4.电力线路的参数和等值电路

1电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系统。

包括：发电机、电力网（变压器、电力线 路）和用电设备组成。

2电力网：电力系统中输送与分配电能的部分，主要由输电网和配电网组成。

3负荷：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。

也称电力系统的综合用电负荷，是所有用户的负荷总加。

4负荷曲线：定义：用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律。

分类：日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线。

日负荷曲线：描述负荷一天24小时内所需功率的变化情况；是供调度部门制定各个发电厂发电计划的依据。

年最大负荷曲线：描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况；年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列绘制而成5无备用接线方式：单回路放射式、干式、链式网络 优点：简单、经济、运行方便；缺点：供电可靠性差 有备用接线方式：双回路放射式、干式、链式网络；环式和两端供电网优点：供电可靠性高、电压质量高；缺点：不经济、运行调度复杂。

适用范围：电压等级较高或重要的负荷。

6电力元件额定电压等级选择原则： 某一级的额定电压是以系统的额定电压（用电设备额定电压）为中心而定的。

线路：等于系统的额定电压（用电设备额定电压） 发电机：规定比系统的额定电压高5%。

变压器：一次侧：相当于用电设备，其额定电压与系统相同；与发电机直接相连时，则与发电机相同。

二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%，考虑变压器内部的电压损耗（5%），实际应定为比线路高10%。

★ 注意：二次侧直接与用电设备相连时，即线路不长，则其二次侧额定电压比系统高5%。

电力线路的参数（集中分布参数）和等值电路：电力线路的数学模型是以电阻、电抗、电纳和电导 四个参数表示的等值电路，常用的是π型 等效电路。

单位长度的各参数计算：单位长度的电阻： 电抗标幺值注意：1）标幺值没有量纲； 2）所选基准值不同，标幺值不同。

二电压降落：串联阻抗元件首末两端电压的相量差功率分点 网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的；分为有功分点和无功分点，分别用“▲”和“△”表示。

1、输电线路的参数及等值电路:1）导线每公里的电阻计算式为r o=ρ/S（Ω/km）式中 r o——导线材料的电导率，（Ω/km）S——导线的截面面积，mm2；ρ—导线材料的电阻率(Ωmm2／km)，在温度t=20°C时，铜的电阻率为18.8Ω·mm2／km，铝的电阻率为31．5Ω·mm／km2，因此导线长度计算公式为R=r O L。

2）电抗如果架空线三相对称排列（等边三角形），或三相不对称排列，但经过完整换位后，单导线每相单位长度电抗：r—导线实际半径（计算半径，比如， LGJ-400/50的计算半径为13.8mm），mmD m—几何均距，mmD ab、 D bc、 D ca分别为A相与B相、 B相与C相、 C相与A相导线间的距离。

如果是分裂导线，则：分裂导线可以减少电晕放电和线路电抗。

其中，n—分裂导线的分裂数；r—分裂导线每一根导体的计算半径；d1i—分裂导线一相中某根导体与其它i-1根导体间的距离。

例:分裂导线每相单位长度电抗：3)电纳如果架空线三相对称排列（等边三角形），或三相不对称排列，但经过完整换位后，单导线每相单位长度电纳：分裂导线每相单位长度电纳：4)电导架空线的电导主要由沿绝缘子表面的泄漏现象和导线的电晕所决定。

沿绝缘子表面的泄漏损失很小，可忽略。

电晕是强电场作用下带电体周围空气的电离现象。

当设计线路时选择合适的导线截面，则可以不考虑电晕损耗。

(正常时G=0)2、电力线路的等值电路架空线路U N≤35KV或长度L＜100km；不长的电缆线路或U N≤10KV。

架空线路U N＞ 35KV或长度L在100-300km；不超过100km电缆线路或U N＞10KV[例]有一长度为100km的110kV线路，导线型号为LGJ-185/30，导线计算直径为19mm，导线水平排列，相间距离为4m，试求线路的参数并作出等值电路。

