第二章 电力网的等值电路.ppt

第二章电力网的等值电路
第一节电力线路参数和等值电路
第二节变压器的参数和等值电路
第三节发电机和负荷的参数及等值电路
第四节标幺制和电力网等值电路
一、电力线路的参数
电力线路包含架空线路和电缆线路,主要参数为电阻、感抗、电导、容纳。电缆的由于结构复杂,参数一般从手册中查取或从实验中测得,因此本节主要介绍架空线的参数计算
(一)电阻。电阻是用来反映导线流过电流时产生有功功率损耗效应的参数。每相导线单位长度的电阻为
其中,S—导线的标称截面积(mm2); ρ—导线的电阻率( )
铝的电阻率:
铜的电阻率:
第一节电力线路参数和等值电路
注:实际应用时,各种常见导线的电阻在手册中也都可以查到,但需要注意的是,在手册中查到的一般是20oC时的电阻或电阻率,当温度不为20C时,要进行修正:
其中,t—导线实际运行的大气温度(oC);
rt,r20—t oC及20 oC时导线单位长度的电阻
α—电阻温度系数;
对于铝,α= ;
对于铜,α= 。
(二)电抗
电抗是用来反映导线通过交变电流时产生磁场效应的参数。包括自感和互感
1)单导线每相单位长度的电抗x1:
式中,r—导线的计算半径;
μ—导线的相对导磁系数,对铜和铝, μr=1;
Dm—三相导线的几何平均距离,其计算公式为:
Dab、Dbc、Dca分别为导线AB、BC、CA相之间的距离。
当三根导线为等边三角形排列,且间距为D时,Dm=D
当三相导线呈水平排列时,
实际应用中,上式往往进一步简化
由于电抗的大小与几何均距和导线半径之比呈对数关系,因此各种架空导线的电抗在数值上差别不大,例如,。
2)分裂导线单位长度的电抗 x1:
在高压和超高压电力系统中,为了防止在高压作用下导线周围空气的游离而发出电晕,往往采用分裂导线。分裂导线的每相用几根型号相同的导线并联而构成复导线,各个导线的轴心对称地布置在半径为R的圆周上(R远小于相间距离)。导线之间用支架支撑。分裂导线改变了导线周围的磁场分布,等效地增大了导线的半径,从而可以减少导线表面的电场强度,避免正常运行情况下发生电晕。
对于每相具有n根导体的分裂导线,其等值电抗为:
当在一相分裂导线中是在边长为d的等边多边形的顶点上
对称分布时,电流在分裂导线中是均匀分布的,每一相可看
作一根等值导线,其等值半径为
式中,r—每根导线的半径;
d1i—第1根导线与第i根导线间的距离,i=2,3,…,n
对于二分裂导线,其等值半径为( );
对于三分裂导线,其等值半径为( );
对于四分裂导线,其等值半径为( )。
实际运用中,导线的分裂根数n一般取2~4为宜。
分裂导线线路由于每相导线等值半径的增大,使每相电抗减小,一般比单根导线的电抗减小20%,其具体数值是每相的分裂根树而定,一般分裂根数为2,3,4时,,,。
(三)电纳
电纳是用来反映各相导线之间和导线对大地之间电容效应的参数
2)分裂导线每相单位长度的电纳。
1)单导线每相单位长度的电纳:
若导线长度为L (km),则每相导线的电纳为
B=b1L(Ω)