电晕临界电压的计算

起晕电压
又称临界电压。

产生电晕所必须的最低电压，随着电极的几何形状及两种电极之间距大小而变化，芒刺状电极的它较低，圆形极线的它则随其直径的减少而降低。

一种管母线起晕电压和熄灭电压的试验判定方法
申请号/专利号：200710179899
本发明涉及一种管母线起晕电压和熄灭电压的试验判定方法，其包括以下步骤：（１）试验前对试品表面进行反复擦拭，通过直流电压发生器对管母线加压。

将电压升至一定电压下，将试品烧蚀一段时间；（２）逐渐升高电压，并维持一段时间；（３）随着电压升高，管母线表面出现固定电晕点；（４）继续升高电压，管母线表面出现不固定电晕点，记录此时的起晕电压值；（５）再逐渐降低电压，维持一段时间进行观察；（６）当电压降低到一定值时，管母线上不固定电晕点消失，记录此时的熄灭电压值；（７）降低电压至零，并间隔若干分钟后，重复步骤２～６；（８）分别计算各次试验起晕电压和熄灭电压的平均值，两平均值即为该管母线的起晕电压值和熄灭电压值。

本发明可以广泛用于直流电压下换流站用管母线起晕电压和熄灭电压的试验判定中。

专业课复习重难点1. 重点第一章电力系统的基本概念1. 掌握和理解电力系统、电力网及动力系统的概念，注意它们之间的联系和区别。

着重理解电力系统是发电、送电和用电的整体。

2. 了解我过电力系统的发展史。

3. 掌握电力系统运行的特点及对电力系统运行的要求。

4. 掌握电力系统电气接线图和地理接线图的概念和它们的应用。

5. 掌握电力系统各种接线方式的主要特点。

6. 牢固掌握电力系统额定电压等级的概念和各种电压等级的适用范围。

能熟练正确地选择用电设备、发电机、变压器的额定电压。

7. 了解电力系统中性点运行方式对电力系统运行的影响，掌握中性点运行方式和分类以及消弧线圈的作用。

第二章电力系统各元件的特性参数和等值电路1. 掌握发电机电抗的计算公式和等值电路。

2. 掌握电力线路的参数和等值电路。

（1）掌握电力线路每相导线单位长度电阻、电抗和电纳的计算公式。

（2）了解电力线路电阻、电抗、电导和电纳等参数的物理含义及影响这些参数的主要因素。

（3）了解架空电力线路电晕临界电压的计算方法。

熟练掌握如何校验架空电力线路是否发生电晕。

（4）理解架空电力线路采用分裂导线的作用意义，并掌握其参数的计算方法。

5）掌握电力线路的等值电路（单相等值图）及其参数的计算方法。

6)了解电力线路长度对其等值电路参数的影响，并能在实际问题中正确处理。

3. 掌握变压器的参数和等值电路(1)熟练掌握双绕组变压器的电阻、电抗、电导、电纳的计算公式。

(2)熟练利用变压器的短路试验数据和空载试验数据计算各种类型变压器r形等值电路参数的方法。

4. 掌握电力网的等值电路(1)充分理解多电压等级网络进行参数和变量归算的意义。

熟练掌握多电压等级网络参数和变量归算的方法。

(2)充分理解表么制在电力系统分析和计算中的意义。

熟练掌握表么值的定义和数学表达式，各量表么值求法以及在多电压等级网络中表么值归算的两种方法。

熟练掌握表么值和有名值相互转换的方法。

第三章简单电力系统潮流计算1. 熟练掌握电力线路和变压器中功率损耗和电压降落的公式，正确计算等值电路图中的功率分布。

电力系统分析复习题一、简答题1、简述我国电力系统常用的电压等级有哪些？各用电设备额定电压是如何规定的？答：6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500kV和750kV， 800kV，1000kV。

输电线路：各用电设备的额定电压取与线路的额定电压相等，从而使所有用电设备在额定电压的附近处运行。

用电设备容许的电压偏移一般为5%，沿线电压降落一般为10%，因而要求线路始端电压为额定值的1.05倍，并使末端电压不低于额定值的0.95倍。

U N =(Ua＋Ub)/2 。

发电机：发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的1.05倍。

U GN＝U N（1＋5％）变压器：变压器一次侧额定电压取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即：U1N ＝ U GN＝U N（1＋5％）变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高5% ，因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。

为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%。

2、按被测量名称分，现场常用的电气仪表有哪几种?答：有电压表、电流表、功率表、欧姆表、电能表、功率因数表、频率表、相序表及万用表等。

3、电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？电压电压偏移是指电网实际电压与额定电压之差（代数差）。

规定：用户端额定电压不应超过额定电压的：35KV级以上的用户为±5%；10KV 及以下用户为± 7%；低压照明用户为± 5%-10%。

频率我国标准频率是50Hz, 一般频率波动应在± 0.5Hz以内，对于精密仪器系统频率波动应在± 0.2Hz以内。

波形为正弦波，波形不能畸变。

4、简述电力系统标幺值的选定原则。

标么值：采用其实际值（有名单位值）与某一选定的值的比值表示：在电气量中可先选定两个基准值，通常先选定基准功率S B和基准电压U B，在S B 和U B选定后，基准电流I B和基准阻抗Z B也就随之而定，变压器原副边电压基准值的比取与原副边额定值的比相等。

