电力系统元件等效电路和参数共88页文档
3电力系统元件参数及等值电路
3电力系统元件参数及等值电路电力系统的元件参数和等值电路是电力系统中至关重要的部分，它们决定了电力系统的性能和运行稳定性。
在电力系统中，主要的元件包括变压器、发电机、电力线路、开关设备等，这些元件各自具有不同的参数和等值电路模型。
下面将介绍电力系统中常见的元件参数以及它们的等值电路模型。
1.变压器变压器是电力系统中常见的元件之一，它主要用于改变电压的大小。
变压器的参数包括变比、额定功率、绕组电阻、绕组电感等。
变压器的等值电路模型通常包括两个绕组，每个绕组都包含一个电阻和一个电感。
变压器的等值电路模型可以用来计算电流、功率损耗等。
2.发电机发电机是用来将机械能转化为电能的设备，它的参数包括额定功率、功率因数、电压、电流等。
发电机的等值电路模型通常包括一个电动势、一个串联阻抗和一个并联电导。
发电机的等值电路模型可以用来计算电压、电流、功率输出等。
3.电力线路电力线路是电力系统中用来传输电能的设备，它的参数包括线路长度、线路电阻、线路电抗等。
电力线路的等值电路模型通常包括一个串联电阻和一个并联电抗。
电力线路的等值电路模型可以用来计算电压降、损耗功率等。
4.开关设备开关设备是电力系统中用来控制电路通断的设备，它的参数包括额定电流、额定电压、动作特性等。
开关设备的等值电路模型通常包括一个串联电阻和一个并联电容。
开关设备的等值电路模型可以用来计算电流、电压、功率损耗等。
总结来说，电力系统中的元件参数和等值电路是电力系统设计和运行的基础。
了解各个元件的参数和等值电路模型，可以帮助工程师设计和分析电力系统，确保其正常运行和稳定性。
同时，不同元件之间的参数和等值电路模型之间也需要考虑其相互影响，以确保整个电力系统的协调运行。
因此，对电力系统中的元件参数和等值电路模型有深入的了解是非常重要的。
电力网各元件的参数和等值电路
电力网各元件的参数和等值电路1. 电力网概述电力网，也称为电力系统，是指由发电厂、输电线路、变电站和配电网组成的能够将电能从发电厂输送到用户终端的系统。
电力网可以分为高压输电网、中压配电网和低压配电网三个局部。
在电力网中，各个元件扮演着不同的角色，起着连接与转换电能的作用。
本文将详细介绍电力网各元件的参数和等值电路。
2. 发电厂发电厂是电力网中的起点，主要负责将其他能源转化为电能。
发电厂的参数主要包括发电容量、电压等级、频率等。
发电厂通常由多台发电机组成，发电机的等值电路可以用以下形式表示：发电机等值电路发电机等值电路其中，R为发电机的电阻，X为发电机的电抗，Z为发电机的复阻抗。
3. 输电线路输电线路用于将发电厂产生的电能输送到变电站，它是电力网的骨干局部。
输电线路的参数主要包括电阻、电感和电容等。
输电线路可以用等值电路来近似表示，其中包括串联的电阻、电感和电容元件。
等值电路的参数可以通过测量和计算获得。
4. 变电站变电站位于输电线路的末端或中途，用于将高压输电线路转换为中压或低压配电网所需的适宜电压。
变电站的参数主要包括变压器的变比和容量等。
变电站包括变压器和其他辅助设备，变压器的等值电路可以用以下形式表示：变压器等值电路变压器等值电路其中，R为变压器的电阻，X为变压器的电抗，Z为变压器的复阻抗。
5. 配电网配电网是将电能从变电站分配到用户终端的局部，包括中压配电网和低压配电网。
配电网的参数主要包括线路电阻、电导和负载等。
配电网的等值电路可以由串联的电阻和电导元件表示。
6. 总结电力网是由发电厂、输电线路、变电站和配电网组成的系统，各个元件扮演着不同的角色，起着连接与转换电能的作用。
为了研究电力网的行为和性能，可以将各个元件的等值电路进行建模。
通过建立等值电路，可以对电力网进行分析和仿真，从而预测和优化电力系统的运行。
上述文档介绍了电力网各元件的参数和等值电路，这对于理解电力网的结构和特性非常重要，并且为电力系统的设计和运维提供了根底知识。
电力网各元件参数和等值电路
UL--线电压，kV。
线路设计时 尽量避免在正常气象条件下发生电晕。 分析（2-6）电晕
线路结构影 响Ucr因素：
几何均距Dm
导线半径r
Dm ↑杆塔尺寸↑,造价↑
r与成反比, r ↑ Ucr↓
设计：220kV以下按避免电晕损耗条件选导线半径； 220kV及以上用分裂导线↑每相的等值半径； 特殊情况，采用扩径导线。
同，当三相相间距离为Dab、 Dbc、 Dca时， Dm= 3 Dab Dbc Dca （mm）
工程近似取：x1=0.4(Ω/km)
➢ 分裂导线单位长度电抗：
x1
0.1445 lg
Dm req
0.0157 n
（2-4）
其中：n—每相分裂根数 ,mm
r eq--分裂导线的等值半径，其值为：
式中 r --分裂导线中每根导线的半径 ,mm
