電力系統(tǒng)電力網(wǎng)原件課件

第一篇電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析第二章第2章電力網(wǎng)各元件的參數(shù)

和等值電路2.1輸電線路的參數(shù)2.2輸電線路的等值電路2.3變壓器的等值電路及參數(shù)2.4標(biāo)么制本章提示輸電線路參數(shù)的計算方法；輸電線路的∏型等值電路；變壓器參數(shù)的計算方法；變壓器的Г型等值電路。導(dǎo)線的直流電阻可按下式計算：(2-1)

2.1.1電阻式中，R為導(dǎo)線的直流電阻，Ω；ρ為導(dǎo)線的電阻率，單位為Ω·mm2/km；S為導(dǎo)線載流部分的標(biāo)稱截面積，單位為mm2。一般取導(dǎo)線型號中的鋁線截面積。這些值比導(dǎo)線材料的標(biāo)準(zhǔn)電阻率略大，這是因為：（1）交流電路中，受集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響，交流電阻比直流電阻略大；（2）所用電線大多是絞線，每股導(dǎo)線的實際長度要比導(dǎo)線長度長2～3％；（3）制造中，導(dǎo)線的標(biāo)稱截面積比實際截面積略大。銅的直流電阻率為17.5Ω·mm2/km，鋁的直流電阻率為28.5Ω·mm2/km；銅的交流電阻率為18.8Ω·mm2/km，鋁的交流電阻率為31.5Ω·mm2/km；單相導(dǎo)線線路單位長度電抗：式中：r——導(dǎo)線的半徑，mm；

——導(dǎo)線材料的相對導(dǎo)磁系數(shù)，銅和鋁的=1，鋼的>>1；Deq——三相導(dǎo)線間的幾何均距,mm。2.1.2電抗m分裂導(dǎo)線線路電抗式中：ｎ——每相分裂根數(shù)；

——分裂導(dǎo)線的等值半徑，mm。式中:r——分裂導(dǎo)線中每一根導(dǎo)線的半徑；

——一相分裂導(dǎo)線中第1根與第ｉ根的距離,ｉ＝2，3，……ｎ；2.1.3電導(dǎo)

電暈現(xiàn)象：就是架空線路帶有高電壓的情況下，當(dāng)導(dǎo)線表面的電場強度超過空氣的擊穿強度時，導(dǎo)線附近的空氣游離而產(chǎn)生局部放電的現(xiàn)象。架空輸電線路的電導(dǎo)是反映泄漏電流和電暈所引起的有功損耗的一種參數(shù)。當(dāng)三相導(dǎo)線排列在等邊三角形頂點上時，其臨界相電壓的經(jīng)驗公式為：當(dāng)電力線路運行相電壓高于電暈臨界相電壓時，與電暈相對應(yīng)的導(dǎo)線單位長度的電導(dǎo)為：式中，ΔPg為實測三相電力線路電暈損耗的總有功功率（kW/km);U為電力線路運行的線電壓（kV）。在電力系統(tǒng)計算中可以忽略電暈損耗，認(rèn)為2.1.5輸電線路參數(shù)計算的幾點說明（1)工程上已將各種型號導(dǎo)線單位長度的電阻、電抗、電納值列在設(shè)計手冊中，對于表中所列的電阻值，是指環(huán)境溫度為20°C時的值，當(dāng)實際溫度異于20°C時應(yīng)按下式修正：

式中，α為電阻溫度系數(shù)，對于銅α=0.00382，對于鋁α=0.00361。（2）近似計算時,單導(dǎo)線線路:當(dāng)分裂根數(shù)為3根時，每公里的電抗為0.30左右，每公里的電納分別為3.8。

