电力系统各元件的特性参数和等值电路.docVIP

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 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：、、、及电抗百分值%，由此，便可确定发电机的电抗。 按百分值定义有 因此 （2—1） 求出电抗以后，就可求电势，并绘制等值电路如图2-1所示。 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：（Ω/km） （2—2） ⑵电抗：（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 （Ω/km） 式中——三相导线的几何均距； ——分裂导线的等效半径； ——每相导线的分裂根数。 ⑶电纳：（S/km） （2—4） 采用分裂导线时，将上式中的换为即可。 ⑷电导：（S/km） （2—5） 式中——实测的三相线路的泄漏和电晕消耗的总功率， kW/km； ——实测时线路的工作电压。 电力线路单位长度的参数乘以长度即为电力线路的集中参数，于是有 ⒉电力线路的等值电路 电力线路分为短线路（＜100km的架空线及不长的电缆线）、中长线路（＜100~300km的架空线及＜100km的电缆线）和长线路（＞300km的架空线及＞100km的电缆线），其等值电路有所不同。 短线路的等值电路 短线路的等值电路如图2-2所示。电压在35千伏及以下的架空线路，由于电压不高，这种线路电纳B的影响不大，可略去，因此短线路的等值电路十分简单，只有一个串联总阻抗Z＝R+jX，其基本方程为 (2)中等长度线路 对于电压为110～330干伏、线长l＝100～300千米之间的架空线路及l100千米的电缆线路均可视为中等长度线路。这种线路，由于电压较高，线路的电纳一般不能忽略。等值电路常为丌形，如图2-3。在丌形等值电路中，除串联的线路总阻抗Z＝R+jX外，还将线路的总导纳Y＝jB分为两半，分别并联在线路的始末两端。 基本方程： (3)长线路的等值电路 对于电压为330千伏及以上、线长l 300千米的架空线路和线长l 100千米的电缆线路，一般称之为长线路。长线线路的各参数实际上是沿全线均匀分布的，考虑分布特性后，各参数乘以适当的修正系数，其等值电路仍可用集中参数表示，如图2-4所示，其修正系数为 ⒊电力线路的电晕临界电压 校核线路是否会发生电晕，其电晕临界电压(相电压)经验公式为； (kV) （2—6） 采用分裂导线时，由于导线的分裂，减小了电场强度，电晕临界电压改为： (kV) 其中 式中—与分裂状况有关的系数，一般≥1； —分裂导线根与根之间的距离（厘米）； —分裂根数； —每根导体的半径（厘米）。 导线水平排列时，边相导线的电晕临界电压较按上式求得的高6%，即；中间相导线的电晕临界电压较按上式求得的低4%，即。 以上介绍了电晕临界电压的求法，在实际线路工作电压一旦达到或超过临界电压时，电晕现象就会发生。电晕现象的危害是：(1)消耗电能；(2)对无线电和高频通讯产生干扰；(3)使导线表面发生腐蚀。 电力变压器的参数和等值电路 1. 双绕组变压器 双绕组变压器的等值电路如图2-5所示： 参数： （2—7） （2—8） （2—9） （2—10） 各参数为工程单位制：、、。 注意变压器的等值电路参数都是归算至某一侧的。在计算公式中用哪一侧的额定电压，计算结果就是归算至哪一侧的值。等值电路中的所有参数都应归算至同一侧。 【例2—1】 试计算SFL1—20000/110型双绕组变压器归算到高压侧的参数，并画出它的等值电路。变压器铭牌给出该变比为110/11kV、SN=20MVA、Pk=135kW、 P0=22kW、Uk%=10.5、I0%=0.8。 解 由短路损耗kW可求得变压器电阻为： 由短路电压百分值可求得变压器电抗为： 由空载损耗kW可求得变压器励磁支路的电导为： 由空载电流百分值可求得变压器励磁支路的电纳为： 于是等值电路如图例2-2所示。 ⑵ 三绕组变压器 三绕组变压器的等值电路如图2-6所示。 ① 求电