n
req n r d1i i2
d1i—一相分裂导线中第1根与第i根的距离， i=2，3···，n。
计算公式看→ 分裂的根数∝电抗下降，但分裂根数>3、4根时, 电抗 下降减缓实际应用中分裂根数≯4根。 分裂导线的几何均距、等值半径与电抗成对数关系， 其电抗主要与分裂根数有关，当分裂根数→2、3、4 根时，电抗/公里分别→0.33、0.30、0.28Ω/km左右。
（2）电抗x：
导线流过交流电流时，∵导线的内外部交变磁场的作用而 产生电抗。 循环换位的三相输电线路每相导线单位长度电抗为：
➢ 单导线单位长度电抗：
x1
0.1445 lg
Dm r
0.0157r
（2-3）
其中：r --导线的半径 ,mm
μr--导线材料的相对导磁系数，对铝和铜μr=1
电力系统各元件的特性参数和等值电路(精)
第二章 电力系统各元件的特性参数和等值电路 主要内容提示：本章主要内容包括：电力系统各主要元件的参数和等值电路，以及电力系统的等值网络。
§2-1电力系统各主要元件的参数和等值电路一、发电机的参数和等值电路一般情况下，发电机厂家提供参数为：N S 、N P 、N ϕcos 、N U 及电抗百分值G X %，由此，便可确定发电机的电抗G X 。
按百分值定义有100100%2⨯=⨯=*NNGG G U S X X X 因此 NNG G S U X X 2100%⋅= （2—1） 求出电抗以后，就可求电势G E ∙)(G G G G X I j U E ∙∙∙+=，并绘制等值电路如图2-1所示。
二、电力线路的参数和等值电路电力线路等值电路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。
在同一种材料的导线上，其单位长度的参数是相同的，随导线长度的不同，有不同的电阻、电抗、电导和电纳。
⒈电力线路单位长度的参数电力线路每一相导线单位长度参数的计算公式如下。
⑴电阻：()[]201201-+=t r r α（Ω/km ） （2—2） ⑵电抗：0157.0lg1445.01+=rD x m（Ω/km ） （2—3）（a ） G ·（b ）G ·图2-1 发电机的等值电路 （a ）电压源形式 （b ）电流源形式采用分裂导线时，使导线周围的电场和磁场分布发生了变化，等效地增大了导线半径，从而减小了导线电抗。
此时，电抗为nr D x eq m 0157.0lg1445.01+=（Ω/km ） 式中m D ——三相导线的几何均距；eq r ——分裂导线的等效半径； n ——每相导线的分裂根数。
⑶电纳：6110lg 58.7-⨯=rD b m（S/km ） （2—4） 采用分裂导线时，将上式中的r 换为eq r 即可。
⑷电导：32110-⨯=U P g g∆（S/km ） （2—5）式中g g ∆——实测的三相线路的泄漏和电晕消耗的总功率， kW/km ；U ——实测时线路的工作电压。
第三章电力系统元件参数及等值电路
UN—变压器的额定电压，kV。
24
双绕组变压器
• 电纳
变压器空载电流 I0 包含有功分量和无功分量，近似 认为空载电流等于无功分量Ib，于是
I0%
I0 I
100
Ib I
100
U B 3I
100
B
I0% 100
3I U
I0 %S
100U
2
式中：
BT—变压器的电纳，S；
I0%—变压器额定空载电流百分值；
4
输电线路的参数
工程上已将各种型号导线单位长度的电阻、电 抗、电纳值列在设计手册中，对于表中所列的 电阻值，是指环境温度为20°C时的值，
当实际温度异于20°C时应按下式修正：
rt r20 [1 (t 20)]
(2.9)
5
输电线路的参数
单相导线线路电抗：
x0 0.1445 Deq 0.0157 km (3-5)
SN S3
U
' k
(23)
%
U k (31) %
SN S3
U
' k
(31)
%
35
第三节 发电机和负荷的参数及等值电路
• 1、发电机的参数和等值电路 发电机是供电的电源，其等值电路有两 种，如图所示。
36
• 在电力系统中，一般不计发电机的电阻， 因此，发电机参数只有一个电抗 。
• 一般发电机出厂时，厂家提供的参数有
• 电阻
每个绕组相应的损耗:
P1
1 2
(P12
P 31
P23 )
1 P2 2 (P12 P23 P31 )
P 3
1 2
(P
23
P 31
(精选)电力系统元件参数及等值电路
23/75
Π型等值电路采用近似参数和修正参数误差分析
330kV线路：r0 = 0.0579Ω/km，x0 = 0.316Ω/km，g0 = 0.0，b0 = 3.555×10-4 S/km。
R误差/%
X误差%
B误差%
l/km
G/μS
近似 修正 近似 修正 近似 修正
100 0.4 0.002 0.2
