电力系统分析稳态部分第十二章重点探讨了电力系统的无功功率平衡问题,这涉及到电力系统中的各种元件参数和等值电路。首先,电力线路是电力传输的基础,分为架空线路和电缆线路。
架空线路主要由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具构成。导线用于传输电流,避雷线用于防雷。220KV以上的线路可能采用分裂导线或扩径空心导线以减少电晕损耗和线路电抗。导线的材料通常是铜、铝或钢,而结构则有单股线、多股绞线和钢芯铝绞线等。导线的排列方式根据电压等级、回路数量等因素确定,例如水平、三角或垂直排列。
杆塔是支撑导线和避雷线的关键,根据材质分为木杆、混凝土杆和铁塔,按用途可分为直线、转角、耐张、终端、换位和跨越杆塔等。横担安装在杆塔上,用于固定绝缘子。绝缘子自身确保导线与杆塔间的绝缘,常见类型有针式、悬式和棒式。金具则是连接导线和绝缘子的金属组件。
电缆线路由导体、绝缘层和保护包皮组成,有单芯、三芯和四芯等形式。导体由多股绞线制成,绝缘层通常使用油浸纸、橡胶、聚乙烯或交联聚氯乙烯。保护包皮包括铝包皮和铅包皮,以及钢带铠甲,以防机械损伤和化学腐蚀。
在参数计算方面,架空线路的电阻是衡量有功功率损耗的关键。交流电阻比直流电阻稍大,这是由于集肤效应、邻近效应以及导线实际长度等因素的影响。集肤效应是指高频电流在导体表面流动的现象。计算导线电阻时,通常会考虑导线的标称截面和导体材料的电阻率。
电力系统的无功功率平衡是确保系统稳定运行的重要方面,它涉及到发电机、变压器、电容器和电抗器等设备的无功功率输出和输入。无功功率的管理对于电压控制和系统稳定性至关重要,因此理解和掌握电力系统元件参数及其等值电路是电力系统分析的基础。