第二章电力系统各元件的参数和等值电路.pptx

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电力网各元件的等值电路与参数计算(ppt 25页)

3. 电导（S/km）
反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率损耗。通常忽略泄漏电流。
（1）电晕现象
导线表面电场强度超过空气击穿强度，使导体附近空气游离而产生的局部放电现象。
电晕临界电压： Vcr4.93m1m2rlgD rkV
（2）电导的计算
g
Δ Pg VL2
4. 电容（F/km）
反映带电导线在其周围介质中的电场效应。
I2chl
2. 输电线路的集中参数等值电路
I1
Z’
I2
V1
Y ’/2 Y ’/2
V2
形
（1）修正参数计算
Z
'
KZZ
sh
ZY ZY
Y '
KYY
2chl 1
ZY shl
简化计算（忽略电导）
Z' Y'
krr0l jkbb0l
jkxx0l
（2）近似参数计算
Z'
Y
'
r0l jx0l g0l jb0l
第2章电力网各元件的等值电路和参数计算
重点：（1）电力线路的等值电路及参数计算（2）变压器的等值电路及参数计算（3）发电机和负荷的等值电路（4）标幺值的概念难点：标幺值的概念
2.1 架空输电线路的参数和等值电路
2.1.1 架空输电线路的参数 1. 电阻（/km）
2. 反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应。（1）通过电阻率计算电阻（/km）
（1）基本计算公式（两平行导线间的电容）
Cq/ v
（2）三相输电线路的等值电容
C 0.0241106 lg Deq r
（3）分裂导线的电容
C 0.0241 10 6 lg Deq req

电力网各元件的等值电路与参数计算PPT(25张)

例2-3 330kV架空线路的参数为： r0=0.0579/km, x0=0.0316/km, b0=3.55×10-6S/km 试分别计算长度为100，200，300，400，500km线路的形等值电路参数的近似值、修正值和精确值。
2.2 变压器的等值电路和参数计算
2.2.1变压器的等值电路来自•17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣，比将来实际享受的乐趣要大得多。
•
18、无论是对事还是对人，我们只需要做好自己的本分，不与过多人建立亲密的关系，也不要因为关系亲密便掏心掏肺，切莫交浅言深，应适可而止。
•
19、大家常说一句话，认真你就输了，可是不认真的话，这辈子你就废了，自己的人生都不认真面对的话，那谁要认真对待你。
•
4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!
1. 双绕组变压器
RT jXT
GT
–jBT
2. 三绕组变压器
R1 jX1
GT
–jBT
2.2.2 双绕组变压器的参数计算
1. 电阻（）：
RT

ΔPSVN2 SN2
103
2. 电抗（）：
XT
VS%VN2 100 SN
103
3. 电导（S）：
GT

ΔP0 VN2
103
4. 电纳（S）： BT 1I0% 00VSNN2 103
•
3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。

电力系统分析课件第二章-等值电路

b1 C1 7.58 lg Dm r 10
6
一般架空线路b1的值为 2.8 10 6 S/km左右，则 B b1l 电导参数是反映沿线路绝缘子表面的泄露电流和导电导：线周围空气电离产生的电晕现象而产生的有功功率损耗。
说明：通常架空线路的绝缘良好，泄露电流很小，可以忽略不计。
当线路电压高于电晕临界电压时，将出现电晕损耗，与算电晕临界电压；220kV以上的超高压输电线，采用分裂导线或扩径导线以增大每相导电晕相对应的导线单位长度的等值电导（S/km）为：
线的等值半径，提高电晕临界电压
应小于21.3mm；60kV及以下的导线不必验
g1
Pg U
2
10
3
因此， G g1l
10
6
3 . 61 10
6
S / km
B b1l 3 . 61 10
4
S
2.1.3
电力线路的等值电路
正常运行时电力系统三相是对称的，三相参数完全相同，可用单相等值电路代表三相。输电线路的等值电路是一均匀分布参数的电路，参数计算复杂。通常对于中等长度以下的电力线路可按集中参数来考虑以简化计算，而对于长线路，这种转化就不精确。
电力系统分析
第二章电力系统元件参数和等值电路
1. 短电力线路一字型等效电路：用于长度不超过 100km的架空线路（35kV及以下）和线
路不长的电缆线路（10kV及以下）。
图2-6 一字型等效电路
2. 中等长度线路 π型或T型等效电路：用于长度为100～300km的架空线路（110～220kV）和长度不超过100km
式中， Pg 为实测线路单位长度的电晕损耗功率（kW/km）。

