电气工程基础第六章PPT推荐.ppt
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用来传导电流,输送电能;
避雷线避雷线用来将雷电流引入大地,对输用来将雷电流引入大地,对输电线路进行直击雷保护;
电线路进行直击雷保护;
杆塔杆塔用来支撑导线和避雷线,并使导用来支撑导线和避雷线,并使导线与导线、导线与接地体之间保持一线与导线、导线与接地体之间保持一定的安全距离;
定的安全距离;
绝缘子绝缘子用来使导线与导线、导线与杆用来使导线与导线、导线与杆塔之间保持绝缘状态;
塔之间保持绝缘状态;
金具金具是用来固定、悬挂、连接和保护是用来固定、悬挂、连接和保护架空线路各主要部件的金属器件的总架空线路各主要部件的金属器件的总称。
称。
华中科技大学武昌分校华中科技大学武昌分校二、电缆线路二、电缆线路大大城城市市的的配配电电网网络络,发发电电厂厂、变变电电站站内内部部线线路路,穿穿越越江江河河、海海峡峡线线路路以以及及国国防防或或特特殊殊需需要要的的场场合合,往往往往都要采用电力电缆线路。
都要采用电力电缆线路。
电电力力电电缆缆的的结结构构主主要要包包括括导导体体、绝绝缘缘层层和和保保护护层层三三个部分。
个部分。
电电缆缆的的导导体体通通常常用用多多股股铜铜绞绞线线或或铝铝绞绞线线,以以增增加加其其柔柔性性,使使之之能能在在一一定定程程度度内内弯弯曲曲,以以利利施施工工及及存存放放。
常常见见的的电电力力电电缆缆有有单单芯芯、三三芯芯和和四四芯芯电电缆缆。
单单芯芯电电缆缆的的导导体体截截面面是是圆圆形形的的,多多芯芯电电缆缆的的导导体体截截面面除除圆圆形形外外,还有扇形和腰圆形,以充分利用电缆的总面积。
还有扇形和腰圆形,以充分利用电缆的总面积。
华中科技大学武昌分校华中科技大学武昌分校第二节第二节架空输电线路的参数计算和等值电路架空输电线路的参数计算和等值电路v一、电阻一、电阻v二、电抗二、电抗v三、电导三、电导v四、电纳四、电纳v五、输电线的正序等值电路五、输电线的正序等值电路华中科技大学武昌分校(6-1)式中,式中,导线材料的电阻率导线材料的电阻率(mm2/km);
S导导线线的的额额定定截截面面积积(mm2),对对于于钢钢芯芯铝铝线线系系指铝线部分的截面积。
指铝线部分的截面积。
直流电流通过导线时,单位长度导线的电阻为:
一、电阻一、电阻华中科技大学武昌分校应应当当指指出出,在在电电力力网网计计算算中中,实实际际使使用用的的电电阻阻率率的的数数值值略大于略大于这些材料的直流电阻率,这是因为:
这些材料的直流电阻率,这是因为:
(1)在在通通过过交交流流电电流流的的情情况况下下,由由于于集集肤肤效效应应和和邻邻近近效效应应,电电流流在在导导体体中中分分布布不不均均匀匀,使使导导线线的的交交流流电电阻阻约约比比直直流流电阻增大电阻增大0.2%1.0%;
(2)输输电电线线路路大大部部分分采采用用多多股股绞绞线线,由由于于扭扭绞绞,使使绞绞线线每每一一股股线线的的实实际际长长度度比比导导线线长长度度约约增增加加2%3%。
为为了了计计算算上的方便,通常将多股绞线的电阻率取大上的方便,通常将多股绞线的电阻率取大2%3%;
(3)线线路路参参数数是是按按导导线线的的额额定定截截面面积积计计算算的的。
导导线线的的实实际际截截面面积积通通常常比比额额定定截截面面积积略略小小,因因而而,在在实实际际计计算算中中,也也采取修正电阻率的办法。
采取修正电阻率的办法。
