电能系统第２章.ppt

电能系统基础 东南大学电气工程系 第２章 电力系统元件及其参数 　 2.1 概述（１） 　　电力系统分析计算的一般过程： 等效电路——数学模型 ——求解。 　 例如某输电线路，其元件参数为R、X，其等效电路如下： 2.1 概述（２） 　其数学模型为： 　 2.2 输电线路（１） 常用线路的稳态参数有三类： 　1. 单位长度基本参数 　电阻－决定线路上有功功率损耗和电能损耗的参数，是串联参数。 　电导－用来描述绝缘子表面泄漏损耗和导线电晕损耗的参数，是线路并联参数。 （电晕－输电线在高压情况下，当导线表面电场强度超过空气地击穿强度时，导线附近地空气产生电离从而发生放电现象） 　 2.2 输电线路（２） 　 电抗－导线通过交流电流时，在导线及其周围产生交变磁场，因而有电感和电抗，电抗是串联参数。 电纳－导线通过交流电流时，在其周围存在电场，使得输电线相间及相对地之间有一定电容存在，因而存在容性电纳，电纳是并联参数。 2. 集中参数和分布参数 3. 不对称运行参数 2.2.1 输电线路单位长度电阻　 由电路理论 : 考虑以下因素： 交流电的集肤效应，使交流电阻略大于直流电阻； 绞线每股长度略大于导线长度 ； 导线实际截面比额定截面略小； 　 修正后电阻率： 铝——31.5Ω㎜/㎞ 　　　　　　 铜——18.8Ω㎜/㎞ 2.2.1 输电线路单位长度电阻 　考虑实际温度的修正： 　　、　：环境温度为ｔ和２０°时导体单位长度电阻。 　　　：电阻温度系数。 2.2.2 输电线路单位长度电抗（１） 经一次完整换位后，A相总磁链： 2.2.2 输电线路单位长度电抗（２） 同理，导线ｂ相和ｃ相的磁链为： 三相导线之间的几何均距 ： 各相单位长度等效电感： 2.2.2 输电线路单位长度电抗（３） 　　单位长度架空输电线路等效电抗 ： 　　对分裂导线： 　　分裂导线的等效半径 ： 2.2.3 输电线路并联电导 电晕起始电压（临界电压）Ucr m1－粗糙系数；单股线，m1=1；绞线m1=0.9； m2－气象系数；干燥或晴朗天气，m2=1；雾、雨、霜、暴风雨，m21；最恶劣情况，m2=0.8； δ－空气相对密度； 2.2.3 输电线路并联电导 分裂导线电晕临界电压 n－分裂导线根数； km－分裂导线表面的最大电场强度 2.2.3 输电线路并联电导 　输电线路并联电导： 2.2.4 输电线路并联电容和电纳 每相架空导线单位长度电容为： 每千米的电纳为 ： 对分裂导线： 2.2 输电线路（3） 增大导线半径 线路电阻减少 电晕临界电压增大 线路单位长度电感和电容与几何均距Dm和导线半径r之比的对数成比例 对各类导线x1≈0.4Ω/km b1≈2.8×10-6S/km 2.2 输电线路（4） 采用分裂导线，等效增加了导线半径，可以 减少线路电抗 增大电晕临界电压 减少线路电阻 增加线路电纳 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 分布参数 2.2.5 输电线路的等效电路及数学模型 分布参数： 　　 则： 2.2.5 输电线路的等效电路及数学模型 2.2.5 输电线路的等效电路及数学模型 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 线路首端： 线路特征阻抗（波阻抗）: 线路传播系数： 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 型等效电路的二端口网络方程： 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 图中： 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 　　分布参数修正系数： 　 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型　　 近似分布参数： 将 、 实部、虚部展开，并考虑　　　 则： 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 某500kV输电线路，r1=0.0262Ω/km，x1=0.281Ω/km, g1=0, b1=3.956×10-6S/km。 当线路长度为200km时 集中参数： Z=(5.24+j56.2)Ω, Y=j0.7912×10-3S 近似分布参数： Z’=(5.16+j55.79) Ω, Y=j0.7941×10-3S 分布参数： Z’=0.9924∠-0.06°×Z≈Z，Y’≈Y 2.2.5输电线路的等效电路及数学模型 线路长度600km 集中参数： Z=(15.75+