电力系统各元件的参数和等值电路

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1、第二章电力系统各元件的特性和数学模型一．电力网各元件的参数及等值电路1.输电线路的参数及等值电路2.变压器的参数及等值电路二．电力网络的等值电路重点第二章电力系统的元件参数及等值电路第一节电力线路的参数和等值电路一．电力线路的结构简述二．电力线路的阻抗三.电力线路的导纳第一节电力线路的参数和等值电路一.电力线路结构简述电力线路按结构可分为架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等电缆：导线、绝缘层、保护层等架空线路的导线和避雷线导线：主要由铝、钢、铜等材料制成避雷线：一般用钢线输电线路1.架空线导线避雷线杆塔

2、绝缘子金具1.架空线路的导线和避雷线认识架空线路的标号×××××—×/×钢线部分额定截面积主要载流部分额定截面积J表示加强型，Q表示轻型J表示多股线表示材料，其中：L表示铝、G表示钢、T表示铜、HL表示铝合金例如：LGJ—400/50表示载流额定截面积为400、钢线额定截面积为50的普通钢芯铝线。为了减少电晕损耗或线路电抗，常采用：扩径导线人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。不同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。分裂导线又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。但会增加线路电容。电性能

3、，机械强度，抗腐蚀能力；主要材料：铝，铜，钢；例：LJTJLGJ2.架空线路的绝缘子架空线路使用的绝缘子分为针式：35KV以下线路悬式：35KV及以上线路≥3片；60KV≥5片；110KV≥7片；220KV≥13片；330≥19片通常可根据绝缘子串上绝缘子的片数来判断线路电压等级，一般一个绝缘子承担1万V左右的电压。针式绝缘子主要用于35kV及以上系统，根据电压等级的高低组成数目不同的绝缘子链。悬式绝缘子棒式绝缘子3.架空线路的换位问题目的在于减少三相参数不平衡整换位循环：指一定长度内有两次换位而三相导线都分

4、别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。滚式换位换位方式换位杆塔换位ABCAAABBBCCC4、电缆线路电缆有三部分组成：导体、绝缘层、包护层导体：L或T；单股或多股；单相或三相；圆形或扇形等绝缘材料：橡胶、沥青、聚氯乙烯、棉麻、绸、纸等。目前大多用浸渍纸。主要是相间绝缘、相与地绝缘。内护层：铅、铝，聚乙烯等，保护绝缘等包护层外护层：防止锈蚀导体绝缘层保护层2.电缆线路电力线路的参数架空输电线路参数有四个（1）电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率损耗效应。（2）电感L0：反映载流导体的磁场效应。电力线路

5、的参数图2-11单位长线路的一相等值电路图2-11单位长线路的一相等值电路（3）电导g0：线路带电时绝缘介质中产生的泄漏电流及导体附近空气游离而产生有功功率损耗。（4）电容C0：带电导体周围的电场效应。输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。二.电力线路的阻抗1、有色金属导线架空线路的电阻有色金属导线指铝线、钢芯铝线和铜线每相单位长度的电阻：其中：铝的电阻率为31.5铜的电阻率为18.8考虑温度的影响则：均大于直流电阻率2、有色金属导线三相架空线路的电抗先看单相线路n＝1×ab首先求外部磁链xDdxri磁动势2

6、、电抗计算公式：其中：在近似计算中，可以取架空线路的电抗为0.43.分裂导线三相架空线路的电抗分裂导线采用了改变导线周围的磁场分布，等效地增加了导线半径，从而减少了导线电抗。可以证明：分裂导线的输电线路增加一张分裂导线照片四分裂导线4.钢导线三相架空线路的电抗钢导线与铝、铜导线的主要差别在于钢导线导磁。5.电缆线路的阻抗电缆线路的结构和尺寸都已经系列化，这些参数可事先测得并由制造厂家提供。一般，电缆线路的电阻略大于相同截面积的架空线路，而电抗则小得多。三.电力线路的导纳1.三相架空线路的电纳其电容值为：最常用

7、的电纳计算公式：架空线路的电纳变化不大，一般为3.架空线路的电导线路的电导取决于沿绝缘子串的泄漏和电晕绝缘子串的泄漏：通常很小电晕：强电场作用下导线周围空气的电离现象导线周围空气电离的原因：是由于导线表面的电场强度超过了某一临界值，以致空气中原有的离子具备了足够的动能，使其他不带电分子离子化，导致空气部分导电。2.分裂导线线路的电纳四.电力线路的数学模型电力线路的数学模型就是以电阻、电抗、电纳和电导来表示线路的等值电路。（集中参数电路）分三种情况讨论：短线路中等长度线路长线路（分布参数电路或修正集中参数电路）

8、1.短输电线路：电导和电纳忽略不计长度<100km电压60kV以下短的电缆线线路阻抗图2-12短线路的等值电路2.中等长度的输电线路110kV～220kV架空线：100km～300km电缆：<100km线路电纳忽略不计参数：可作出π型等值电路和T型等值电路图中等长度线路的等值电路(a)π形等值电路；(b)T形等值电路3长线路的等值电路（需要考虑分布参数特性）长线路：长度超过300km的架空线和超过1