电力系统元件等值计算-PPT课件

2019/3/8
电力系统分析
第二章电力网各元件的等值电路和参数计算
26
① 60kv以下不验证Vcr
② 220kv以下的按避免电晕损耗的条件选择r
③ 220kv以上的，采用分裂导线（扩径导线）（半径r↑↑→电流传输上没有必要，因此选择分裂导线）
扩径导线
正常天气状况下避免了电晕损耗一般的电力系统计算中忽略电晕损耗，g≈0
0.0241 6 C 10 F/ k m D lg e q r
0.0241 6 C 10 F / km D lg eq req
分裂导线的等值电容
req：分裂导线的等值半径（双分、三分和四分裂）
3
架空线路组成：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具 1、导线和避雷线：裸导线：散热好，节省绝缘材料→高压输电线路绝缘导线：利于人身安全→低压线路
2019/3/8
电力系统分析
第二章电力网各元件的等值电路和参数计算
4
导线材料：铝、铜、钢铝、铝合金：大量使用铜：价格昂贵钢：避雷线导线结构：单股、多股钢芯铝绞线（主要型式）分裂导线
双回换位塔
B
D31
2 3
B
C
C
A
B
D23
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3
电力系统分析第二章电力网各元件的等值电路和参数计算
16
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：
D eq 0 L L L l n a b c 2 D s
其中，三相导线互几何均距三条导线水平排列
2019/3/8
电力系统分析
第二章电力网各元件的等值电路和参数计算
5

第二章电力系统各元件的参数和等值电路

第二章电力系统各元件的参数和等值电路
2020年7月26日星期日
第二章
•重点
电力系统的元件参数及等值电路
一．电力网各元件的参数及等值电路 1. 输电线路的参数及等值电路 2.变压器的参数及等值电路二．电力网络的等值电路
•2
第一节电力线路的参数和等值电路
一．电力线路的结构简述二．电力线路的阻抗三. 电力线路的导纳
法有两种：准确算法和近似算法。准确算法：参数按变压器的实际变比归算近似算法：参数按平均额定变比归算。
➢归算的方法有两种：
方法1：先有名值归算，后求标么值方法2：先基准值归算，后求标么值
•（4）电容C0 ：带电导体周围的电场效应。 • 输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。
•图2-11 单位长线路的一相等值电路
•18
二.电力线路的阻抗
•1、有色金属导线架空线路的电阻
有色金属导线指铝线、钢芯铝线和铜线 •每相单位长度的电阻：
其中：铝的电阻率为31.5
铜的电阻率为18.8
考虑温度的影响则：
滚式换位
换位方式
换位杆塔换位
•13
4、电缆线路
•电缆有三部分组成：导体、绝缘层、包护层
•导体：L或T；单股或多股；单相或三相；圆形或扇形等
•绝缘材料：橡胶、沥青、聚氯乙烯、棉麻、绸、纸等。目前大多用浸渍纸。主要是相间绝缘、相与地绝缘。
•
内护层：铅、铝，聚乙烯等，保护绝缘等
•包护层
•
外护层：防止锈蚀
•58
电流与阻抗的标幺值计算：
标幺值结果换算成有名值：
•59
二．电压级的归算
对于多电压级网络，无论是采用标么制还是有名制，都需将参数或变量归算至同一电压级。

