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1、第二章电力系统各元件的特性和数学模型 上节回顾 1 双绕组变压器的等值电路图 2 双绕组变压器的参数计算中 用到的参数PK UK P0 I0 分别通过什么实验得到 3 上题中提到的实验 是如何进行的 4 三绕组变压器的等值电路图 上节回顾 5 三绕组变压器中当容量比为1 1 1时 绘制等值电路的计算步骤 6 三绕组变压器中当容量比为1 0 5 1时 绘制等值电路的计算步骤 7 题六相比题五的计算多的步骤为 如何进行 第二节变压器的参数和数学模型 变压器基本知识双绕组变压器的等值电路和数学模型三绕组变压器的等值电路和数学模型三绕组自耦变压器的等值电路和数学模型 1 三绕组自耦变压器的等值电路与三
2、绕组变压器相同2 三绕组自耦变压器的参数计算电阻 电纳 电导计算三绕组自耦变压器参数的计算依据与三绕组变压器相同 电阻 电纳 电导的计算方法也相同 另外 自耦变压器各绕组的电阻不是各绕组的实际电阻 而是等效电阻 并且可能出现负值的情况 这是自耦变压器高压绕组和中压绕组之间存在电的直接联系的原因 电抗计算计算三绕组自耦变压器各绕组的等效电抗时 未归算的必须将铭牌提供的短路电压先归算到变压器的额定容量之下 然后再按三绕组变压器电抗的计算方法进行计算 短路电压归算公式 例题讲解 P24例2 2 练习 三相三绕组自耦变压器的部分技术数据如下 额定容量为100 100 50MVA 额定电压为10 100
3、 200kv 空载电流为2 空载损耗为100kw 短路电压和短路损耗 未归算 如表所示 试绘制此三绕组自耦变压器的等值电路和计算参数 归算至高压侧 答案 RT1 0 2 RT2 1 RT3 3XT1 16 XT2 40 XT3 40GT 0 25 10 5BT 0 5 10 4 第三节电力线路的参数和数学模型 电力线路简述电力线路的阻抗电力线路的导纳电力线路的数学模型 1 输电线路模型直流稳态交流稳态暂态输电线路等值电路数学模型 一 电力线路的简述 电力线路按结构可分为架空线 导线 避雷线 杆塔 绝缘子和金具等电缆 导线 绝缘层 保护层等思考 架空线和电缆线的各自特点 一 电力线路的简述1 架
4、空输电线路导线避雷线杆塔绝缘子金具 1 架空线路的导线和避雷线 架空线路的标号例如 LGJ 400 50表示载流额定截面积为400 钢线额定截面积为50的普通钢芯铝线 1 架空线路的导线和避雷线导线 主要由铝 钢 铜等材料制成电性能 机械强度 抗腐蚀能力 主要材料 铝 铜 钢 例 LJTJLGJ 为增加架空线路的性能而采取的措施目的 减少电晕损耗或线路电抗 多股线其安排的规律为 中心一股芯线 由内到外 第一层为6股 第二层为12股 第三层为18股 以此类推扩径导线人为扩大导线直径 但不增加载流部分截面积 不同之处在于支撑层仅有6股 起支撑作用 分裂导线又称复导线 其将每相导线分成若干根 相互间
5、保持一定的距离 但会增加线路电容 2 杆塔木塔 较少采用铁塔 主要用于220kV及以上系统钢筋混凝土杆 应用广泛 3 绝缘子针式 35KV以下线路悬式 35KV及以上线路通常可根据绝缘子串上绝缘子的片数来判断线路电压等级 一般一个绝缘子承担1万V左右的电压 悬式绝缘子主要用于35kV及以上系统 根据电压等级的高低组成数目不同的绝缘子链 棒式绝缘子起到绝缘和横担的作用 应用于10 35kV电网 2 架空线路的换位问题在高压输电线路上 当三相导线的排列不对称时 各相电抗 电容不同 会出现零序电压 这是所不希望的 改善对策有 三相导线的对称布置和整换位循环 整换位循环 指一定长度内有两次换位而三相导
6、线都分别处于三个不同位置 完成一次完整的循环 2 架空线路的换位问题在高压输电线路上 当三相导线的排列不对称时 各相电抗 电容不同 会出现零序电压 这是所不希望的 改善对策有 三相导线的对称布置和整换位循环 整换位循环 指一定长度内有两次换位而三相导线都分别处于三个不同位置 完成一次完整的循环 3 电缆线路导体绝缘层保护层 三 架空输电线路的参数1 参数类型 1 电阻r0 反映线路通过电流时产生的有功功率损耗效应 实际上就是导体对电流的阻碍作用 2 电感L0 反映载流导体的磁场效应 实际上就是电流磁场在导线中所产生的感应电动式对电流的阻碍作用 3 电导g0 线路带电时绝缘介质中产生的泄漏电流及
7、导体附近空气游离而产生有功功率损耗 4 电容C0 带电导体周围的电场效应 实际上就是导线与大地和导线之间的电容 输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布 2 架空输电线路的参数确定 1 电阻 计算法式中 计算时 所采用的导线的电阻率 它比导体材料的直流电阻率要大 原因如下 交流集肤效应和邻近效应 绞线的实际长度比导线长度长2 3 绞线的影响 导线的实际截面比标称截面略小 铜 铝 导线的标称截面 即导线导电部分的截面积 单位 查表法国内生产的各种型号导线单位长度的电阻 已经列表 应用时 只要根据导线型号查表即可 精确计算时的修正导线的电阻与温度有关 表中所给出的数值和计算所得数值都是导体温度为时的数
8、值 精确计算时需进行修正 修正公式式中 温度修正系数 铜 铝 1 电抗 电抗的物理本质电抗实际上是线路中电流所产生的与线路交链的磁通 包括本相线路的自感磁通和其他两相电流在本相中所产生的互感磁通 在线路中所产生的感应电动势对电流的阻碍作用 计算法单导线每相单位长度电感和电抗 式中 为三相导线间的互几何均距 为导线的计算半径 为导线材料的相对磁导率 等效半径 非铁磁材料的单股线 非铁磁材料的多股线 钢芯铝线 对于铜 铝 绞线同杆双回路架空线路的电感与电抗近似计算时 由于一回路的三相电流在另一回路中的任何一相导线中产生的互感磁通可忽略不计 所以其电抗的计算同单回路一样 分裂导线架空线路的电感与电抗在远距离输电线路中 限制输送容量主要是线路的电抗 为减小电抗可以通过增加导线截面和缩小导线之间的距离来实现 后者受绝缘限制不能减小 前者将增加有色金属耗量 且效果也不明显 通常采用的方式是利用分裂导线 其原理是在不增加导线实际有色金属耗量的基础上 增加导线的计算半径 四分裂导线 分裂导线的电抗式中为分裂导线的等值半径 其值按下式确定 为分裂导线的分裂根数 为每根子导线的计算半径 为某根子导线到其余子导线之间的中心距 输电线路电抗的查表确定实际工作中 可以根据导线型号和几何平均距离查表得到 总结 三绕组自耦变压器参数和数学模型电力线路的参数和数学模型1 电力线路结构简述2 电力线路的阻抗
