教学课件PPT电力系统各元件的特性和数学模型

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1、电力系统各元件的特性和数学模型姜彤华北电力大学2008-01-147/25/20211电力线路的结构导线避雷线绝缘子金具杆塔架空线路电缆线路电力线路导体绝缘层保护包皮7/25/20212架空线路导线---传导电流，担任传送电能的任务。铝绞线，钢芯铝绞线，合金绞线、钢绞线避雷线---将雷电流引入大地，保护电力线路免遭直击雷的破坏杆塔---支撑导线和避雷线，使导线与导线、导线与大地保持一定的安全距离绝缘子---使导线和杆塔之间保持足够的绝缘距离金具---连接导线，使导线固定在绝缘子上，并将绝缘子固定在杆塔上。7/25/20213导

2、线和避雷线架空线路的材料------铜、铝和铝合金避雷线的材料------钢线钢芯铝绞线：LGJ-----普通钢芯铝绞线，铝/钢的截面比为5.3~6.1;LGJQ---轻型钢芯铝绞线,铝/钢的截面比为7.6~8.3;LGJJ---加强型钢芯铝绞线,铝/钢的截面比为4~4.5;例如：LGJ—240表示普通钢芯铝绞线，其铝部分的截面积为240mm2分裂导线的作用：减少导线的电晕损耗减少导线的电抗7/25/20214杆塔木杆钢筋混凝土杆铁塔耐张杆塔(承力杆塔)直线杆塔(中间杆塔)转角杆塔终端杆塔特殊杆塔(跨越杆塔、换位杆塔)杆塔7/

3、25/20215换位定义：由于三相导线在杆塔上的排列常常是不对称的，将使三相导线的感性和容性电抗不对称，为此在线路上每隔一定距离将三相导线进行轮流变换位置，称为换位。目的：消除由于位置原因引起的不对称电抗因此消除产生的电流畸变7/25/20216概念档距---架空线路相邻杆塔间的水平距离钢筋混凝土杆---150~400米（110KV~220KV）铁塔---150~500米弧垂---导线的最低点与悬挂点之间的垂直距离架空线对地的最小距离（居民区）：35~110KV---7米154~220KV---7.5米330KV---8.5米

4、线间距离：380/220V：0.6~1米6~10KV：0.8~1.5米110KV：3~4.5米220KV：5~7.5330KV：6~10米7/25/20217绝缘子材质：瓷质、玻璃质、硅橡胶架空线绝缘子：针式绝缘子：35KV及以下悬式绝缘子：35KV以上长度：35KV---------3片220KV------13片60KV--------5片330KV------19片110KV------7片500KV------24片7/25/20218金具定义---组装架空线的各种金属部件的总称包括：悬垂线夹耐张线夹接续金具联结金具保

5、护金具…...7/25/20219输电线路的电气参数输电线路电阻发热效应电抗磁场效应电纳电场效应电导电晕和泄漏损耗7/25/2021101、线路电阻使导线消耗有功并发热，造成电压降落。（Ω/km）r1-------每相导线单位长度的电阻，ρ------导体材料的电阻率S------导体的额定截面积7/25/2021112、线路电抗当交流电流通过时，产生电抗压降并消耗无功功率。x1-----每相导线单位长度的电抗r------导线的半径n------导线的分裂数Djp-----三相导线的几何平均距离，简称几何均距（Ω/km）铜、

6、铝导线钢导线与铜铝导线的主要差别在于钢导线导磁，以致它的两个与磁场之间或间接有关的参数——电阻和电抗，也与铜铝导线不同。钢导线的电阻和电控难以用分析方法决定，主要依靠实测。7/25/202112几何均距主要与导线的具体布置有关任意布置：按等边三角形布置：按水平布置：注意：当三相导线为非正三角形布置时，由于各相导线相互间在几何位置上不对称，即使通过平衡的三相电流，三相中各相导线的感抗值也不相等，为使三相导线的感抗值相等，输电线路的各相导线必须进行换位。目前对电压在110KV以上，线路长度在100公里以上的输电线路一般均需要进行完

7、全换位。7/25/2021133、线路电纳由于输电线路运行时各相间和相对地间都存在电位差，因而相间和相对地间有电容存在。（S/km）b1-----每相单位长度的容纳一般架空线路的b1典型值为3*10-6（s/km）7/25/2021144、线路电导电晕产生的原因：导线表面的电场强度高于产生电晕的临界电场强是强电场作用下导线周围空气的电离现象与导线本身有关，还与导线周围空气的条件有关电晕的危害：电晕不仅损耗有功功率，还产生噪音，空气放电时产生的脉冲电磁波对无线电通信、电视接收等产生干扰，使导线表面发生腐蚀，降低导线的使用寿命7/

8、25/202115电晕功率损耗电晕损耗功率与电压的平方成正比，线路实际运行电压高于电晕临界电压时，将发生电晕。这是，每相电晕损耗功率可按下式计算：ΔPc-----电晕损耗功率（kW/km）Uφ------线路实际运行相电压（kV）Ucr------电晕临界电压（kV）Kc--