电力系统元件参数和等值电路

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1、第一节电力线路的参数和等值电路第二节变压器、电抗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电力网络的等值网络第二章电力系统元件的参数和等值电路从本章开始将转入电力系统的定量分析和计算。这一章阐述两个问题：电力系统中生产、变换、输送、消耗电能的四大部分——发电机组、变压器、电力线路、负荷的特性和等值电路；由变压器和电力线路构成的电力网络等值电路。等值电路等值参数～M等值网络，网络方程1。观察和分析电气元件稳态的物理现象稳态建模的总体思路2。元件的建模3。系统建模4。各种解法一、电力线路结构简述架空线路由杆塔、导线、避雷线、绝缘子和金具等构成作用分别为：(1)杆塔。支持导线

2、和避雷线(2)导线。传输电能(3)避雷线。将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击。(4)绝缘子。使导线和杆塔间保持绝缘。(5)金具。支持、接续、保护导线和避雷线，连接和保护绝缘子。电力线路按结构可分架空线路和电缆线路第一节电力线路的参数和等值电路电缆线路由导线、绝缘层、包护层等构成作用分别为：(1)导线。传输电能。(2)绝缘层。使导线与导线、导线与包护层互相隔绝。(3)包护层。保护绝缘层，并有防止绝缘油外溢的作用二者区别？电缆线路价格较架空线路高，维修费时，但是不需要架设杆塔，供电可靠，不易受外力破坏，较安全，不影响环境美观。架空线路的导线和避雷线导线材料：要求：架空线路的导线和避雷线

3、的材料应有相当高的机械强度和抗化学腐蚀能力，而且导线还应有良好的导电性能材料：导线主要由铝、钢、铜等材料制成，在特殊条件下也使用铝合金。避雷线则一般用钢线表示：导线和避雷线的材料标号以不同的字母表示，如铝表示为L、钢表示为G、铜表示为T、铝合金表示为HL导线形式：由于多股线优于单股线，架空线路多半采用绞合的多段导线。多股导线的标号为J,由内向外，第一层6股，第二层12股，第三层18股，余类推。由于多股铝线的机械性能差，往往将铝和钢组合起来制成钢芯铝线。它是将铝线绕在单股或多股钢线外层作主要载流部分，机械荷载由钢线和铝线共同承担的导线。无论单股或多股、由一种或两种金属制成的导线，也无论旧

4、标准或新标准，其标号后的数字总是代表主要载流部分(并非整根导线)额定截面积的数值(mm2)。例如，LGJ－400表示铝线部分额定截面积为400mm2钢芯铝线中，因铝线部分与钢线部分截面积比值的不同，机械强度也不同，过去曾将其分成三类：扩径导线或分裂导线。扩径导线人为地扩大导线的直径，但是又不增大载流部分面积的导线。支撑层2的作用主要起支撑作用。分裂导线（复导线），将每相导线分成若干根，相互间保持一定距离。返回作用：可使导线周围的电、磁场发生很大变化，减小电晕和线路电抗。架空线路的绝缘子线路电压不同，每串绝缘子的片数也不同。规程规定：对35kv线路，不得少于3片；60kv不得少于5片；1

5、10kV不得少于7片，154kv不得少于10片；220kV不得少于13片，330kv不得少于19片，500kV不得少于25片。因此，通常可根据绝缘于串上绝缘子的片数来判断线路的电压等级。金具：关于架空线路的换位问题换位的目的：减少三相参数的不平衡换位的方式：滚式换位和换位杆塔换位按规定，在中性点直接接地的电力系统中，长度超过100km的架空线路都应换位。但随着电压级的升高，换位所遇到困难也愈益增多，以致对某些超高压线路，如500kv电压级线路，不得不采取不换位的架设方案。1.有色金属导线架空线路的电阻二、电力线路的参数铝铜2．有色金属导线架空线路的电抗1）单导线每相单位长度的电抗r：导

6、线的半径(单位cm或mm)Dm:三相导线的几何平均距离单位同r分别为导线AB，BC、CA相导线之间的距离工程计算中对于高压架空电力线路的电抗可近似X1＝0.4是由于导线中通过交流电时，在导线周围产生交变磁场而形成的2）分裂导线单位长度的电抗n：分裂导线的分裂根数req：分裂导线的等值半径二分裂导线四分裂导线三分裂导线1）单导线每相单位长度的电纳3．架空线路的电纳Y＝G+jBr：导线的半径(单位cm或mm)Dm:三相导线的几何平均距离单位同r一般b1在2.85×10－6s/km1）分裂导线每相单位长度的电纳req：分裂导线的等值半径电导主要由沿绝缘子的泄漏现象和导线的电晕现象所决定的。4

7、．架空线路的电导电晕现象：导线在强电场作用下，其周围空气的电离现象。电晕现象将消耗有功功率沿绝缘子的泄漏很小，可不计。那么电导主要由导线电晕的有功功率损耗决定电晕临界电压Ucr的计算1对于三角排列和一字排列的边导线按上述公式计算3晴天运行相电压等于Ucr时，电力线路不会出现电晕现象2一字排列的中间导线Ucr较上式低5%5对于60kv及以下的电力线路，不必验算Ucr4电力线路运行相电压小于Ucr时，g1＝0z＝r+jxY＝G+jB电力线路全长的参