半径；系数与导线材料及结构有关 x1= 0.1445 lg (Dm/r ) (/km ) r 导线几何平均半径；导线几何平均半径； 对铝、铜材料对铝、铜材料 ur 1 r 0.779r ； 一般一般 r (0.7
8、70.9)r 注意：注意： a) 影响因素：影响因素： Dm x1 ； r x1 ；影响均不显著影响均不显著 分裂导线的分裂数分裂导线的分裂数 x1 近似计算近似计算(如短路计算如短路计算)一般取平均值：一般取平均值： x1 0.4 /km b) 分裂导线：分裂导线： x1= 0.1445 lg (Dm/req )+0.0157/n req：分裂导线等值半径；：分裂导线等值半径；n：分裂导体数：分裂导体数第二章第二章 电力网络元件的等值电路和参数计算电力网络元件的等值电路和参数计算2.1 电力线路的参数电力线路的参数2.1.2 单位长度架空线路的参数计算单位长度架空线路的参数计算(3) (3)
9、 电导电导g g1 1 ： 泄漏电流：良好绝缘，泄漏电流忽略泄漏电流：良好绝缘，泄漏电流忽略通常忽略对应的电导通常忽略对应的电导 空气游离空气游离: : 与线路运行电压与线路运行电压V VL L有关：有关： V VL L导线周围电场导线周围电场游离发生程度游离发生程度一旦游离发生一旦游离发生“电晕电晕” 电晕临界电压：发生电晕的最低电压称，电晕临界电压：发生电晕的最低电压称，V Vcrcr。由经验公式确定：。由经验公式确定： 电晕临界线电压：电晕临界线电压：Vcr=84m1 m2r lg(Dm/r ) (kV) 电晕条件：电晕条件：VL Vcr VcrVcr越高越高越不易发生电晕越不易发生电晕
10、 电晕影响因素：电晕影响因素： 运行电压运行电压 VL(Vcr VL(Vcr越小越小)越容易发生电晕越容易发生电晕 电压等级电压等级同样条件下，电压等级越高，越容易发生电晕。同样条件下，电压等级越高，越容易发生电晕。 m1 m1 导线表面光滑程度系数；单股光滑：导线表面光滑程度系数；单股光滑： m1 m11 1 m2 m2 气象系数；晴朗天气：气象系数；晴朗天气：m2m21 1 3.92b/(273+t) 空气相对密度空气相对密度: :大气压力越低、空气温度越高，大气压力越低、空气温度越高， 越小越小 Dm 导线相间几何均距；导线相间几何均距； Dm Dm越大，越大， Vcr Vcr越高（效果
11、不太显著）越高（效果不太显著） r 导线半径；导线截面越大，导线半径；导线截面越大， Vcr Vcr越高，越不易发生电晕越高，越不易发生电晕 最有效措施：增大半径最有效措施：增大半径分裂导线、扩径导线分裂导线、扩径导线提高提高VcrVcr第二章第二章 电力网络元件的等值电路和参数计算电力网络元件的等值电路和参数计算2.1 电力线路的参数电力线路的参数2.1.2 单位长度架空线路的参数计算单位长度架空线路的参数计算(3) 电导电导g1 ： 电导计算：电导计算： g1P/VL2 (S/km) P每公里的三相电晕损耗每公里的三相电晕损耗(试验确定试验确定)：MW/km VL线路运行线电压：线路运行线
