电力线路的参数与等值电路以及潮流计算的简单介绍

电力线路的参数与等值电路一.单位长度电力线路的参数1、电阻r1=ρ/sS截面积mm2单位：Ω•mm2/km一般是查表rt=r20(1+α(t-20))钢线电阻：导磁集肤、磁滞效应交流电阻> 直流电阻，和电流有关查手册ρ电阻率铜：18.8

铝:31.3与温度有关电力线路的参数与等值电路2、电抗物理意义：导线通交流电，产生磁场自感、互感外电抗内电抗对数关系：导线截面和布置无显著影响，一般0.4Ω/km正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D分裂导线：改变磁场，增大了半径，减少了电抗电力线路的参数与等值电路3、电纳物理意义：导线通交流电，产生电场容感对数关系：变化不大，一般2.85Х10-6S

/km分裂导线：增大了等效半径，电纳增大，用req替代r计算Dm与r的意义与电抗表达式一致电力线路的参数与等值电路4、电导物理意义绝缘子表面泄露——很小，忽略实测损耗，计算电导，一般忽略110KV—9.6mm空气电离——电晕损耗，临界电压Ucr， 好天不产生，坏天可有规定最小直径220KV—21.28mm330KV—32.2mm分裂导线电缆参数计算复杂，查手册电力线路的参数与等值电路二、电力线路的等值电路r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1一般线路的等值电路（正常运行时忽略g）1、短线路（一字型等值电路）条件：L<100km的架空线,忽略g，b 线路电压不高电力线路的参数与等值电路2、中等长度线路（π型和T型等值电路）条件：100-300km的架空线或<100km的电缆线，近似等值， 不能用星—三角变换ZY/2Y/2Z/2Z/2Y3、长线路（分布参数—双曲函数）简单电力网的计算与分析

本章主要内容：1.潮流计算的目的及内容

2.电压降落（损耗、偏移）、功率损耗的计算

3.手算潮流的原理和方法

1)辐射型：

2)两端型：

3)环网型：同一电压等级：已知末端电压或首末端电压不同电压等级：归算电压或折算参数计算自然功率（力矩原理）、强迫功率找功率分点、打开、按辐射型计算单级：从电源点打开——无强迫功率多级：电磁环网——归算法、等值法

4.潮流调整：自然分布、串联电容、串联电抗、附加串联加压器简单电力网的计算与分析潮流计算的目的及内容稳态计算——不考虑发电机的参数—电力网计算（潮流计算）负荷（P，Q）潮流计算给定发电机（P，V）求解各母线电压各条线路中的功率及损耗计算目的用于电网规划—选接线方式、电气设备、导线截面用于运行指导—确定运行方式、供电方案、调压措施用于继电保护—整定、设计基本概念一、负荷的表示*负荷一般以功率表示：单位P（kw）、Q（kvar）、S（kva）基本概念二、电压降落、电压损耗、电压偏移目的：对于一条线路（变压器）有负荷流过时，首末端电压不等，造 成电压 损耗，可以推导已知端的S和U时 求另一端的S和U1、已知U2及S2求U1**以U2为参考电压纵分量横分量*****纵分量横分量2、已知U1及S1求U23、实际计算时的简化（按二次项式展开取前两项）电压降落电压损耗电压损耗百分比：不超过10%当Q为负值即容性负载时，ΔU可能为负值，末端电压高于首端电压电压偏移电压偏移%反映供电电压质量电压调整电压调整%U20为线路末端空载电压三、功率损耗线路、变压器存在阻抗和导纳，消耗P和Q消耗能量，产生热量，老化设备1、线路中功率损耗的计算R+jX末端导纳中的损耗阻抗中的损耗首端导纳中的损耗三、功率损耗2、线路上的电能损耗输电效率％有关负荷的系数最大负荷利用小时数年负荷率年负荷损耗率＝K×(年负荷率)+(1-K)×(年负荷率)2线损率%最大负荷损耗时间：τmax与Tmax及功率因数有关3、变压器中功率损耗的计算RTjXT-jBTGT辐射型网络的潮流计算一、同一电压等级开式网计算计算时，开式网负荷一般以集中负荷表示，并且在计算中总是作为已知量acbdGⅡⅠⅢ已知：末端电压Ua时，求Ud及Sd，或已知首末端电压Ud时，求Ua及SdRⅢ+jXⅢ

Ⅲ

ⅢRⅡ+jXⅡⅡⅡRⅠ+jXⅠⅠⅠabcdRⅢ+jXⅢ

ⅢRⅡ+jXⅡRⅠ+jXⅠⅠacdbcb合并简化1、已知Ua时（精确计算）末端导纳消耗功率：注入a点的功率：Ⅰ段线路中功率损耗：Ⅰ段线路中电压降落：第一步确定B点电压：第二步：同第一步方法相同，求第II、III段中的压降及功率损耗B点的等值负荷：最终：说明：各线路电压降纵分量相位不同，不能做代数相加2、已知Ud时（简化计算）取各点电压为UN，计算各点对地电纳中的功率ΔQi，然后与负荷合并RⅢ+jXⅢRⅡ+jXⅡRⅠ+jXⅠacdb再计算各点功率，仍从第I段起算功耗及各点注入功率I段II段最后计算各点电压，以Ud为参考，由III段回算III段其余以此类推3、35KV及以下线路的简化处理忽略线路电纳计算电压时不考虑线路中的损耗各段中损耗各段电压降落纵分量电压损耗作业：电网如图所示，线路额定电压110KV，首端电压为118KV，求运行中各点电压及各断线路中功率损耗R1=6.8ΩX1=16.36ΩB1=1.1310-4SR2=6.3ΩX2=12.48ΩB3=0.8210-4SR3=13.8ΩX3=13.2ΩB3=0.7710-4SSc=20.3+j15.8MVASb=8.6+j7.5MVASa=12.2+j8.8MVAabcd二、不同电压等级开式网计算电网中有变压器时需归算：降压一次侧，升压二次侧TkL1L2abcdSLRⅠ+jXⅠ

ⅠRT+jXTRⅡ+jXⅡacdbII

ⅠIIkRⅠ+jXⅠ

ⅠRT+jXTR’Ⅱ+jX’ⅡacdbII

ⅠII折算后的阻抗与具有变比为K的理想变压器串联只用折算后的参数这种方法在两侧电压经变压器时要归算开始时按一次侧（或二次侧）额定电压计算，计算结果反归算两端供电网计算概念：两个电源同时从两侧向网内供电—两端供电网模型：L1L3abca’SL1L2SL2等值图：略去导纳支路ZIabZIIcZIIIa’推导过程：两边取共扼乘3UNΦ不考虑网络中功率损耗时同理从a’端推导：对于有n+1段，n个负荷的情况：物理解释：第一部分：力矩原理，自然分布第二部分：强迫循环功率上述推导—初步功率分布（不计线路功率损耗）几点说明：两端网络从功率点分开，按开式网计算功率损耗及电压降计算循环功率时，两端电压及额定电压已有效值带入计算（各点电压的相位差角不大）均一电力网络：功率分点—某一节点功率，有两侧电源供给，标记有功与无功功率分点可能不在同一点上求功耗时，功率分点电压未知，近似以UN代如单位长度电阻相同：环形网络中的潮流计算一、单电压等级环形网的潮流计算概念：单电压级环形网络—环路中无变压器接入模型：等值图：从母线1上将环网分开，把变压器损耗记入负载Z3113Z232Z121’L1123S3S2L2L3推导：按两端供电网络计算，取U1=U1’二、多级电压闭式网的