2.1电力线路的数学模型2.ppt

* * 温故而知新 一、电力线路的结构 二、架空线路的换位问题 三、电力线路的阻抗计算 三、电力线路的导纳 1、单相架空线路的电纳 物理意义：导线通交流电，产生电场?电容 线路的（容性）电纳取决于导线周围的电场分布，与导线是否导磁无关。 2、三相架空线路的电纳 A相（或B、C相）对中性点的电容： 电纳为： 3、分裂导线线路的电纳 分裂导线的电纳为： 物理意义 绝缘子表面泄露——很小，忽略 实测损耗，计算电导，一般忽略 110KV—9.6mm 空气电离——电晕损耗，临界电压Ucr， 好天不产生，坏天可有 规定最小直径 220KV—21.28mm 330KV—32.2mm 分裂导线 4、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，因而于导线的材料无关。 沿绝缘子串的泄漏通常很小，而电晕则是强电场作用下导线周围空气的电离现象。 分析电晕现象首先要确定导线表面的电场强度。对中性点接地的单导线线路有： Dm—几何均距（cm）; r—导线半径（cm）。 空气开始时的电场强度，或电晕起始电场强度 然后令Ec=Ecr,就可解得所谓电晕起始电压或临界电压 对分裂导线，由于导线的分裂，减少了电场强度，电晕临界电压改变为 导线水平排列时，边相导线的电晕临界电压较按上式求得Ucr的高6％，即Ucr/ ＝1.06 Ucr ； 中间相导线的电晕临界电压较按上式求得Ucr的低4％， 即Ucr/＝0.96 Ucr 。 以上介绍了电晕临界电压的求法，在实际导线的工作电压一旦到达或超过临界电压时，电晕现象就会发生。 四、电力线路的数学模型 r1 jx1 g1 jb1 r1 jx1 g1 jb1 r1 jx1 g1 jb1 r1 jx1 g1 jb1 一般线路的等值电路（正常运行时忽略g） 全线路每相的单位电阻、电抗、电导和电纳 r1，x1 ， g1 ， b1 1、一般线路的等值电路 所谓一般线路，指中等及中等以下长度线路。对架空线路，长度约为300km，对电缆线路，大约为100km。线路长度不超过这些数值时，可不考虑它们的分布参数特性，而只用将线路参数用简单地集中起来的电路来表示。 全线路每相的总电阻、电抗、电导和电纳 R=r1l x=x1l G=g1l B=b1l 以上为电力线路单位长度的参数，以晴朗天气不发生电晕为前提，而沿绝缘子的泄漏又很小，可令G=0。 (1)短线路：指长度不超过100km的架空线路。 线路电压不高时这种线路的电纳B的影响不大，可略去。等值电路最简单，只有一串连的总阻抗：Z=R+jX (2)中等长度线路 指长度在100～300km之间的架空线路和不超过100km的电缆线路。这种线路的电纳B一般不能略去。 等值电路有2种：π形等值电路和τ形等值电路。常用的是：π形等值电路。 (a)π型等值电路 (b)τ型等值电路 （3）长线路的等值电路 长线路指长度超过300km的架空线路和超过100km的电缆线路。对这种线路，要考虑它们的分布参数特性。 例题2：设500kV线路有如下导线结构：使用4×LGJ-300/50的分裂导线，直径24.26mm，分裂间距450mm。三相水平排列，相间距离13m，如图所示。设线路长600km，不考虑线路的分布参数，试绘制其等值电路。 图1 500kV线路导线排列方式 解：先计算该线路单位长度的电阻、电抗、电导、电纳： 不考虑线路的分布参数特性时： 等值电路 长线路或分布参数电路的特性阻抗和传播系数是两个很重要的概念，常被用以估计超高压线路的运行特性。 由于超高压线路的电阻往往远小于电抗，电导可忽略不计，可设r1=0, g1=0。对于这种“无损耗”线路，特性阻抗和传播系数分别具有如下形式。 2、波阻抗和自然功率 波阻抗 相位系数 自然功率：也称为波阻抗负荷，是指负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率。 若负荷端电压为线路额定电压，则相应的自然功率为： 由于这时的负荷阻抗为纯电阻，相应的自然功率显然为纯有功功率。 无损耗线路末端连接的负荷阻抗为波阻抗时，线路的特点： 1）线路始端、末端乃至线路上任何一点的电压大小都相等，而功率因数都等于1. 2）线路两端电压的相位差正比于线路的长度，相应的比例系数即相位系数：