架空及电缆线路每公里的电抗值(优.选)
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第1章电力系统的基本概念1-1 电力网、电力系统和动力系统的定义是什么?基本构成形式如何?1-2 对电力系统运行的基本要求是什么?1-3 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?1-4 电力系统的额定电压是如何确定的?系统各元件的额定电压如何确定?1-5 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些?额定电压等级选择确定原则有哪些?1-6 电力系统的接线方式有哪些?各自的优、缺点有哪些?1-7 联合电力系统的优越性有哪些?1-8 根据发电厂使用一次能源的不同,发电厂主要有哪几种型式?1-9 电力变压器的主要作用是什么?主要类别有哪些?1-10 架空线路与电缆线路各有什么特点?1-11 直流输电与交流输电比较有什么特点?1-12 电力系统的结构有何特点?比较有备用和无备用接线形式的主要区别。
1-13 为什么要规定电力系统的电压等级?主要的电压等级有哪些?1-14 试述我国电压等级的配置情况。
1-15 电力系统各个元件(设备)的额定电压是如何确定的?1-16 某一60kV电力线路长为100km,每相导线对地电容为0.005 F/km,当电力线路末端发生单相接地故障时,试求接地电容电流值(60kV系统中性点经消弧线圈接地)。
1-17 电力网的额定电压是怎样规定的?电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系?1-18 升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的?变压器的额定变化与实际变化有什么区别?1-19 电能生产的主要特点是什么?对电力系统运行有哪些基本要求?1-20 根据供电可靠性的要求,电力系统负荷可以分为那几个等级?各级负荷有何特点?1-21 电能质量的基本指标是什么?1-22 直流输电与交流输电相比较,有什么特点?1-23 电力系统的结构有何特点?比较有备用和无备用接线形式的主要区别?1-24 我国电力系统的中性点运行方式主要有哪些?各有什么特点?1-25 电能质量的三个主要指标是什么?各有怎样的要求?1-26 电力系统的主要特点是什么?1-27 电力网的接线方式中,有备用接线和无备用接线,各有什么特点?1-28 什么是开式网络?什么是闭式网络?它们各有什么特点?1-29 你知道各种电压等级单回架空线路的输送功率和输送距离的适宜范围吗?1-30 电力系统的部分接线示于题图1-30,各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。
[例2—1]一条220kV的输电线,长180km,导线为LGJ—400(直径2.8cm),水平排列,相间距7m,求该线路的R,X,B,并画等值电路.解:电阻:电抗:电纳:等值电路:[例2—2]220kV架空线,水平排列,相间距7m,每相为分裂导线,计算直径21.88mm,分裂间距400mm,求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。
解:电阻:电抗:电纳:[例2-3]一长度为600 km 的500kV 架空线路,使用4×LGJQ-400 四分裂导线,。
试计算该线路的形等值电路参数。
解(1)精确计算.计算形等效电路参数:(2)使用近似算法计算。
与准确计算相比,电阻误差—0.4%,电抗误差-0。
12%,电纳误差—0。
24%,本例线路长度小于1000km ,用实用近似公式计算已能够满足精确要求。
如果直接取这时,电阻误差达15%,电抗误差7%,电纳误差—3.4%,误差已较大。
例2-4 330kV架空线路的参数为试分别计算长度为100,200,300,400和500线路的π型等值参数的近视值,修正值和精确值。
解首先计算100km线路的参数(一)(二) 修正参数计算(三)精确参数计算计算双曲线函数。
利用公式sh(x+jy)=shxcosy+jchxsinych(x+jy)=chxcosy+jshxsiny将之值代入,便得II型电路的精确参数为[例2-5]有一台SFL120000/110型的向10kV网络供电的降压变压器,铭牌给出的实验数据为:试计算归算到高压侧的变压参数.解由型号知,各参数如下:例2-6 三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL—120000/220,额定容量为120MVA/120MVA/60MVA,额定电压为:220kV/121kV/11kV,,, ,,,,,,求变压器归算到220kV 侧的参数,并作出等值电路。
解:(1)求各绕组的电阻同理可得:电阻计算如下:(2)求各绕组电抗电抗计算:变压器阻抗参数:(3)求导纳例2—7试计算2—15(a)所示输电系统各元件电抗的标幺值。
1 试求: 发电机及各变压器高、低压绕组的额定电电压;G:10.5KV T —1:10.5/242KV T-2:220/121/38。
5KV T-3:35/11KV2 试求: 发电机及各变压器高、低压绕组的额定电电压;T-1:13。
8/121/38。
