电气工程基础知识(2)

2019-04-08 21:52

1电阻(r)

直流电阻: r??s

式中:?为导线的电阻率(??mm2/km); s为导线载流部分的标称截面积(mm2)

r为电阻(?/km)

对于交流电阻,由于集肤效应以及多股绞线使得导线实际长度大于导线长度等原因致使交流电组要大于直流电组,故在使用上述公式时,导线的电阻率取得略大一些:铜取18.8;铝取31.5。

2电抗(x)

(1) 单导线

x?0.1445lgDeqDs?/km

式中:在数值上Deq?3D12D23D31,其中D12、D23、Deq为三相导线的互几何均距,

D31分别为三导线中心之间的距离。

Ds为导线的自几何均距,在数值上对于非铁磁材料的单股线Ds=0.779r(r为导线计算半径),对于非铁磁材料的多股线Ds=(0.724~0.771)r,对于钢芯铝线Ds=(0.77~0.9)r (2) 分裂导线

x?0.1445lgDeqDsb?/km

式中:Deq为互几何均距Deq?3D12D23D31, 其中D12、D23、D31分别为两相分

裂导线重心间的距离。

Dsb为自几何均距,它与分裂间距及分裂根数有关,

分裂根数为2时,Dsb?Dsd 其中Ds为每根导线的自几何均距,d为

分裂间距;

分裂根数为3时,Dsb?3Dsd2 分裂根数为4时,Dsb?1.094Dsd3

在近似计算时,对于单导线、二分裂、三分裂、四分裂时,每公里的电抗值可分别取为0.4Ω、0.33Ω、0.30Ω、0.28Ω左右。

3电导(g)

g?

?Ps(S/km) VL2式中:?PS为三相线路每公里的电晕损耗(MW/km); VL为线电压(kV) 一般情况下g≈0 4电纳(b)

b?2?fNC?7.58?10?6S/km Deqlgreq式中:Deq为互几何均距,对于分裂导线为各相分裂导线重心间的几何均距。 req为一相导线组的等值半径 单导线时,req=r(r为导线半径) 二分裂时,req=(d为分裂间距) 三分裂时,req?3rd2 四分裂时,req?1.094rd3

在近似计算时,对于单导线、二分裂、三分裂和四分裂导线的电纳每公里大约为2.8×10-6S、3.4×10-6S、3.8×10-6S和4.1×10-6S

【例13.2-1】110kV架空输电线路的导线型号为LGJ-185,导线水平排列,相间距离为4m,求线路参数。

?31.5?/km?0.17?/km 解:线路的电阻 r??s185由手册查得LGJ-185的计算直径为19mm 。 线路的电抗

x?0.1445lg线路的电纳

b?DeqDs?0.1445lg1.26?4000?/km?0.402?/km

0.88?19?0.57.587.58?10?6??10?6S/km?2.78?10?6S/km Deq1.26?4000lglg19?0.5r【例13.2-2】 有一330kV架空输电线路,导线水平排列,相间距离8m,每相采用2×LGJQ-300分裂导线,分裂间距为400mm,试求线路参数。

?31.5?/km?0.053?/km 解:线路电阻 r??s2?300由手册查得LGJQ-300导线的计算半径为23.5mm,分裂导线的自几何均距

Dsb?Dsd?0.9?线路的电抗

23.5?400mm?65.04mm 2x?0.1445lgDeqDsb?0.1445lg1.26?8000?/km?0.316?/km

65.04每相导线组的等值半径req为

req?rd?线路的电纳

23.5?400mm?68.56mm 2b?7.587.58?10?6??10?6S/km?3.5?10?6S/km Deq1.26?8000lglg68.56req

13.2.1.2输电线路等值电路

110kV及以上输电线路的集中参数等值电路一般用П型等值电路,如图

13.2-1所示。

图13.2-1 110kV及以上输电线路等值电路图

图中:Z′为串联阻抗,在数值上Z??ZCshye,其中ZC为波阻抗,y为传播常数,

e (l)为线路长度,Y?为并联导纳,在数值上Y??2?chye?1?。ch和sh为双曲ZCshye函数。由于复数双曲函数的计算很不方便,一般又可简化为(称修正参数计算)