华中科技大学武昌分校工程计算中,需进行温度修正,工程计算中,需进行温度修正,t时的电阻值时的电阻值rt可按可按下式计算下式计算rt=r201+(t-20)(6-2)式中,式中,rt环境温度为环境温度为t时导体单位长度的电阻时导体单位长度的电阻(/km)r20环境温度为环境温度为20时导体单位长度的电阻时导体单位长度的电阻(/km);
电阻的温度系数电阻的温度系数(1/)。
在考虑了上述因素后,导线材料的电阻率经修正后,在考虑了上述因素后,导线材料的电阻率经修正后,计算用值采用下列数值:
计算用值采用下列数值:
铜铜18.8mm2/km;
铝铝31.5mm2/km;
华中科技大学武昌分校(6-3)在在三三相相导导线线排排列列对对称称,或或虽虽排排列列不不对对称称但但经经完完全全换换位位后,各相单位长度的一相等值电抗为后,各相单位长度的一相等值电抗为式式中中,r导导线线半半径径(cm);
导导体体的的相相对对磁磁导导率率,对对铝铝绞绞线等有色金属,线等有色金属,=1;
Djp三相导线间的几何均距三相导线间的几何均距(cm)。
三相导线对称排列时,三相导线对称排列时,当三相导线水平排列时,则当三相导线水平排列时,则二、电抗二、电抗华中科技大学武昌分校由由于于电电抗抗值值与与三三相相导导线线间间的的几几何何均均距距、导导线线半半径径均均为为对对数数关关系系,因因此此,导导线线在在杆杆塔塔上上的的布布置置方方式式及及导导线线截截面面积积的的大大小小对对线线路路电电抗抗值值影影响响不不大大。
通通常常架架空空线线路路的的电电抗值在抗值在0.4/km左右左右。
对对于于超超高高压压输输电电线线路路,为为减减小小线线路路电电抗抗和和降降低低导导线线表表面面电电场场强强度度以以达达到到减减低低电电晕晕损损耗耗和和抑抑制制电电晕晕干干扰扰的的目目的的,往往往往采用分裂导线。
采用分裂导线。
图6-13分裂导线(a)双分裂;
(b)三分裂;
(c)四分裂华中科技大学武昌分校u分裂导线的一相等值电抗为:
分裂导线的一相等值电抗为:
(6-4)式中,式中,rD导线的等值半径导线的等值半径(cm),其其中中:
为为间间隔隔环环半半径径,n分分裂裂导导线线的的根根数数,d分裂导线的间距分裂导线的间距(cm)。
分分裂裂导导线线的的采采用用改改变变了了导导线线周周围围的的磁磁场场分分布布,等等效效地增大了导线半径地增大了导线半径,从而减小了导线的电抗。
,从而减小了导线的电抗。
华中科技大学武昌分校每每相相导导线线分分裂裂间间距距d所所对对应应的的等等值值半半径径rD通通常常比比单单根根导导线线的的半半径径大大得得多多,故故分分裂裂导导线线的的等等值值电电抗抗较较小小。
一一般般单单导导线线每每公公里里的的电电抗抗约约为为0.4左左右右,而而分分裂裂根根数数为为2、3、4根根时时,每每公公里里的的电电抗抗分分别别降降低低到到0.33、0.30、0.28左右。
左右。
华中科技大学武昌分校架架空空输输电电线线路路的的电电导导是是用用来来反反映映泄泄漏漏电电流流和和空空气气游游离离所所引引起起的的有有功功功功率率损损耗耗的的参参数数。
一一般般线线路路绝绝缘缘良良好好,泄泄漏漏电电流流很很小小,可忽略不计,所以主要只考虑电晕现象引起的功率损耗。
可忽略不计,所以主要只考虑电晕现象引起的功率损耗。
所所谓谓电电晕晕,就就是是架架空空线线路路在在带带有有高高电电压压的的情情况况下下,当当导导线线表表面面的的电电场场强强度度超超过过空空气气的的击击穿穿强强度度时时,导导体体附附近近的的空空气气游游离离而而产产生生的的局局部部放放电电现现象象。
这这种种放放电电现现象象与与导导线线表表面面的的光光滑滑程程度度、导线周围的空气密度及气象状况都有关。