解：r1=ρ/S=31.5/185=0.17 (Ω/km)全线路的集中参数为：Z=(0.17+j0.409)×100=17+j40.9(Ω)Y=j2.78×10-6×100=j278×10-6(S)Y/2=j139×10-6(S)线路的等值电路：2、变压器参数及等值电路⑴电阻R T：⑵电抗X T：⑶电导G T：⑷电纳B T:≤35KV 电网， T 导纳的影响可以忽略不计。

电力线路的参数和等值电路
1.力线路的参数
(1)电阻、电感（电抗）线路的电感以电抗的形式计算、电导、电容（电纳）而线路的电容则以电纳的形式计算。

电力线路的参数是均匀分布，电阻、电抗、电导和电纳都是沿线路长度均匀分布的。

(2)工程上：
1）线路的电阻：
式中，l：导线的长度，r1：单位长度的电阻。

2）线路的电抗：阻碍电流流动的能力用电抗来度量。

用每相导线单位长度的电抗进行计算。

3）线路的电导阻：由沿绝缘子的泄漏电流和电晕现象决定的。

用单位长度的电导进行计算。

4）线路的电纳：导线之间及导线对大地之间的电容决定。

2.电线路的等值电路与基本方程
输电线路在正常运行时三相参数是相等的，可以只用其中的一相作出等值电路。

电力线路的单相等值电路如图2。

图2 电力线路的单相等值电路
（1）短线路的等值电路与基本方程
由于电压不高，这种线路电纳的影响不大，可略去。

因此短线路的参
数只有一个串联总阻抗。

短线路的等值电路见图3。

图3 短线路的等值电路
（2）中等长度线路的等值电路与基本方程
这种线路电压较高，线路的电纳一般不能忽略，等值电路常为Π形等值电路，如图4。

图4 中等长度的等值电路
（3）长线路的等值电路
必须考虑分布参数特性的影响。

将分布参数乘以适当的修正系数就变成了集中参数，从而绘出用集中参数表示的等值电路，见图5。

图5 长线路的等值电路。

电气工程师-专业基础（供配电）-电气工程基础-4.2电力线路、变压器的参数与等值电路[单选题]1.某双绕组变压器的额定容量为20000kVA，短路损耗为ΔP k＝130kW，额定变压器为2（江南博哥）20kV/11kV，则归算到高压侧等值电阻为()。

[2018年真题]A.15.73ΩB.0.039ΩC.0.016ΩD.39.32Ω正确答案：A参考解析：根据变压器等值电阻公式，高压侧等值电阻R T＝（ΔP k U N2/S N2）×1000＝130×2202×1000/200002＝15.73Ω。

式中，ΔP k</sub>为短路损耗；U<sub>N为高压侧电压；S N为额定容量。

[单选题]2.架空输电线路等值参数中表征消耗有功功率的是()。

[2017年真题]A.电阻、电导B.电导、电纳C.电纳、电阻D.电导、电感正确答案：A参考解析：在电力系统分析中，选取某些电气参数来表征对应的物理现象，以建立数学模型进行简化分析。

其中用电阻R来反映电力线路的发热效应，也就是对应有功功率的损耗；用电抗X来反映线路的磁场效应；用电纳B来反映线路的电场效应；用电导G来反映线路的电晕和泄漏效应。

由于电导G等于电阻R 的倒数，所以也表征有功功率的损耗。

[单选题]3.平行架设双回路输电线路的每一回路的等值阻抗与单回输电线路相比，不同在于()。

[2017年真题]A.正序阻抗减小，零序阻抗增加B.正序阻抗增加，零序阻抗减小C.正序阻抗不变，零序阻抗增加D.正序阻抗减小，零序阻抗不变正确答案：C参考解析：由于输电线路是静止元件，故其正、负序阻抗及对应等值电路完全相同。

而输电线的零序阻抗受平行线的回路数量、有无架空地线以及地线的导电性能等因素影响，由于零序电流在三相线路中同方向，会产生很大的互感，因此双回路输电线路较单回路输电线路的零序互感进一步增大。

注：各类输电线路的各序单位长度电抗值参考表4-2-1：表4-2-1 输电线路的各序单位长度电抗值[单选题]4.标幺值计算中，导纳的基准值是()。