一般情况下,电力线路所采用的金属导线指铝线、钢芯铝线和铜线。它们每相单位长度的电阻可按下式计算
在电力系统计算中,导线材料的电阻率采用下列数值:铝为31.5Ωmm2/km,铜为18.8Ωmm2/km。由于存在趋肤效应和邻近效应,电力线路的交流电阻一般略大于直流电阻。实际应用中,导线的电阻通常从产品目录或手册中查得。但是手册中给出的是在20℃下的数据,而实际电力线路的运行环境温度往往不是20℃,因此在需要精确计算时,必须对所查得的数据按下式进行转换。
(2)电力线路的电抗
电力线路的电抗计算较为复杂,分为单相、三相导线及分裂导线等多种情况,详细的计算过程请参考文献[3,4]中的相关内容。在实际计算中,可以采用下式做近似计算:
式中 Dm——导线的几何均距;
r——导线半径。
Dm与r的单位必须统一(采用mm或者cm)。
也可以从相关的产品目录或手册中查得架空线路的单位长度电抗,但是必须注意架空线路的排列情况,在相同电压等级下,架空线路采用三相并行排列或品字形排列方式,其单位长度电抗值是不同的。如表1-1所示。
在近似计算的情况下,对于架空线路的单位长度电抗可以取0.4Ω/km。
对于电缆线路的电抗参数一般情况下都需要通过查阅产品手册获取,尤其对于110kV及以上的高压输电电缆。
(3)电力线路的导纳
在实际计算中,电力线路的电纳可以采用下式进行计算:
(www.daowen.com)
式中 Dm——导线的几何均距;
r——导线半径。
同样的Dm与r的单位必须统一(采用mm或者cm)。
表1-1 每公里架空线路的电抗、电阻标幺值(S∗=100MVA)
输电线路参数按表1-2所列条件计算。
表1-2 输电线路参数
由于电纳同几何均距、导线半径之间存在对数关系,所以架空线路的电纳变换不大。在近似计算中,可以取单位长度的电纳值为2.85×10-6S/km。而对于分裂导线而言,其电纳值也可以采用式(1-4)计算,只需要将导线半径换成等效半径即可。
也可以直接从相关的手册中查得分裂导线的电纳值。例如可以利用图1-1,根据不同的导线分裂根数、几何均距查询500kV分裂导线的单位长度电纳值。
图1-1 分裂导线电纳值
a)与分裂根数n的关系 b)与几何均距的关系dm
对于电缆线路来说,其电纳值一般需要通过查询产品手册获取,值得注意的是,由于电缆线路具有等效电容效应,其电纳值一般要比同电压等级的架空线路大一个数量级。
线路的电导取决于线路上安装的绝缘子串的泄漏和电晕,而与导线材料无关。实际上,由于泄漏通常很小,而在设计线路时,就已检验了所选导线内半径能否满足晴朗天气不发生电晕的要求,一般情况都可认为线路的电导为零。
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