第1节 电力线路电气参数

第二章电力系统基本参数要点2、输电线路的等值电路1、电力线路的电气参数计算3、电力变压器的电气参数和等值电路第一节电力线路的电气参数计算电力线路的分类功能输电线路配电线路联络线路将电厂发出的电能传输至负荷中心从降压变电站把电力送到配电变压器或将配电变压器的电力送到用电单位的线路连接两个相邻系统的线路结构架空线路电缆线路造价低、维修易，占地多、易损伤、可靠性差造价高、检修难，占地少、较安全、供电可靠厂家提供技术参数电力系统电气参数主要取决于导线的材料、结构（单股线、多股线、是否分裂等）、导线的横截面积以及各导线的布置方式，并且参数沿线路均匀分布。网络参数架空线路传输电能热量磁场电场电晕电流流过导线，电阻损耗产生热量交变电流交变磁场感应电动势交变电压交变电场导线之间线地之间容性电流功率高电压空气游离放电电气参数反应物理现象Ｒ电阻Ｘ电抗Ｇ电导Ｂ电纳一、线路的电阻决定了线路的功率损耗和电压降落单位长度导线的电阻为：式中S——导线导电部分面积，mm2；ρ——导线材料的电阻率，Ω·mm2/km；γ——导线材料的电导率，m/Ω·mm2。)km/(1rSSr3110铝的电阻率为31.5铜的电阻率为18.8P23表2-1应用上式计算的电阻为线路的直流电阻，在计算交流电阻时，受到多股绞线、集肤效应、环境温度等因素的影响。注意１、架空线路大多数为多股绞线，因扭绞使得股线的实际长度增长了2％～3％，因此，ρ的取值也应相应增大2％～3％；２、导线的实际横截面一般比标称面略小，而使用上式时，Ｓ为标称截面，ρ的取值有所增大；３、由于交流电路中存在着集肤效应和邻近效应的影响，使得导线中的电流密度分布不均匀，因而同截面导线的交流电阻略大于直流电阻。一般工频交流下，这些效应使电阻值增大约0.2％～1％左右；４、导线的电阻知受环境的影响，可根据实际温度修正。二、线路的电抗１、普通导线的电抗三相交流架空线路，经过整循环换位，每相导线每公里长的电抗X1（Ω/km）为：式中f——交流电频率，Ｈz；r——导线的计算半径，mm；μr——导线的相对导磁系数，铜和铝的μr=1；Dm——三相导线线间几何平均距离，简称几何均距，其值可用下式计算。DAB、DBC、DCA分别为两相导线间的距离，mm。4m110)5.0lg6.4(2rrDfx3CABCABmDDDD若取f=50Ｈz，μr=1，则0157.0lg1445.0m1rDx２、分裂导线的线路电抗在高压和超高压电网中，为了防止在高电压作用下导线周围的空气游离而产生电晕，往往采用分裂导线。导线分裂时，每相线路的电抗可用下式计算式中n——次导线分裂次数；req——次导线等值半径，其值计算式为nrDxreqm10157.0lg1445.0nnnrdddrdr1mn11312eq其中r——次导线半径；dm——次导线几何均距。若线路长度为l（km）时，线路每相的电抗Ｘ为)(1　　lxX三、线路的电导线路的电导主要由线路的泄漏损耗和电晕损耗引起，与此对应的参数即为线路的电导。线路泄漏引起的有功损耗一般较小，可以忽略不计。因此，线路的电导可以看做是由线路的电晕损耗引起的。在110kV以上的变电所和线路上，时常能听到“陛哩”的放电声和淡蓝色的光环，这就是电晕。电晕是极不均匀电场中所特有的电子崩——流注形式的稳定放电。电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时，由于空气游离就会发生放电，形成电晕。因为在电晕的外围电场很弱，不发生碰撞游离，电晕外围带电粒子基本都是电离子，这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说，曲率半径小的导体电极对空气放电，便产生了电晕。电晕发生，除了有晕光，还有吱吱的放电声音，电晕电流是一个断断续续的高频脉冲电流，引起有功损耗和无线电通信干扰，产生臭氧和氮氧化物污染环境。线路的电导主要是由线路的泄漏损耗和电晕损耗引起的，与此对应的参数即为线路的电导。若已知架空线路的电晕损耗或电缆线路的绝缘介质损耗功率ΔPg，则每公里长导线的电导g1为（S/km）式中ΔPg——三相线路每公里电晕损耗或绝缘介质损耗功率，MW/km；U——线电压，kV。2g1UPg三、线路的电纳经过整循环换位的三相架空线路，每相每公里电纳为(S/km)式中各符号的意义与电抗计算式中相同。对于分裂导线，只需用将式中的导线半径用分裂导线的等值半径代替即可。若线路长度为l(km)，每相线路的容性电纳B(S)为B=b1l（S）6m1110lg58.72rDfcb若线路工作电压Ｕ（kV），则长度为l的线路，每相的电容电流ＩC流以及三湘线路的电容功率ＱC可分别计算为BUIC3varM32　　BUUIQCC式中Ｕ－－线电压，kV。某电压等级为10kV的架空输电线路，采用LJ-70导线架设，线间几何均距为1m，线路长度20km，试计算该线路的电阻及电抗。