5KV T —2:35/11KV T-3:10/0.399KV3.某三相单回输电线路,采用LGJ -300型导线(计算外径25。
2mm ),已知三相导线正三角形布置,导线间距离D =6m ,求每公里线路的电抗值。
310682.922.25779.0779.0⨯==⨯==eq s D r RV T-1Ω==403.0lg 1445.0seq R D x4 一条220kV 的输电线,长180km ,导线为LGJ-400(直径2。
8cm),水平排列,相间距7m,求该线路的R,X ,B ,并画等值电路。
5 220kV 架空线,水平排列,相间距7m ,每相为2402-⨯LGJQ 分裂导线,计算直径21.88mm,分裂间距400mm ,求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。
mm R s 4.58400288.21779.0=⨯⨯=km S r /08.04005.311Ω≈==ρΩ4.1418008.01=⨯==l r R cmD eq 88270027007003=⨯⨯⨯=kmrD x eq /42.04.18.0882lg1445.08.0lg 1445.01Ω=⨯==Ω6.7518042.01=⨯=⨯=l x X km S rD b eq /107.2104.1882lg 58.710lg58.76661---⨯=⨯=⨯=Sl b B 66110486180107.2--⨯=⨯⨯==kmSr /066.024025.311Ω≈⨯==ρmmD eq 881970002700070003=⨯⨯⨯=km R D x seq /315.04.588819lg1445.0lg 1445.01Ω===kmS R D b m m rd R seq S /1057.31015.668819lg 58.710lg 58.715.66400288.21666'1'---⨯=⨯=⨯==⨯==6 一长度为600 km 的500kV 架空线路,使用4×LGJQ-400 四分裂导线,611110.0187,0.275, 4.0510,0r km x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=。
[例2—1]一条220kV的输电线,长180km,导线为LGJ-400(直径2.8cm),水平排列,相间距7m,求该线路的R,X,B,并画等值电路.解:电阻:电抗:电纳:等值电路:[例2-2]220kV架空线,水平排列,相间距7m,每相为分裂导线,计算直径21.88mm,分裂间距400mm,求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。
解:电阻:电抗:电纳:[例2-3]一长度为600 km 的500kV 架空线路,使用4×LGJQ-400 四分裂导线,。
试计算该线路的形等值电路参数。
解(1)精确计算。
计算形等效电路参数:(2)使用近似算法计算。
与准确计算相比,电阻误差—0.4%,电抗误差-0。
12%,电纳误差—0.24%,本例线路长度小于1000km ,用实用近似公式计算已能够满足精确要求。
如果直接取这时,电阻误差达15%,电抗误差7%,电纳误差—3。
4%,误差已较大。
例2-4 330kV架空线路的参数为试分别计算长度为100,200,300,400和500线路的π型等值参数的近视值,修正值和精确值。
解首先计算100km线路的参数(一)(二)修正参数计算(三) 精确参数计算计算双曲线函数。
利用公式sh(x+jy)=shxcosy+jchxsinych(x+jy)=chxcosy+jshxsiny将之值代入,便得II型电路的精确参数为[例2—5]有一台SFL120000/110型的向10kV网络供电的降压变压器,铭牌给出的实验数据为:试计算归算到高压侧的变压参数.解由型号知,各参数如下:例2—6 三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL—120000/220,额定容量为120MVA/120MVA/60MVA,额定电压为:220kV/121kV/11kV,,, ,,,,,,求变压器归算到220kV 侧的参数,并作出等值电路。
解:(1)求各绕组的电阻同理可得:电阻计算如下:(2)求各绕组电抗电抗计算:变压器阻抗参数:(3)求导纳例2—7试计算2—15(a)所示输电系统各元件电抗的标幺值。
序号 测试项目 实测值(全长)每公里值1 正序阻抗(Ω) 0.816 0.25832 正序电阻(Ω) 0.185 0.05863 正序电抗(Ω) 0.794 0.2513 4 零序阻抗(Ω) 2.852 0.90285 零序电阻(Ω) 1.321 0.41826 零序电抗(Ω) 2.528 0.80037 正序电导(μS ) 1.070 0.33878 正序电纳(μS ) 107.460 34.01719 正序电容(μF ) 0.342 0.1083 10 零序电导(μS ) 1.020 0.3229 11 零序电纳(μS ) 106.430 33.6910 12 零序电容(μF ) 0.339 0.1073 13 零序互感(mH )1.4850.4701备注:相位核对正确试验单位: 试验人员: 审核: 监理单位: 监理人员:线路名称: 110kVXX 