课时单元:4 (一)、教学内容
2-3 电力线路的参数和数学模型 一、电力线路的结构
电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路。
架空线路是由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具构成。它们的作用。 1.导线和避雷线
导线和避雷线除了要求有良好的导电性能外,还必须具有较高的机械强度和耐化学腐蚀的能力。目前常用的导线材料有铝、铜、钢、铝合金。广泛采用钢芯铝绞线LGJ.。为了减小电晕损耗或线路电抗,对电压在220kV以上的输电线还常常采用分裂导线或扩径导线。
2.杆塔
按受力的特点分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔和直线转角杆塔、终端杆塔、换位杆塔及跨越杆塔等;架空线路的三相导线的换位.
3.绝缘子
绝缘子是用来支持和悬挂导线并使之与杆塔绝缘的。架空线路上所用的绝缘子主要有针式和悬式两种,在个别情况下也有用瓷横担绝缘子等型式。
4.金具
架空线路的金具有悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、联结金具、保护金具等几大类。 二、电缆的结构
电缆线路的造价比架空线路要高,电压愈高,两者的差价也愈大。另外,电缆线路的故障点的确定和检修比架空线路要复杂得多。优点,如不需要在地面上架设杆塔,节省土地占用面积;供电可靠,极少受外力破坏和气象条件的影响;对人身较安全等。
1.电缆的构造
电缆的构造一般包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。 二、电力线路的阻抗
1.电阻
直流电路中导体的电阻可按下式计算:R??Sl
修正以后的电阻率,应考虑到下面三个因素:
(1)绞线中线股的实际长度要比导线的长度长2%-3%。
(2)导线和电缆的实际截面比额定截面要小。 (3)集肤效应。 电阻一般查表。
rt?r20?1?a?t?20?? (2-3) 2.线路的电抗
D???x1?2?f?4.6lgm?r??10?4
r2??其中 Dm?3DabDbcDca Dm为三相导线的几何平均距离,简称几何均距(cm或mm), 如将f=50,?r?1代人,可得:x1?0.1445lg分裂导线减小了每相导线的电抗。
x1?0.1445lgDm0.0157? (2-7) r?nDm?0.0157 ?r双回输电线路的总电抗为单回线并联。 3.线路的电导
由沿绝缘子的泄漏电流和电晕现象决定。电晕现象,电晕的危害。 线路的电导 g1??PgU2?10?3 (2-10)
7.58?10?6 (2-12) Dlgmr4.线路的电纳 b1?2?fC1?(二)、教学手段
板书和多媒体结合,引入大量的图片来讲解。启发学生到室外多观察如分裂导线的形状、绝缘子的形状等。
(三)、板书设计
主要多媒体课件。
(四)、作业:习题集2-1-1、2-1-2、2-1-6
课时单元:5 (一)、教学内容
2-2变压器的参数和数学模型 一、 双绕组变压器的参数和数学模型 1.电阻
2PkUN (注意单位的变换) RT?21000SN 2. 电抗
XT?UN2UK%UK%UN?? 100100S3INN3.电导
P0GT?21000UN4.电纳
BT?
I0%SN?2 100UN主要介绍参数的推导过程。
(二)、教学手段
以板书为主。复习变压器短路实验和空载实验的内容,引深到参数计算。
(三)、板书设计
简要画出变压器实验的示意图,准确画出双绕组变压器等值电路图,一直留在黑板上,便于参数讲解。
(四)、作业:习题集2-2-1、2-2-2
课时单元:6 (一)、教学内容
二、 三绕组变压器的参数和数学模型
三绕组变压器三绕组的容量比有不同的组合,且各绕组在铁芯上的排列又有不同方式,所以存在一些归算问题。 (一) 容量比100/100/100
1. 电阻
Pk1?1(Pk(1?2)?Pk(3?1)?Pk(2?3)) 21(Pk(1?2)?Pk(2?3)?Pk(3?1)) 21Pk3?(Pk(2?3)?Pk(3?1)?Pk(1?2))
2短路损耗Pk1、Pk2、Pk3由铭牌给出 Pk2?则按与双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻
2Pk1UN RT1?21000SNRT2RT32Pk2UN ?21000SN2Pk3UN ?21000SN2.电抗
由各绕组两两之间的短路电压Uk(1-2)%、Uk(2-3)%、Uk(3-1)%求出各绕组的短路电压
1(Uk(1?2)%?Uk(3?1)%?Uk(2?3)%) 21Uk2%?(Uk(1?2)%?Uk(2?3)%?Uk(3?1)%)
21Uk3%?(Uk(2?3)%?Uk(3?1)%?Uk(1?2)%)
2再按与双绕组相似的计算公式求各绕组的电抗 Uk1%?XT1XT2XT32Uk1%UN ?21000SN2Uk2%UN ?21000SN2Uk3%UN ?21000SN导纳的计算与双绕组相同。 (二)、容量比100/100/50
Pk(1-3)= P’k(1-3) (IN/ IN/2)2=4 P’k(1-3) Pk(2-3)= P’k(2-3) (IN/ IN/2)2=4 P’k(2-3) 有时,电压也未归算,则:
Uk(1-3)%= U’k(1-3) % (IN/ IN/2)=2 U’k(1-3) %
Uk(2-3)%= U’k(2-3) % (IN/ IN/2)=2 U’k(2-3)
注意:
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