电力系统元件参数和等值电路

作一根等值导线，其等值半径为
n
r d n r
eq
1i
i2
式中，r—每根导线的半径； d1i—第1根导线与第i根导线间的距离，i=2，3，…，n
第二章电力系统元件参数和等值电路
r 注：对于二分裂导线，其等值半径为（
eq
rd ）；
r 对于三分裂导线，其等值半径为（
eq
rd 2 ）；
r 对于四分裂导线，其等值半径为（ 4 r 2d 3 ）。 eq
第二章电力系统元件参数和等值电路
2）分裂导线单位长度的电抗 x1: 分裂导线改变了导线周围的磁场分布，等效地增大了导线
的半径，从而减少了每相导线单位长度的电抗。
D 0.1445lg m 0.0157 ( / km)
x1
n
r eq
（2-6）
当在一相分裂导线中是在边长为d的等边多边形的顶点上
对称分布时，电流在分裂导线中是均匀分布的，每一相可看
实际运用中，导线的分裂根数n一般取2~4为宜。
3）同杆架双回路每回线单位长度的电抗。
由于在导线中流过三相对称电流时两回路之间的互感影响
并不大（可以略去不计），故每回线每相导线单位长度电抗的
计算公式与式（2-3）~（2-5）相同。
（3）电纳
1）单导线每相单位长度的电纳C1：
C 0.0241 106 (F / km)
3
m
ab bc ca
Dab、Dbc、Dca分别为导线AB、BC、CA相之间的距离。
将f=50Hz， μr=1代入式（2-3）中可得
x1
0.1445
lg
Dm
r
0.0157(
/
km)
内电抗

电力网各元件参数和等值电路PPT培训课件

性。并网运行时，需要考虑发电机的参数和等值电路，以确保与系统的
匹配和稳定。
02
参数匹配
发电机并网运行时，需要确保其参数与系统相匹配，包括电压、频率、
相位角等。这些参数的匹配能够减少并网时的冲击电流，提高系统的稳
定性。
03
等值电路应用
在发电机并网运行中，等值电路的应用非常重要。通过等值电路，可以
分析发电机的内阻抗、电抗和电感等参数，从而更好地了解发电机的性
THANKS
感谢观看
电力网各元件参数和等值电路PPT培训课件
• 电力网元件介绍 • 元件参数介绍 • 等值电路介绍 • 电力网元件参数和等值电路的关系 • 实际应用案例分析
01
电力网元件介绍
发电机
01
02
03
种类
水轮发电机、汽轮发电机、燃气轮发电机等。
工作原理
利用机械能转化为电能，通过转子磁场和定子线圈的相对运动产生感应电动势。
元件电容
元件电容的大小影响等值电路中的电容值，对电压的相位和波形产生影响。
等值电路在电力网中的应用
系统分析
01
等值电路可用于电力网的系统分析，帮助理解电力网的运行特
性和状态。
短路计算
02
等值电路可用于短路电流的计算，为保护装置的选择和整定提
供依据。
潮流计算
03
等值电路可用于电力网的潮流计算，确定各节点的电压和功率
额定电流
总结词
表示电器在正常工作时允许的最大电流。
详细描述
额定电流是指电器在正常工作时所允许的最大电流值，也是电器的一个重要参数。如果电流超过额定值，可能会引起电器过热、烧毁等故障。
额定功率

