大学精品课件:3电力系统.ppt
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- 大学 精品 课件 电力系统
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1、第一篇 电力系统运行安全性与稳定性分析基础,第二章 电力系统计算基础,第一篇 电力系统运行安全性与稳定性分析基础,第二章 电力系统计算基础 2-1 电力线路的参数及等值电路 一、架空输电线路的参数 架空线路一般采用铝线、钢芯铝线和铜线。有电阻、电抗、电导、电纳四个参数。下面分别讨论有色金属导线四个参数的确定方法。,1.电阻 单位长度的直流电阻可按下式计算,一、架空输电线路的参数,在导线材料电阻率的取值为:对铝31.5mm2km;对铜 18 mm2km 。 在手册中一般查出的是20 时的电阻或电阻率,当温度不同于20 时计算 rtR20+1+(t-20) 式中, rt温度为t时的导线单位长度电阻
2、值; t实际温度:,一、架空输电线路的参数, 电阻温度系数, 铝: 0.0036, 铜: =0.00382 对于长度为L(km)的线路,每相导线的电阻 R = rl L,一、架空输电线路的参数,2 电抗 线路的电抗是由于交流电通过导线时,在导线周围产生交变的电磁场而形成的. 三相普通架空线路,经过完全换位后,每相导线单位长度的电抗:,一、架空输电线路的参数,一、架空输电线路的参数,在现代电力系统中,对于220 kv及以上线路, 常采用分裂导线主要有2分裂、3分裂和4分 裂。 对于分裂导线的架空线路,经过安全换位后,每相导线单位长度的电抗可计算:,一、架空输电线路的参数,一、架空输电线路的参数,
3、3电导 架空输电线路的电导是用来反映绝缘子泄漏和电晕损耗的参数。一般线路的绝缘良好,泄漏电流很小,可以忽略。因此,主要考虑电晕引起的损耗。 电晕是架空线路在高电压作用下导线表面电场强度超过空气分子的游离强度时,导线附近的空气被游离而产生局部放电的现象。 架空线路是否发生电晕,决定于线路的运行电压和电晕临界电压。线路开始出现电晕的电压称为临界电压Ucr。当三相导线排列在等边三角形顶点上时,电晕临界电压的经验公式为,一、架空输电线路的参数,一、架空输电线路的参数,如果线路的运行电压小于电晕临界电压,线路将不出现电晕,而当线路实际远行电压高于电晕临界电压时,线路将发生电晕。 如果三相线路每千米的电晕
4、损耗为Pg则每相等值电导 其中, Pg的单位为Mwkm:线电压UL的单位为kv。,一、架空输电线路的参数,实际上,在线路设计时,选择导线截面应考虑在晴朗天气情况下,线路不发生电晕的要求。 如果不满足要求应加大导线截面或考虑采用扩径导线或分裂导线。 在电力系统运行分析计算中可以忽略电晕损耗,即g10。 110 kv以下电压等级的电力网,一般不计电晕损耗。,一、架空输电线路的参数,4 电纳 线路的电纳是由导线与导线之间、导线与大地之间的电容决定的。三相架空输电线路,经过 安全换位后,每相单位长度的电容可按下式计算:,一、架空输电线路的参数,一、架空输电线路的参数,二、电力线路的等值电路 1短电力线
5、路的等值电路 对于长度不超过100 km的架空电力线路,线路额定电压为60 kV及以下者,电纳的影响不大时可认为是短电力线路。短电力线路由于电压不高,电导、电纳的影响可以不计(G=0,B=0),那么,短电力线路的阻抗则为 ZR+jX=r1L+jx1L,一、架空输电线路的参数,式中,L为短电力线路长度(km)。短电力线路的等值电路如图。,一、架空输电线路的参数,2中等长度电力线路的等值电路 线路电压为110-220 km,架空电力线路长度为100300 kV,电缆电力线路长度不超过100 km的电力线路,可视为中等长度的电力线路。 由于此种电力线路电压高,线路电纳的影响不可忽赂。只是晴天可按无电
6、晕考虑,电晕影响可不计(G0),于是有,一、架空输电线路的参数,一、架空输电线路的参数,3长线路的等值电路 一般长度超过300 km的架空电力线路和长度超过100 km的电缆电力线路称为长线路。对于这种电力线路,就需考虑它们的分布参数特性。 将长线路的总电阻、总电抗、总电纳分别乘以适当的修正系数,就可以作出其简化的形等值电路,其修正系数分别为,一、架空输电线路的参数,一、架空输电线路的参数,第一节 电力线路的参数及等值电路,2.2 变压器、电抗器的参数和等值电路 2.2.1 双绕组变压器的参数和等值电路 考虑电力系统三相对称性,三相变压器的参数和等值电路也用一相来代替。并且所有参数都归算到同一
7、电压等级。 在电力系统应用计算中双绕组变压器常用形等值电路表示,如图所示。,变压器、电抗器的参数和等值电路,RT+JXTZT 称为阻抗支路: GT-JBTYT 称为导纳支路或 励磁支路。,变压器、电抗器的参数和等值电路,1电阻 变压器做短路试验时,为了便于测量,通常将低压侧绕组短接,在高压侧绕组上施加电压,使短路绕组的电流达到额定值。由于此时外加电压较小,相应的铁耗也小,可以认为短路损耗即等于变压器通过额定电流时一次和二次绕组电阻上的总损耗(亦称铜耗),即,变压器、电抗器的参数和等值电路,在电力系统计算中,常用变压器三相额定容量SN和额定电压UN进行参数计算,,变压器、电抗器的参数和等值电路,
8、2电抗 短路电压Ux,是变压器短路试验时,绕组阻抗电压降落的百分值。当变压器通过额定电 流时,在电抗XT上产生的电压降的大小,可以用额定电压的百分数表示,即,变压器、电抗器的参数和等值电路,变压器铭牌上给出的短路电压百分数Us,是变压器通过额定即时在阻抗上产生的电压降的百分数,即,变压器、电抗器的参数和等值电路,对于大容量变压器,其绕组电阻比电抗小得多,可以近似地认为UX=Us,故,变压器、电抗器的参数和等值电路,3电导 变压器的电导是用来表示铁心损耗的,由于空载电流相对额定电流来说是很小的,绕组中的 铜耗也很小,所以,可以近似认为变压器的铁耗就等于空载损耗,即P FePo,于是,变压器、电抗
9、器的参数和等值电路,4电纳 变压器的电纳代表变压器的励磁功率。变压器空载电流包含有功分量和无功分量,与励磁功率对应的是无功分量。由于有功分量很小无功分且和空载电流在数值上几乎相等。根据变压器铭牌上给出: I0 可以算出,变压器、电抗器的参数和等值电路,222 三绕组变压器的参数和等值电路 三绕组变压器的等值电路如图所示。 与双绕组变压器不同,三绕组变压据有3个电压等级,空载试验和双绕组变压器相同而短路试验要做3次。二个绕组的容量比有3种组合,即100100100、10010050、10050100 3种类型。各绕组电阻和等值电抗的计算与短路试验数据及各绕组容量比有关。,变压器、电抗器的参数和等
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