北线线路总长度: 3.159公里 电压等级: 110kV 试验日期:XXXX测试地点:110kVXXX变电站气候条件:阴10℃ 是否是同塔双回线路: 是 同塔长度: 1.334公里 线路型号1: JL/G1A-300/25 分裂数: 单分裂 长度: 0.797公里 线路型号2:JL/G1A-300/25分裂数: 双分裂 长度: 0.537公里 线路型号3: YJLW02-64/110 1*500 分裂数: / 长度: 0.970公里 线路型号4: ZC- YJLW02-110kV 1*1000 分裂数: / 0.760公里 线路型号5:YJLW03-Z64/110 1*1000分裂数:/0.095公里序号 测试项目 实测值(全长)每公里值1 正序阻抗(Ω) 0.810 0.25642 正序电阻(Ω) 0.178 0.0563 3 正序电抗(Ω) 0.791 0.2504 4 零序阻抗(Ω) 2.847 0.90125 零序电阻(Ω) 1.290 0.40846 零序电抗(Ω) 2.538 0.80347 正序电导(μS ) 1.090 0.34508 正序电纳(μS ) 108.140 34.23249 正序电容(μF ) 0.344 0.1089 10 零序电导(μS ) 1.210 0.3830 11 零序电纳(μS ) 107.160 33.9221 12 零序电容(μF ) 0.341 0.1079 13 零序互感(mH )1.4850.4701备注:相位核对正确试验单位: 试验人员: 审核: 监理单位: 监理人员:线路名称: 110kVXX 南线线路总长度: 3.159公里 电压等级: 110kV 试验日期:XXXX测试地点:110kVXXX变电站气候条件:阴10℃ 是否是同塔双回线路: 是 同塔长度: 1.334公里 线路型号1: JL/G1A-300/25 分裂数: 单分裂 长度: 0.797公里 线路型号2:JL/G1A-300/25分裂数: 双分裂 长度: 0.537公里 线路型号3: YJLW02-64/110 1*500 分裂数: / 长度: 0.970公里 线路型号4: ZC- YJLW02-110kV 1*1000 分裂数: / 0.760公里 线路型号5:YJLW03-Z64/110 1*1000分裂数:/0.095公里。
电力设备和材料的电抗电阻值及其标幺值
三芯电力电缆的载流量及每公里的电抗、电阻标幺值(sj=100MVA)
1210 1
3、摘自《电力工程电气设计手册-电气一次部分》第一册P190
4、载流量是埋在土壤中三芯铠装交联聚乙烯高压电缆的容许负荷。
架空线路的载流量及每公里的电抗、电阻标幺值(sj=100MVA)
注1.摘自《电力工程电气设计手册-电气一次部分》第一册P189;
注2.电压(kV)/线间距(m):6/1.25;10/1.25;35/2.5/;110/4.0;220/6.5;330/8.0;500/11.0
注3.载流量是气温为25℃时单导线的容许负荷。
三绕组及自偶变压器的电抗、电阻标幺值(Sj=100MVA)
同期调相机电抗标幺值(Sj=100MVA)
双分裂绕组变压器的电抗、电阻标幺值(Sj=100MVA)
高压厂用变压器的电抗、电阻标幺值(Sj=100MVA)
双绕组变压器的电抗、电阻标幺值(Sj=100MVA)
普通电抗器的电抗、电阻标幺值(Sj=100MVA)
注:10kV电抗器用于6kV时,电抗值增加(10/6)=2.78倍
分裂电抗器的每臂电抗、电阻标幺值(Sj=100MVA)(摘自《电力工程电气设计手册-电气一次部分》第一册P188)。
高压短路电流计算书计算人:审核人:负责人:大方式下:基准值的选择,取S j=100MVA,U j=6.3kV,则I j=9.16kA,井下短路电流计算:一、旺家垣35KV变电站电抗器处短路容量计算:S d=S j÷X*x=100÷1.926=51.9MVAX*xj=X*j∑+ X*jk=1.01+0.916=1.926X*j∑——电抗器前系统的总基准标么电抗X*j∑=100÷98.87=1.01X*jk——电抗器的基准标么电抗X*jk= X k﹪×I j÷I ke=10﹪×9.16÷1=0.916X k﹪——额定电抗10﹪I ke——电抗器额定电流 I ke=1kA二、井下各变电所母线短路电流计算:1、一号井中央变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×4.48=3.89kAI d(3)=I d*I j=0.49×9.16=4.48kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.027=0.49U*——电源电压标么值,取U j= U p,U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.101=2.027X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×0.5×100/6.32=0.101X0——6kV电缆每公里电抗值,取0.08Ω/km L——6kV电缆长度,0.5km2、五采三段变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×3.53=3.07kAI d(3)=I d*I