第2章 电力网各元件的等值电路和参数计算ppt课件.ppt

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1、说明：只研究一相等值电路和参数(正常运行时系统三相对称)；等值电路中的参数计及了其余两相影响的一相等值参数。第2章电力网各元件的等值电路和参数计算主要内容：电力线路和变压器的等值电路及其参数计算标么值的应用2.0系统等值模型的基本概念电力系统元件：构成电力系统的各组成部件，包括各种一次设备元件、二次设备元件及各种控制元件等。电力系统分析和计算一般只需计及主要元件或对所分析问题起较大作用的元件参数及其数学模型。对电力系统稳态及暂态分析计算有关的元件，包括输电线路、电力变压器、同步发电机及负荷。元件参数：表述元件电气特征的参量，元件特征不同，其表

2、述特征的参数亦不同，如线路参数为电阻、电抗、电纳、电导，变压器除上述参数外还有变比，发电机有时间常数等。根据元件的运行状态，又可分为静态参数和动态参数，定参数和变参数等。总之，元件特征不同，运行状态不同，其参数亦是多种多样的，因此，表示同一元件的模型也会不同。数学模型：元件或系统物理模型(物理特性)的数学描述，根据元件特征、运行状态及求解问题不同，数学模型可分为：描述静态(或稳态)问题的代数方程和描述动态(或暂态)问题的微分方程、描述线性系统的线性方程和非线性系统的非线性方程、定常系数方程和时变系数方程、描述非确定性过程的模糊数学方程及利用人

3、工智能和神经元技术的网络方程等。元件的数学模型描述了元件的特性，而由各种元件构成的系统的数学模型则是各元件数学模型的有机组合和相互作用。电力系统分析和计算的一般过程首先将待求物理系统进行分析简化，抽象出等效电路(物理模型)；然后确定其数学模型，也就是说把待求物理问题变成数学问题；最后用各种数学方法进行求解，并对结果进行分析。例：输电线路模型输电线路等值电路直流稳态：交流稳态：暂态：2.1架空输电线路的参数一、输电线路1.架空线路导线；避雷线；杆塔；绝缘子；金具导线和避雷线：电性能，机械强度，抗腐蚀能力；主要材料：铝，铜，钢；例：LJTJLGJ

4、杆塔木塔：较少采用铁塔：主要用于220kV及以上系统钢筋混凝土杆：应用广泛绝缘子针式：主要用于10kV及以下线路。悬式：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。针式绝缘子棒式：起到绝缘和横担的作用，应用于10～35kV农网。2.电缆线路导体；绝缘层；保护层单位长线路的一相等值电路二、架空输电线路的参数架空输电线路参数有四个：电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率损耗效应。电感L0：反映载流导体的磁场效应。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。电容C0：带电导体周围的

5、电场效应。注：输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。1.电阻有色金属导线单位长度的直流电阻：--导线的电阻率，单位：--导线载流部分的标称截面积，单位：考虑如下三个因素：（1）交流集肤效应和邻近效应。（2）绞线的实际长度比导线长度长2～3％。（3）导线的实际截面比标称截面略小。因此交流电阻率比直流电阻率略为增大：铜：铝：精确计算时进行温度修正：--温度系数：铜：铝：2.电感基本公式根据电磁场理论的基本知识，有对于非铁磁材料制成的圆柱形导线单导线自感：平行导线间互感：自几何均距导线轴线间的距离单股线：铝绞线：钢心铝绞线：a相等值电感：三相输电线

6、路的等值电感1）呈等边三角形对称布置2)三相不对称布置将采取换位技术，使得三相电感一致分别列写三段中a相磁链的表达式，并求平均，可得各相平均电感。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段a相所交链的磁链：a相所交链的平均磁链：a相的平均电感：水平排列：互几何均距3）具有分裂导线的输电线的等值电感电力系统中，220KV以上的输电线常采取分裂导线。具体说来，220KV线路不分或双分，330KV线路双分裂，500KV线路三分裂或四分裂。分裂间距分裂导线一相的等值电感：分裂根数为2：分裂根数为3：分裂根数为4：分裂导线的自几何均距4）输电线的等值电抗单导线：分裂导线：讨论：1）

7、由于，分裂导线等值电抗较小，所以超高压输电线常采取分裂导线；2)导线间距、导线截面的尺寸会影响等的数值，从而影响输电线的等值电抗大小，但由于它们均位于电抗表达式的对数符号内，故影响不显著；3）单导线线路每公里的电抗为0.4Ω；当分裂根数为2、3、4时，分裂导线线路每公里的电抗为0.33Ω、0.3Ω、0.28Ω。3.电导用来反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率损耗。正常情况下，泄漏电流很小，可以忽略，主要考虑电晕现象引起的功率损耗；电晕：局部场强较高，超过空气的击穿场强时，空气发生游离，从而产生局部放电现象；电晕临界电压：线路开始出现电晕的电

8、压。导线表面状况系数；天气状况系数；导线计算半径；相间距离；空气相对密度；大气压力；大气温度。等边三角形排列时，电晕临界电压的经验公式：当运行电压过高或气象条件变坏