第一章电力系统的基本概念1、何谓电力系统、电力网?电力系统——是由发电机（发电厂）、变压器（变电站）、电力线路及用户组成的。

电力网络——是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。

动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。

2、电力系统运行有什么特点及要求?特点：1 电能不能大量储存2 暂态过程非常短促2 与国民经济及日常生活关系密切。

要求：1 保证安全可靠的供电（安全）2 保证良好的电能质量（优质）3 良好的经济性（经济）4 提供充足的电能（充足）5 环保问题（环保）3、我国目前3KV 及以上的电压等级是什么?我国规定的电力系统额定电压等级（KV）：3、6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500KV4、电力系统各元件的额定电压是如何确定的?1 用电设备的额定电压与系统的额定电压相同2 线路的额定电压：线路额定电压即线路的平均电压(Ua＋Ub)/2 。

线路两端都可以接用电设备,而用电设备的容许电压偏移一般为±5%；沿线路的电压降落一般为10%；线路首端电压：Ua=UN(1+5%)；线路末端电压：Ub＝UN (1－5%)；ULN＝（Ua＋Ub）∕2=UN3 发电机的额定电压：发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的1.05 倍UGN ＝UN（1＋5％）4 变压器的额定电压：变压器一次侧：额定电压取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即： U1N＝UGN ＝UN（1＋5％）二次侧：相当于电源，额定电压取比线路额定电压高5% 。

因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。

为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%。

第二章 电力系统各元件的特性参数和等值电路 主要内容提示：本章主要内容包括：电力系统各主要元件的参数和等值电路，以及电力系统的等值网络。

§2-1电力系统各主要元件的参数和等值电路一、发电机的参数和等值电路一般情况下，发电机厂家提供参数为：N S 、N P 、N ϕcos 、N U 及电抗百分值G X %，由此，便可确定发电机的电抗G X 。

按百分值定义有100100%2⨯=⨯=*NNGG G U S X X X 因此 NNG G S U X X 2100%⋅= （2—1） 求出电抗以后，就可求电势G E •)(G G G G X I j U E •••+=，并绘制等值电路如图2-1所示。

二、电力线路的参数和等值电路电力线路等值电路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。

在同一种材料的导线上，其单位长度的参数是相同的，随导线长度的不同，有不同的电阻、电抗、电导和电纳。

⒈电力线路单位长度的参数电力线路每一相导线单位长度参数的计算公式如下。

⑴电阻：()[]201201-+=t r r α（Ω/km ） （2—2） ⑵电抗：0157.0lg1445.01+=rD x m（Ω/km ） （2—3） 采用分裂导线时，使导线周围的电场和磁场分布发生了变化，等效地增大了导线半径，从而减小了导线电抗。

此时，电抗为nr D x eq m 0157.0lg1445.01+=（Ω/km ） 式中m D ——三相导线的几何均距；（a ） G ·（b ）G ·图2-1 发电机的等值电路（a ）电压源形式 （b ）电流源形式eq r ——分裂导线的等效半径；n ——每相导线的分裂根数。

⑶电纳：6110lg 58.7-⨯=rD b m（S/km ） （2—4）采用分裂导线时，将上式中的r 换为eq r 即可。

⑷电导：32110-⨯=UP g g∆（S/km ） （2—5）式中g g ∆——实测的三相线路的泄漏和电晕消耗的总功率， kW/km ； U ——实测时线路的工作电压。

电晕电压计算
依据：
DL/T5222-
2005 导体和电
器选择设计技
术规定 7.1.7
计算结果
海拔高度H(m)1000根据项目情况填写大气压力p(Pa)101000标准值
空气温度t
（℃）20t=25-0.005H
相对空气密度
δ0.997935154
分裂间距d(cm)40220kV及以下推荐20cm,330kV及以上推荐40cm
导线半径
r0(cm) 1.68根据项目情况填写
双分裂导线等
效半径rd(cm)8.197560613单导线：r d=r0双分裂：
四分裂：
分裂导线根数n2根据项目情况填写次导线电场强
度附加系数K0 1.084
电容不均匀系
数K0.96标准值
导线表面粗糙
系数 m10.9标准值
天气系数 m20.85标准值
相间距离 a
（CM）500根据项目情况填写导线相间几何
均聚a jj（CM）630a jj=1.26a
电晕临界电压
U0（kV）443.7732577计算结果，U0≥导线安装处最高工作电压
注：黄色单元格需手
动输入，绿色单
元格为自动计算
=
注：四分裂时rd需手
=2(n-1)sin
可不进行电晕校验的
需手动输入。