Z??Krrol?jKxxol

Y??jKbbol

式中ro、xo、bo为每公里电阻、电抗和电纳值,l为线路长度。

1Kr?1?xobol2

31?2bo?2?Kx?1??xb?rl ooo??6?xo?1xobol2 12当线路长度小于300公里时,还可进一步简化为(称近似参数计算)

Kb?1?Z??Z1??ro?jx0?l Y??Y?jbol

在稳态计算中,一般使用上式。但当线路长度大于300公里时,也可用几个П型等值电路串级相联表示,只要一个П型等值电路表示的长度小于300公里即可。35kV及以下电压的输电线路,由于线路长度较短,故也可略去并联导纳,只保留串连阻抗即可。

【例13.2-3】330kV架空线路的参数为:ro=0.0579Ω/km,xo=0.316Ω/km,

-6

go=0,3.55×10S/km 。试分别计算长度为100、200、300km线路的П型等

值电路参数的近似值、修正值和精确值。 解:首先计算100km线路的参数。 (一)近似参数计算

Z???ro?jxo?l??0.0579?j0.316??100???5.79?j31.6??

Y???go?jbo?l?0?j3.55?10?6?100S?j3.55?10?4S

??(二)修正参数计算

112kr?1?xobol2?1??0.316?3.55?10?6??100??0.9963

331?1222bo?2?6?6?????kx?1??xb?rl?1?0.316?3.55?10?0.0579?3.55?10/0.316?100?0.9982ooo?6?x6o??kb?1?112xobol2?1??0.316?3.55?10?6??100??1.0009 1212????Z???krro?jkxxo?l??0.9963?0.0579?j0.9982?0.316??100???5.7686?j31.5431Y??jkbbol?j1.0009?3.55?10?6?100S?3.5533?10?4S

(三)精确参数计算 先计算ZC和?

ZC?

?ro?jxo?/?go?jbo???0.0579?j0.316?/?j3.55?10?6???299.5914?j27.2201???300.8255??5.192?????ro?jxo??go?jbo???0.0579?j0.316??j3.55?10?6km?1??0.9663?j10.6355??10?4km?1??10?4?100??0.9663?j10.6355??10?2 ?l??0.9663?j10.6355计算双曲线函数。

利用公式 sh?x?jy??shxcosy?jchxsiny

ch?x?jy??chxcosy?jshxsiny 将?l之值代入,便得

sh?l?sh0.9663?10?2?j10.6355?10?2?sh0.9663?10?2cos10.6355?10?2?jch0.9663?10?2sin10.6355?10?2??0.9609?j10.6160??10?2ch?l?ch0.9663?10?2?j10.6355?10?2?ch0.9663?10?2cos10.6355?10?2?jsh0.9663?10?2sin10.6355?10?2?0.9944?j0.1026?10?2П型电路得精确参数为

?????????? ?

????????????0.9609?j10.6106??10?2???5.7684?j31.5429??Z??ZCsh?l??299.5914?j27.2201

2?ch?l?1?2?0.9944?j0.1026?10?2?1??10?4S Y???S??0.0006?j3.5533ZCsh?l5.7684?j31.5429不同长度线路的П型等值电路参数也可用相同的方法算出,结果列于下表13.2-1

表13.2-1例13.2-3的计算结果 l/km Z?/? (Y?/S)?10?4 100 1 2 3 1 2 3 1 2 3 5.7900+j31.6000 5.7683+j31.5429 5.7684+j31.5429 11.58+j63.2000 11.4068+j62.7432 11.4074+j62.7442 17.3700+j94.8000 16.7854+j93.2584 16.7898+j93.2656 j3.55 j3.5533 (0.0006+j3.5533) j7.1000 j7.1265 (0.0049+j7.1267) j10.6500 j10.7393 (0.0167+j10.7405) ??200 300


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