课题一：供用电网络的参数及等值电路.doc

供用电网络的基本计算前言：供用电网络的计算，必须借助供用电网络的等值电路。作供用电网络等值电路时，首先要将组成供用电网络的主要元件用相应参数表示。供用电网络计算目的是：对于待建的供用电网络是为了决定网络的最优接线方式，完成线路各设备元件的选型，对继电保护装置进行整定检验；对已建成的供用电网络是为了制定最佳运行方式，确定电压调整方案，确定二次设备的整定值及计划安排检修等。课题一 供用电网络的参数及等值电路一、线路参数的计算供用电网络中线路的参数是指线路电阻、电抗、电导和电纳。这些参数是沿线路均匀分布的，即所谓分布参数，经分析和计算，对于频率为50Hz而长度不超过300km的架空线路和长度不超过100km的电缆线路，用集中参数代替分布参数，所引起的误差很小，可以满足工程计算的精确度要求。下面讨论铝、铜导线的架空线路参数。（一）、电阻单位长度每相导线的电阻为：若导线长度为L（km），每相导线的电阻R为：式中S-导线的标称截面积，mm2备注：这里的、取值与物理学中的取值略有不同，是计及了一些工程因数的影响，而作了适当的修正后的值。主要考虑的因素有：（1）、多股线应纽绞使得每股导线的实际长度比绞线的外表计算长度有所增加，的取值也相应增加。（绞线每股长度略大于导线长度）（2）、导线实际截面一般比标称截面略小，的取值也相应增加。（3）、运行中导线温度的变化范围较小，对电阻影响不大，故取年平均温度为20时的值。（4）、导线中通过交流时的趋肤效应与邻近效应。备注：电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1°C时电阻值发生变化的百分数,用a r 表示。如果R2 > R1，则 a r> 0，将R称为正温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而增大；（例如金属导体电阻基本上随温度的升高而增加的）。 如果R2 < R1，则 a r < 0，将R称为负温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而减小；（例如电解液和碳素物质的电阻，基本上是随温度升高而降低的）。 显然 a r的绝对值越大，表明电阻受温度的影响也越大。 还有某些导体如康铜、锰铜、镍铬合金等，它们的电阻几乎不随温度变化。趋肤效应：导线通过直流电流时，电流在导线横截面上是均匀分布的，即导线横截面上各处的电流密度是相等的。但当导线通过交流电流时，电流在导线横截面上的分布是不均匀的，导线表面附近，电流密度较大，导线中心处，电流密度较小，这种现象称为趋肤效应，也称集肤效应。（电磁波进入导体内部深度越大，能量逐渐减小，从而引起电磁量逐渐减小。电流密度： 流过导体单位截面积的电流叫电流密度，用符号J表示，电流密度的单位是安/毫米2（A/mm2). 邻近效应：若干个通有交流电流的导线彼此靠得较近时，每一个导体不仅处于本身的磁场中，同时还处于其他导体磁场中，由于受到邻近导线电流所产生的磁场的影响，导致导线截面上电流密度的分布发生改变的现象称为邻近效应。（二）、电抗由电工原理可知：1、 交流电流通过导线时，在导线材料中周围空间产生交变电磁场，磁通量与导线匝数的乘积称为磁链。穿过N匝的磁通F ，用磁链（普西） 表示，即 =N F，磁链与线圈电流i之比，称为该线圈的自感系数，简称电感，用符号L表示。即 ：式中 L-电感，H。2、 电感与交流电角频率的乘积称为感抗。线路的电抗，指的就是线路的感抗。其大小与导线的半径、三相导线的排列方式、相间距离、导线对地面高度及电流的频率有关，对于工频为50Hz的三相交流架空线路，经过整循环换位，每相单位长度的导线感抗X0为：式中：r-导线的计算半径，mm； Dav-三相导线的几何均距，mm；3、 导线的几何均距可按下式计算： 式中，DUV、Dvw、Dwu分别表示导线间的距离。如课本图2-1所示，导线为边长D的正三角形排列时，几何均距Dav=D(mm)；当导线为水平排列时，几何均距Dav=1.26D(mm)。4、 架空线路的几何均距随电压的高低而变化，一般380/220V的线路，Dav=为400600mm；610kV线路，Dav为10001200mm；35kV线路，Dav约为3000mm；110kV线路，Dav为5000mm.线路长度为L（km），每相导线的电抗X为 X=X0L（）一些架空线路导线单位长度的电抗值，一般取0.350.4/km，电缆可取X0 0.08/km，