电力网各元件等值电路和参数计算ppt课件

设经过整循环换位的三相线路的三相导线上每单位长度的电荷分别为+ga，+gb，+gc，三相导线的镜像上的电荷分别为-ga，-gb，-gc，沿线均匀分布六导线系统介电系数ε为常数，可应用叠加原理。选地面作为电位参考点，利用公式（2-23）分别计算三对线电荷单独存在时在a相导线产生的电位，
（2-23）
线路出现电晕现象的最小电压称为临界电压 Vcr 。三相导线排列在等边三角形顶点上时，电晕临界相电压的经验公式为：
（2-16）
m1：反映导线表面状况的系数(常量)，对多股绞线 m1=0.83~0.87 m2：反映气象状况的系数，对于干燥和晴朗的天气，m2=1 ，对于有雨、雪、雾等的恶劣天气，m2=0.8~1 （随天气变化）， δ为空气的相对密度；按左式计算： p为大气压力，单位Pa ; t为大气摄氏温度；当 t=25C， p=76Pa时，δ=1 r：导线的计算半径，单位为cm；D为相间距离单位与r相同。对水平排列的线路，两边线路的电晕临界电压Vcr比上式算得的值高6%；而中间线路的Vcr比上式算得的值低4％。
电力系统中元件的三相等值电路也有星形电路和三角形电路。
为了便于应用一相等值电路进行分析计算，要把三角形等值电路化为星形等值电路。
等值电路中的参数是计及了其余两相影响（如相间互感等）的一相等值参数
2－1 架空输电线路的参数
输电线路的参数包括：
电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率损失；电憾L0：反映载流导线产生的磁场效应；电导g0：反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生的有功功率损失；电容C0：反映带电导线周围电场效应的。
分裂导线线路的电抗值随分裂数的增加而减小
钢导线，由于集肤效应及导线内部的磁导率均随导线通过的电流大小而变化，它的电阻和电抗均不是恒定的，钢导线构成的输电线路将是一个非线性元件。钢导线的阻抗无法用解析法确定，一般用实验测定电压、电流值来确定其阻抗。