目录1.第一章 (2)2.第二章 (2)2.1 习题2.1 (2)2.2. 习题2.2 (4)2.3. 习题2.3 (5)2.4. 习题2.4 (6)2.5. 习题2.5 (7)第三章 (8)3.1. 习题3.1 (8)3.2. 习题3.2 (10)3.3. 习题3.3 (12)3.4. 习题3.4 (13)第四章 (14)4.1. 习题4.1 (14)4.2. 习题4.2 (15)4.3. 习题4.3 (16)4.4. 习题4.4 (17)第五章 (17)5.1. 习题5.1 (17)5.2. 习题5.2 (18)5.3. 习题5.3 (19)1. 第一章略2. 第二章2.1 习题2.1500千伏线路有以下三种方案。

三种方案，导线水平排列，相间距11米。

求每公里电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。

(1)(2)(3)解：1） 每公里电阻：线路为钢芯铝线，截面积630/55mm 2前者表示铝线部分额定截面积630 mm 2，后者表示钢线部分额定截面积55 mm 2，计算时不予考虑。

则：km Sr /0248.063022.31Ω=⨯==ρ；同理得： 230.026,0.026r r =Ω=Ω 2）、每公里电抗： 几何均距：13859.13mm m D ===(34.3/92.60mm eq r ===10.015713859.130.01570.06283ln0.06283ln 0.323/km 92.602m eq D x r n =+=+=Ω 同理可得：22151.10mm 0.289/km eq r x ==Ω，，33214.39mm 0.266/km eq r x ==Ω， 3）、每公里电纳：666117.4517.451010 3.4810S /km 13859.13ln ln 92.6meqb D r ---=⨯=⨯=⨯ ， 同理：66233.8610S /km, 4.18610S /km b b --=⨯=⨯ 4）、电晕临界电压：详细过程见《电力系统稳态分析》第三版，陈珩编。

电晕临界电压公式
电晕临界电压的计算公式为Ucr=49.3m1m2rlgDmrkV对于单根导线，而分裂导线的临界电压计算公式为
Ucr=49.3m1m2rnKmlgDmreq(kV)。

其中，m1是导线表面光滑系数，表面光滑（张力架线）的单股导线取1，绞线取0.9；m2是气象系数，干燥或晴天取1，雾、雨、霜、暴雨时小于1，最恶劣天气取0.8；r是导线半径，mm；n是每相导线分裂数；Km是分裂导线表面的最大电场强度；d是分裂间距，即分裂导线相邻导线间的距离，mm；Dm是三相导线的几何平均距离（几何均距），mm；req是分裂导线的等值半径；req=nr(d12d13d1n)=nri=2nd1i d1i分裂导线一相中第一根与第i根之间的距离，i=2,3,n。

电晕临界电压的计算 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
电晕临界电压的计算单根导线
分裂导线
其中—导线表面光滑系数。

表面光滑（张力架线）的单股导线取1，绞线取0.9；
—气象系数。

干燥或晴天取1，雾、雨、霜、暴雨时小于1，最恶劣天气取0.8；
—空气相对密度；
—大气压力，；
—空气温度，；
—导线半径，；
—每相导线分裂数；
—分裂导线表面的最大电场强度；
—分裂间距，即分裂导线相邻导线间的距离，；
—三相导线的几何平均距离（几何均距），；
—三相导线线间距；
—分裂导线的等值半径；
—分裂导线一相中第一根与第根之间的距离，。

目次前言1范围2规范性引用文件3总则4名词术语及定义5基本规定6环境条件7导体7.1基本规定7.2软导线7.3硬导体7.4离相封闭母线7.5共箱封闭母线7.6电缆母线7.7SF6气体绝缘母线7.8电力电缆8电力变压器9高压开关设备9.1基本规定9.2高压断路器9.3发电机断路器10负荷开关10.1基本规定10.2高压负荷开关10.3重合器10.4分段器10.5真空接触器11高压隔离开关1272.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备13交流金属封闭开关设备14电抗器14.1基本规定14.2限流电抗器14.3并联电抗器14.4并联电抗器中性点小电抗器15电流互感器16电压互感器17高压熔断器18中性点接地设备18.1消弧线圈18.2接地电阻18.3接地变压器19变频装置20过电压保护设备20.1避雷器20.2阻容吸收器21绝缘子及穿墙套管附录A（规范性附录）本规定用词说明附录B（规范性附录）高压输变电设备的绝缘水平附录C（规范性附录）线路和发电厂、变电站污秽分级标准附录D（资料性附录）裸导体的长期允许载流量及其修正系数附录E（资料性附录）导体的经济电流密度附录F（规范性附录）短路电流实用计算附录G（资料性附录）有关法定计量单位名称、符号及换算表条文说明前言本规定根据原国家经贸委《关于确认1998年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》（国经贸电力［1999］40号）的安排，对《导体和电器选择设计技术规定》（SDGJ 14—1986）进行修订。

本次修订工作，是根据当前我国的技术经济政策和近几年来我国的建设和生产运行实践经验，结合当前的实际情况并尽可能吸收国外先进技术进行的。

本规定较修订前的规定除对某些条款进行调整和修改以外，还增加了共箱封闭母线、电缆母线、SF6充气母线、电力电缆、发电机断路器、重合器、分段器、真空接触器、高压负荷开关、交流金属封闭开关设备、并联电抗器、中性点接地设备、变频装置和阻容吸收器等章节。