對于分裂導(dǎo)線線路：

當(dāng)分裂根數(shù)為2時，每公里的電抗為0.33，每公里的電納為3.4。當(dāng)分裂根數(shù)為4根時，每公里的電抗為0.28左右，每公里的電納為4.1。（3）鋼導(dǎo)線，由于集膚效應(yīng)及導(dǎo)線內(nèi)部的導(dǎo)磁系數(shù)隨導(dǎo)線通過的電流大小而變化，因此，它的電阻和電抗均不恒定，無法用解析法確定，只能用實驗測定其特性，根據(jù)電流值確定其阻抗。（4）電纜線路的電氣參數(shù)計算比架空線路復(fù)雜得多，通常采取實測辦法，并將其電氣參數(shù)標(biāo)明在設(shè)計手冊中。例題2.2有一回220kv架空電力線路，長度為100km，采用每相雙分裂導(dǎo)線，次導(dǎo)線采用LGJ－185，每一根導(dǎo)線的計算外徑為19mm，三相導(dǎo)線以不等邊三角形排列，線間距離＝9m，＝8.5m，＝6.1m，分裂間距d＝400mm。試計算該電力線路的參數(shù)?？偨Y(jié)電阻R反映線路通過電流時導(dǎo)線產(chǎn)生有功功率損失效應(yīng)（發(fā)熱效應(yīng)）。電抗（感）X反映載流導(dǎo)線產(chǎn)生磁場效應(yīng)。電導(dǎo)G反映線路帶電時絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生泄漏電流及導(dǎo)線附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損失。電納（容）B反映帶電導(dǎo)線周圍電場效應(yīng)。四個參數(shù)中r0、x0組成了架空線路的串聯(lián)阻抗z0=r0+jx0=r0+jwL0，將對輸電線的傳輸能力產(chǎn)生影響；g0、b0組成了架空線路的并聯(lián)導(dǎo)納y0=g0+jb0≈jb0=jwC0，它代表了一個無功功率源（即充電功率Qc0=u2b0），將對電網(wǎng)的運行特性產(chǎn)生影響。阻抗Z=R+jX=(r0+jx0)l導(dǎo)納Y=G+jB=(g0+jb0)l2.2.1一般線路的等值電路在三相交流傳輸線中，電阻中引起沿線的電壓降，并在導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生磁場，即沿線有電感存在，變動的電流沿線產(chǎn)生電感電壓降。由于兩導(dǎo)體構(gòu)成電容，因此線間存在電容電流。線間還有漏電導(dǎo)，故還有電導(dǎo)電流。電力線路實質(zhì)是分布參數(shù)的電路，沿導(dǎo)線每一長度單元各相都存在電阻、電感、對地電容和漏電導(dǎo)。電力系統(tǒng)正常運行狀態(tài)基本上是三相對稱的，因此輸電線路的等值電路可用單相表示。根據(jù)導(dǎo)線單位長度的等值電阻、電抗、電導(dǎo)、電納，可得出電力線路的單相等值電路，可看出分布參數(shù)等值電路仍然較復(fù)雜。通常，對于短線路、中等長度線路，將分布參數(shù)電路轉(zhuǎn)化成集中參數(shù)等值電路來簡化計算。單相等值電路中等長度線路的等值電路

中等長度線路:長度在100～300km之間的架空線路和長度小于100km的電纜線路。1、不能忽略對地電導(dǎo)和電納2、采用T型等值電路時，計算會增加一個結(jié)點，故采用型等值電路。圖2.4中等長度線路的等值電路（1）dx微段阻抗的電壓降落

（2）dx微段并聯(lián)導(dǎo)納中的電流式（1）、（2）對x求一次導(dǎo)數(shù)得:式（3）、（4）對x求一次導(dǎo)數(shù)得:為線路的傳播系數(shù)。二階常系數(shù)齊次微分方程的通解：由線路的邊界條件確定常數(shù)C1、C2：當(dāng)x=0時，代入式(7)、(8)得把式(9)、(10)代入式(7)、(8)，雙曲函數(shù)即推導(dǎo)出課本式2.11由式（7）、（8）得到式（11）、（12）稱為電壓和電流的正向行波，其從輸電線的首端向末端傳播，亦稱入射波。由式（7）、（8）得到式（13）、（14）稱為電壓和電流的反向行波，其從輸電線的末端向首