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Z R jX
rl jxl
图2-12 短线路的等值电路
2.中等长度的输电线路 110kV～220kV 架空线：100km～300km 电缆：<100km 线路电纳忽略不计
参数： Z R jX rl jxl
Y G jB jB jbl
可作出π型等值电路和T型等值电路
图中等长度线路的等值电路 (a) π形等值电路；(b) T形等值电路
第二章电力系统各元件的特性和数学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型
第二章电力系统的元件参数及等值电路
重点
一．电力网各元件的参数及等值电路 1. 输电线路的参数及等值电路 2.变压器的参数及等值电路
二．电力网络的等值电路
第一节电力线路的参数和等值电路
一．电力线路的结构简述二．电力线路的阻抗三. 电力线路的导纳
第一节电力线路的参数和等值电路
棒式绝缘子
3. 架空线路的换位问题
A
C
B
A
B
A
C
B
C
B
A
C
目的在于减少三相参数不平衡整换位循环：指一定长度内有两次换位而三相导线
都分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。滚式换位
换位方式换位杆塔换位
4、电缆线路
电缆有三部分组成：导体、绝缘层、包护层
导体：L或T；单股或多股；单相或三相；圆形或扇形等
绝缘材料：橡胶、沥青、聚氯乙烯、棉麻、绸、纸等。目前大多用浸渍纸。主要是相间绝缘、相与地绝缘。
内护层：铅、铝，聚乙烯等，保护绝缘等包护层
外护层：防止锈蚀
2. 电缆线路
导体绝缘层保护层
电力线路的参数
1、i 发热 P IN2 串联电阻
2、i 交变磁场感应电势 di 电感 dt
▪ 扩径导线人为扩大导线直径，但不增加载流部
分截面积。不同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。 ▪ 分裂导线
又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。但会增加线路电容。
电性能，机械强度，抗腐蚀能力；主要材料：铝，铜，钢；例：LJ TJ LGJ
2. 架空线路的绝缘子
架空线路使用的绝缘子分为
Dm 几何均距（mm或cm），Dm 3 Dab Dbc Dca
在近似计算中，可以取架空线路的电抗为0.4
3.分裂导线三相架空线路的电抗
分裂导线采用了改变导线周围的磁场分布，等效地增加了导线半径，从而减少了导线电抗。
可以证明：
x1
0.1445 lg
Dm req
0.0157 n
req
n
r(d12d13 d1n )
针式：35KV以下线路
悬式：35KV及以上线路≥3片；60KV ≥5 片；110KV ≥7片；220KV ≥13片；330 ≥19 片
通常可根据绝缘子串上绝缘子的片数来判断线路电压等级，一般一个绝缘子承担1万V左右的电压。
针式绝缘子
悬式绝缘子
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。
n
rd
( n1) m
d12d13 d1n：某根导线与其余 n 1根导线间的距离
分裂导线的输电线路
四
分
增加一张分
裂
裂导线照片
导
线
三.电力线路的导纳
1.三相架空线路的电纳
其电容值为：
C1
0.0241 106 lg Dm
r
最常用的电纳计算公式：
b1
7.58 lg Dm
106
(S/km)
r
架空线路的电纳变化不大，一般为 2.85106 S / km
图2-11 单位长线路的一相等值电路
二.电力线路的阻抗
1、有色金属导线架空线路的电阻
有色金属导线指铝线、钢芯铝线和铜线
每相单位长度的电阻：
r /s
其中：铝的电阻率为31.5 铜的电阻率为18.8 均大于直流电阻率
考虑温度的影响则：
rt r20[1 (t 20)]
2、有色金属导线三相架空线路的电抗
3、q 交变电场、空气介质相间、相对地有电位差电容
4、加压U 泄漏损耗并联电阻
电力线路的参数
架空输电线路参数有四个（1）电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率
损耗效应。（2）电感L0：反映载流导体的磁场效应。
图2-11 单位长线路的一相等值电路
（3）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。（4）电容C0 ：带电导体周围的电场效应。输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。
2.分裂导线线路的电纳
b1
7.58 lg Dm
106
(S/km)
req
3.架空线路的电导
线路的电导取决于沿绝缘子串的泄漏和电晕
绝缘子串的泄漏：通常很小
电晕：强电场作用下导线周围空气的电离现象
导线周围空气电离的原因：是由于导线表面的电场强度超过了某一临界值，以致空气中原有的离子具备了足够的动能，使其他不带电分子离子化，导致空气部分导电。
× × × × × — × /×
钢线部分额定截面积主要载流部分额定截面积 J 表示加强型，Q表示轻型 J 表示多股线表示材料，其中：L表示铝、 G表示钢、T表示铜、HL表示铝合金例如：LGJ—400/50表示载流额定截面积为400、钢线额定截面积为50的普通钢芯铝线。
❖ 为了减少电晕损耗或线路电抗，常采用：
一.电力线路结构简述
电力线路按结构可分为
架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等电缆：导线、绝缘层、保护层等
1. 架空线路的导线和避雷线
导线：主要由铝、钢、铜等材料制成避雷线：一般用钢线
输电线路
1.架空线导线避雷线杆塔绝缘子金具
1. 架空线路的导线和避雷线
❖ 认识架空线路的标号
先看单相线路 n＝1
•
ab
首先求外部磁链
r
D dx
x
i
×
磁动势 F ni 1* i
磁场强度
H
x
Fl
1 i
2x
(
A
m)
磁通密度
B
x
xH
x
r
0
H
x
0 4 107 ( H m)
空气r 1
2、电抗计算公式：
x1
0.1445 lg
Dm r
0.0157
其中：
x1 导线单位长度的电抗（ / km） r 导线的半径（mm或cm）
四.电力线路的数学模型
电力线路的数学模型就是以电阻、电抗、电纳和电导来表示线路的等值电路。（集中参数电路）
分三种情况讨论： 1) 短线路 2) 中等长度线路 3) 长线路（分布参数电路或修正集中参数电路）
1.短输电线路：电导和电纳忽略不计
长度<100km 电压60kV以下短的电缆线线路阻抗