导线周围的空气密度及气象状况都有关。
电晕应尽量避免。
三、电导三、电导华中科技大学武昌分校电电晕晕的的产产生生主主要要取取决决于于线线路路电电压压,开开始始出出现现电电晕晕的的电压称为临界电压电压称为临界电压Ucr,一般可按下列经验公式计算:
一般可按下列经验公式计算:
(6-5)式中,式中,m1导线表面状况系数,对于导线表面状况系数,对于多股绞线,多股绞线,m1=0.830.87;
m2气气象象状状况况系系数数,晴晴天天,m2=1,雨雨雪雪雾雾等等恶恶劣劣天天气气,m2=0.81;
r导线计算半径导线计算半径(cm);
空气相对密度空气相对密度。
Djp三相导线间的几何均距三相导线间的几何均距(cm);
华中科技大学武昌分校v当当运运行行电电压压超超过过临临界界电电压压而而产产生生电电晕晕现现象象时时,与与电电晕晕相对应的每相等值电导为:
相对应的每相等值电导为:
(6-6)式式中中,Pg实实测测单单位位长长度度三三相相线线路路电电晕晕消消耗耗的的总总功功率率(kW/km);
U线路的线电压线路的线电压(kV)。
v架空输电线导线水平排列时,两根边线的电晕临界电压架空输电线导线水平排列时,两根边线的电晕临界电压比上式计算值高比上式计算值高6%,而中间导线的则低,而中间导线的则低4%。
(西门子/公里)华中科技大学武昌分校其相应的电纳其相应的电纳:
式中,式中,r导线计算半径导线计算半径(cm);
Djp三相导线的几何均距三相导线的几何均距(cm)。
线线路路的的电电纳纳是是由由导导线线与与导导线线之之间间,导导线线与与大大地地之之间间的的电电容容所所决决定定的的。
电电容容的的大大小小与与相相间间距距离离、导导线线截截面面、杆杆塔塔结结构构尺尺寸寸等等因因素素有有关关。
三三相相输输电电线线对对称称排排列列,或或虽虽不不对对称称但但经经完完全换位后,每相导线单位长度的等值电容为全换位后,每相导线单位长度的等值电容为:
四、电纳四、电纳华中科技大学武昌分校架架空空线线路路的的电电纳纳值值对对不不同同的的导导线线半半径径和和几几何何均均距距的的变变化化也也不不敏敏感感,单单位位长长度度的的一一相相等等值值电电纳纳值值一一般般在在2.810-6S/km左右。
线路的电纳值也可查表。
采用分裂导线时的一相等值电纳的计算:
显显然然,分分裂裂导导线线的的采采用用,将将增增大大线线路路的的电电纳纳值值。
当当每每相相分分裂裂根根数数分分别别为为2、3、4根根时时,每每公公里里电电纳纳值值约约分分别别为为3.410-6,3.810-6和和4.110-6S。
华中科技大学武昌分校1.分布参数等值电路:
分布参数等值电路:
输输电电线线路路的的参参数数实实际际上上是是沿沿线线路路均均匀匀分分布布的的,可可用用图图6-146-14所所示示的的链形电路表示。
图中,链形电路表示。
图中,rr00、xx00、gg00、bb00为单位长度线路的阻抗和导纳。
为单位长度线路的阻抗和导纳。
五、输电线的正序等值电路五、输电线的正序等值电路图6-14均匀分布参数等值电路特点特点:
不方便:
不方便华中科技大学武昌分校v有有型和型和TT型两种等值电路型两种等值电路vTT型型等等值值电电路路在在构构成成电电网网等等值值电电路路时时增增加加了了一一个个节节点点,增增加了电网计算量,用的较少加了电网计算量,用的较少v一般线路设计时避免电晕的出现,故可不计线路电导。
一般线路设计时避免电晕的出现,故可不计线路电导。
图6-15集中参数表示的
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