电力系统元件参数及等值电路

r
当频率f=50Hz时，单位长度的电纳为
对于架空线路的电纳一般为2.85×10-6S/km左右。 对于分裂导线的线路，仍可按上式计算其电纳，其 半径应是等值半径req。 对于同杆并架双回线路，仍可按上式计算。
【例3-3】一回220kV输电线路，导线在杆塔上位三 角形布置(如图3-6所示)，使用LGJQ-400型导线。 求该线路单位长度的电阻、电抗和电纳。
分裂导线的等值半径req来代替，式(3-5)中的 导线外径r，其req可由下式算出。
因此，具有分裂导线的线路每相电抗为
x1
0.1445 lg
Dm req
0.0157 n
分裂导线的线路电抗较采用单根导线的线路电 抗减少约20%以上，视每相的分裂数及结构决定。 （表3-1）
表3-1 分裂导线线路电抗
额定电压(kV) 220-330 500
750
导线分裂根数 2 3 4 4 6
电抗近似值 0.3-0.37 0.3 0.29 0.29 0.28
对于同杆架设的双回线路，每一相线路电抗不 仅取决于该线路本身电流所产生的磁通，而且和另 一回线路电流产生的磁通相关。
【例3-1】某三相单回输电线路，采用LGJ-300型导 线，已知导线的相间距离为D=6m，求：
【解】
(四)、电导
在高压线路上，由于强电场作用，导线周围可 能产生空气的电离现象，称之为电晕。电晕产生的 有功功率损耗称为电晕损耗。
电晕产生的条件与导线上施加的电压大小、导 线半径、导线结构及导线周围的空气情况有关。
电晕损耗是当线路电压达到某一值时产生的， 这一电压值称为电晕临界电压Ucr。当线路正常工 作电压高于Ucr时，电晕损耗将大大增加而不可忽 略。
• 第一节 输电线路的电气参数及等值电路 • 第二节 变压器参数及等值电路 • 第三节 发电机和负荷的参数及等值电路 • 第四节 标幺值及其应用 • 第五节 电力系统等值电流
电力系统中生产、变换、输送、消费电能的四 大部分--发电机、变压器、电力线路、负荷的特性 和数学模型；由变压器和电力线路构成的电力网数 学模型。
电力系统基础
（第二版）
教学内容
第一章 电力系统基础 第二章 电力系统的接线 第三章 电力系统元件参数及等值电路 第四章 电力系统潮流计算 第五章 电力系统有功功率平衡与频率调整 第六章 电力系统无功功率平衡及电压调整 第七章 短路电流的计算与分析 第八章 电力系统的稳定性
第三章 电力系统元件参数 及等值电路
及导线附近空气游离而产生的有功功 率损失； (d)电纳：带电导线周围的电场效应；
讨论输电线路的电气参数时，都假设三相电 气参数是相同的。只有架空线路的空间位置选 用使三相参数平衡的方法，三相参数才相同。
三相参数平衡的方法有，
(a)三相导线布置在等边三角形的顶点上时，三 项参数是相同的。
(b)当三相导线不是布置在等边三角形的顶点上 时，采用架空线换位的方法以减少三相参数不 平衡。
(1)三相导线水平配置，且完全换位时，每千米线 路的电抗值。
(2)三相导线按等边三角形配置时，每千米线路的 电抗。
【解】
【例3-2】某回220kV双分裂架空输电线路，已知每 根导线的计算半径为13.84mm，各导体间相距 dm=400mm，相间距离D=5m，三相导线水平排列，并 经完全换位。求该线路每公里的电抗值。
除电晕损耗、电阻引起有功功率损耗外，还有 由于沿线路绝缘子表面的泄露电流产生的有功功率 损耗。
电导代表导线的泄露损耗及电晕损耗的电气现 象。
当线路实际电压高于电晕临界电压时，可通过 实测的方法求取电导，与电晕相对应的电导为
【解】
(三)、电纳(容纳)
电力线路运行时，各相间及相对地间都存在着 电位差，因而导线间以及导线与大地间必有电容存 在，也即存在着容性电纳。
电纳(容纳)的大小与相间的距离、导线截面、 杆塔结构等因素有关。
若三相线路参数相同时，每相导线的等值电容 为
c1
0.0241 lg Dm
10
6
（F / km）
(一)、电阻
在交流电路中，由于集肤效应和临近效应的影 响，交流电阻比直流电阻要大；
此外，由于所用电线和电缆芯线大多是绞线， 其中每股导线的实际长度要比电线本身的长度大 2%-3%。
铜导线的电阻率为
1.88 108 m2 / km
铝导线的电阻率为
3.15 108 m2 / km
工程上各类导线在20℃时的单位长度有效电阻 计算值r20列在《电力工程电气设计手册》中，可直 接查阅，任意温度t时的电阻值ri可按下式计算
有：输电线路的阻抗和导纳，变压器的阻抗 和导纳。
一、输电线路的电气参数
输电线路
架空线路 电缆线路
导线、避雷线 绝缘子、金具、杆塔 导体、绝缘层 保护包皮
输电线路的电气参数有， (a)电阻：线路通过电流时产生有功功率损失； (b)电抗：载流导体周围的磁场效应； (c)电导：线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流
所涉及的电气量有，功率是三相功率，电压是 线电压，电流是线电流，阻抗是单相阻抗，导纳是 单相导纳。
复功率为
•
•
S 3 U I 3UI(u i ) 3UI
•
S S(cos jsin)
3UIcos j 3UIsin P jQ
第一节 输电线路的电气参数及等值电路
表示输电线路和变压器特性的电气参数
ri r20[1 (t 20)] ( / km)
(二)、电抗
1、三相导线线路电抗
线路电抗是由于交流电流通过导线时，在导线 周围及导线内产生交变磁场而引起的。
若线路的三相电抗相同，则每相导线单位长度
的等值电抗为
x1
2f
(4.6 lg
Dm r
0.5) 104
其中，几何均距与导线的具体布置方式有关。
A
Dab
B
Dca C
Dbc A
DDBiblioteka Dm DCD
B
A
B
C
D
D
2D
Dm 3 2D3 1.26D
将f=50Hz，μ=1代入式(3-3)，可得每相导线 单位长度电抗的计算公式为
2、分裂导线线路电抗 目的：对于高压及超高压远距离输电线路，为
减少线路的电晕损耗及线路电抗，以增加输电线路 的输送能力。
每一相由2-6根导线组成，每根间距400-500mm 将均匀布置在半径为R的圆周上。其R比一根导线的 外径大得多，可有效地减小线路电抗和电晕损耗， 同时增大线路电容。