2電力線路的數(shù)學模型

電力線路的數(shù)學模型1

本講重點電力線路的參數(shù)計算；不同長度線路的等值電路。

本講難點

線路電抗、電納的計算；

長線路的等值電路。2本講內(nèi)容輸電線路的參數(shù)輸電線路參數(shù)的計算輸電線路的等值電路3架空輸電線路參數(shù)有四個（1）電阻r0：反映線路通過電流時產(chǎn)生的有功功率損耗效應。（2）電感L0：反映載流導體的磁場效應。單位長度線路的一相等值電路

一、輸電線路的參數(shù)4

單位長度線路的一相等值電路

（3）電導g0

：線路帶電時絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的泄漏電流及導體附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗。（4）電容C0

：帶電導體周圍的電場效應。輸電線路的以上四個參數(shù)沿線路均勻分布。一、輸電線路的參數(shù)5（1）電阻

r=ρ/s

（歐姆/公里）

其中ρ：計算用電阻率，歐﹡毫米2/公里，例如:銅18.8，鋁31.5(20℃)S：導線的額定截面積，毫米2

在實際應用中，r隨溫度的變化而變化，可以用下面的公式進行修正。

rt=r20[1+a(t-20)]

rt、r20：t℃、20℃時的電阻（歐姆/公里）

a：電阻的溫度系數(shù)。例如，鋁0.0036，銅0.00382

二、輸電線路參數(shù)的計算6（2）電抗三相導線排列對稱(正三角形)，則三相電抗相等。三相導線排列不對稱，則進行整體循環(huán)換位后三相電抗相等。二、輸電線路參數(shù)的計算7（2）電抗

（1）線路每相每公里的等值電抗為：Dm：互幾何間距：

r：導線半徑二、輸電線路參數(shù)的計算實用上常?。?具有分裂導線的輸電線路的等值電抗二、輸電線路參數(shù)的計算9四分裂導線二、輸電線路參數(shù)的計算10采用分裂導線時的等值電抗為：Dm：互幾何間距req:分裂導線等值半徑r：分裂導線單根半徑，dmn：分裂導線與其余導體之間的距離交流輸電線為分裂導線的電感11（3）電納交流輸電線單位長度的等值電納：交流輸電線為分裂導線的電納：

Dm和req的意義與計算電抗時相同。

二、輸電線路參數(shù)的計算12（4）電導用來反映泄漏電流和空氣游離所引起的有功功率損耗。

1）正常情況下：泄漏電流很小，可以忽略，主要考慮電暈現(xiàn)象引起的功率損耗。

2）電暈：局部場強較高，超過空氣的擊穿場強時，空氣發(fā)生游離，從而產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。

二、輸電線路參數(shù)的計算133）電暈臨界電壓：線路開始出現(xiàn)電暈的電壓。等邊三角形排列時，電暈臨界電壓的經(jīng)驗公式：m1:導線表面狀況系數(shù)；m2:天氣狀況系數(shù)；r：導線計算半徑；D：相間距離；δ：空氣相對密度。δ=3.92p/(273+t)P---大氣壓力；t---大氣溫度

二、輸電線路參數(shù)的計算14

4）當運行電壓過高或氣象條件變壞時：將產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，從而產(chǎn)生電暈損耗△Pg,則電導為：

VL：線電壓。

在實際中由于泄露損耗很小而且在設計線路時也已檢驗了能否滿足晴朗天氣不發(fā)生電暈的要求，一般情況下都可以設g=0。二、輸電線路參數(shù)的計算151.短輸電線路：電導和電納忽略不計長度<100km電壓60kV以下短的電纜線線路阻抗短線路的等值電路三、輸電線路的等值電路162.中等長度的輸電線路110kV～220kV架空線：100km～300km電纜：<100km線路電導忽略不計參數(shù)：可作出π型等值電路和T型等值電路三、輸電線路的等值電路17中等長度線路的等值電路

(a)π形等值電路；(b)T形等值電路三、輸電線路的等值電路183.長距離輸電線路架空線：>300km電纜：>100km需要考慮分布參數(shù)特性三、輸電線路的等值電路19微元段等值電路長線路的等值電路

37三、輸電線路的等值電路20Π型等值電路和

T型等值電路其中為線路的特征阻抗或波阻抗。三、輸電線路的等值電路21例題1例題1：一條220kV的輸電線,長180km,導線為