req r req 4 (rd )2 rd req 9 (rdd )3 3 rd 2
req 16 (rdd 2d )4 1.094 rd 3
15/75
3.1.5 电容
相间距离、导线截面等与线路结构有关的参数 对电纳大小有影响，但在对数符号内，影响不大。
导线类型 单导线 二分裂 三分裂 四分裂
PS(1－2)
PS' (1－2)
SN S2N
2
需要折算
PS(2－3)
PS' (2－3)
SN min(S2N , S2N )
2
PS(1－3)
PS' (1－3)
SN S3N
2
41/75
2）短路电压
出厂已经折算
不需要折算
U S1%
1 2
(US(1－2) % U ％ S(3－1) US(2－3) %)
三绕组变压器各绕组等值电抗的相对大小，与 其在铁芯上排列有关，高压在外层，升压变压器低 压在中层，降压变压器中压在中层，中层绕组的等 值电抗比较小，甚至是负值
43/75
3）三绕组变压器参数
低中 高
中低 高
降压变压器
升压变压器
44/75
4）变压器模型
变压器一般采用理想变压器模型，三绕组变压器 一般用三个或两个双绕组变压器表示。参数包括R、 X、k。
电网各元件的参数和等值电路
电网各元件的参数和等值电路实际电力系统是由不同电压的电力网通过变压器联结而成的，系统的各元件如输电线路、发电机、变压器等需要确定各自的等值电路，为电力系统分析与计算的打下基础。
一、电力线路的参数和等值电路1.力线路的参数(1)电阻、电感（电抗）线路的电感以电抗的形式计算、电导、电容（电纳）而线路的电容则以电纳的形式计算。
电力线路的参数是匀称分布，电阻、电抗、电导和电纳都是沿线路长度匀称分布的。
(2)工程上：1）线路的电阻：式中，l：导线的长度，r1：单位长度的电阻。
2）线路的电抗：阻碍电流流淌的力量用电抗来度量。
用每相导线单位长度的电抗进行计算。
3）线路的电导阻：由沿绝缘子的泄漏电流和电晕现象打算的。
用单位长度的电导进行计算。
4）线路的电纳：导线之间及导线对大地之间的电容打算。
2.电线路的等值电路与基本方程输电线路在正常运行时三相参数是相等的，可以只用其中的一相作出等值电路。
电力线路的单相等值电路如图1。
图1 电力线路的单相等值电路（1）短线路的等值电路与基本方程由于电压不高，这种线路电纳的影响不大，可略去。
因此短线路的参数只有一个串联总阻抗。
短线路的等值电路见图2。
图2 短线路的等值电路（2）中等长度线路的等值电路与基本方程这种线路电压较高，线路的电纳一般不能忽视，等值电路常为Π形等值电路，如图3。
图3 中等长度的等值电路（3）长线路的等值电路必需考虑分布参数特性的影响。
将分布参数乘以适当的修正系数就变成了集中参数，从而绘出用集中参数表示的等值电路，见图4。
图4 长线路的等值电路二、电抗器的参数和等值电路电抗器的作用是限制短路电流，由电阻很小的电感线圈构成，因此等值电路可用电抗来表示。
一般电抗器铭牌上给定它的额定电压、额定电流和电抗百分值，由此可求电抗器的电抗。
三、变压器的参数和等值电路变压器的参数包括电阻、电导、电抗和电纳，这些参数要依据变压器铭牌上厂家供应的短路试验数据和空载试验数据来求取。
第2章电力系统元件参数和等值电路资料
D 0.1445lg m 0.0157 ( / km)
x1
n
req
式中： n — 相线分裂次数； req—分裂导线的等值半径。
第一节 电力线路参数和等值电路
n
r d n r
eq
1i
i2
比等导电面积的非 分裂导线的半径大
式中，r—每根子导线的半径； d1i—第1根导线与第i根导线间的距离，i=2，3，…，n
扇形三芯电缆的构造 1—导体；2—绝缘层；3—铅包皮； 4—黄麻层；5—钢带铠甲； 6—黄麻保护层
第一节 电力线路参数和等值电路
二、电力线路的参数
分布参数( distributed parameter ) 的单相等值电路
从《电路分析》课程学习中,我们知道,当被研究对象的尺寸不 是远小于其正常工作频率所对应的波长时,被研究对象的等效电路就
n—分裂导线的分裂数；
始临界电压比等截
r—每一根导线的半径（cm）； 面普通导线的高
m、Dm与前面式子意义相同； n、β的关系下表：
n 2 3 4 5 6 7 8 10 β 2.0 3.48 4.24 4.7 5.0 5.2 5.38 5.58
第一节 电力线路参数和等值电路
在晴天运行的相电压等于电晕临界相电压时，电力线路不 会出现电晕现象。
A
r
B
C
R
DAB
DBC
DAC
采用四分裂导线的三相线路示意图
第一节 电力线路参数和等值电路
讨论：
x1
0.1445lg
Dm req
0.0157r
n
n≥2
比等导电面积的非 分裂导线的半径大
结论：采用分裂导线，其电抗将减小。分裂导线的根