j=0.368×9.16=3.53kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.712=0.368U*——电源电压标么值,取U j= U p,U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.786=2.712X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×3.9×100/6.32=0.786X0——6kV电缆每公里电抗值,取0.08Ω/km L——6kV电缆长度,3.9km3、五采四段变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×3.21=2.56kAI d(3)=I d*I j=0.351×9.16=3.21kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.846=0.351U*——电源电压标么值,取U j= U p,U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.927=2.846X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×4.6×100/6.32=0.927X0——6kV电缆每公里电抗值,取0.08Ω/km L——6kV电缆长度,4.6km4、二号中央变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×4.48=3.89kAI d(3)=I d*I j=0.49×9.16=4.48kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.027=0.49U*——电源电压标么值,取U j= U p,U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.101=2.027X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×1÷2×100/6.32=0.101X0——6kV电缆每公里电抗值,取0.08Ω/kmL——6kV电缆长度,1km(35kV变电站至二号中央变电所为双电缆供电)5、六采二段变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×3.89=3.38kAI d(3)=I d*I j=0.425×9.16=3.89kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.349=0.425U*——电源电压标么值,取U j= U p,U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.423=2.349X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×2.1×100/6.32=0.423X0——6kV电缆每公里电抗值,取0.08Ω/kmL——6kV电缆长度,1÷2+1.6=2.1km(35kV变电站至二号中央变电所为双电缆供电,中央变电所至六采各变电所为单电缆供电。
1-2,电力系统的部分接线如图1-2,各电压级的额定电压及功率输送方向表于图中.试求:(1)发电机及各变压器高低绕组的额定电压;(2)各变压器的额定变比;(3)设变压器T-1工作于+5%抽头,T-2,T-4工作于主抽头,T-3工作于-2。
5%抽头时,各变压器的实际变比。
解:(1)总的原则:发电机的额定电压比同电压级网络的额定电压高5%;变压器一次侧额定电压等于同电压级网络的额定电压高,二次侧额定电压比同电压级网络的额定电压高10%。
其中,变压器受功率侧为一次侧,输功率侧为二次侧.发电机:变压器T—1:变压器T-2:变压器T—3:变压器T-4:(2) 各变压器的额定变比变压器T—1:变压器T—2:变压器T-3:变压器T—4:(3) 各变压器的实际变比变压器T—1:变压器T—2:变压器T—3:变压器T—4:1-3,电力系统的部分接线如图1-3,网络的额定电压已经标明图中。
试求:(1)发电机,电动机及变压器高,中,低压绕组的额定电压;(2)设变压器T-1高压侧工作于+2.5%抽头,中压侧工作于+5%抽头;T-2工作于额定抽头;T-3工作于-2。
5%抽头时,各变压器的实际变比.解(1)发电机:网络无此电压等级,此电压为发电机专用额定电压,故.变压器T-1: 一次侧与发电机直接连接,故其额定电压等于发电机的额定电压;二次侧额定电压高于网络额定电压10%,故T—1的额定电压为。
变压器T-2:一次侧额定电压等于网络额定电压,二次侧额定电压高于网络额定电压10%,故T—2的额定电压为。
变压器T—3:一次侧额定电压等于网络额定电压,二次侧与负荷直接连接,其额定电压应高于网络额定电压5%,因此T—3的额定电压为。
电动机:其额定电压等于网络额定电压。
(2)各变压器的实际变比为变压器T—1:变压器T-2:变压器T-3:[例2-1]一条220kV的输电线,长180km,导线为LGJ—400(直径2.8cm),水平排列,相间距7m,求该线路的R,X,B,并画等值电路。