张 君,江秀臣,王丰华

(上海交通大学 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室,上海 200240)

0 引言

在“电气工程基础”课程的过电压教学过程中,空载架空线路的长线电容效应是一个十分重要的概念。空载架空长线电容效应是一种常见的工频内部过电压,特别在超高压远距离输电工程实践中更为明显,因此必须采取一定措施对它进行补偿。

在“电气工程基础”或“高电压技术”课程实践中,这部分内容通常采用建立分布电路方程进行问题讨论[1-4],但是如果遇到复杂空载长线问题,再通过分布参数模型的电路方程进行分析,往往得不到问题解。因此本文从均匀架空长线的分布参数等效模型以及均匀长线端点的等效集中参数模型出发,通过对电容效应不同的补偿方式进行等效参数进行分析讨论,使用长线端点等效集中参数模型完成对复杂长线问题的简单等效分析。这种方法在教学过程中具有很好的效果,使学生既掌握分析复杂长线问题的方法又掌握分布参数电路处理问题的能力。

1 均匀导线分布参数的等效模型[1-3]

图1 分布参数电路模型

如果末端空载的情况,即 I2=0,那么上式即为

从首段看过去,空载长线等效为一电容器,即

利用式(3),可以将一条空载长线从线路首段等效为一集中参数电容器,把原有长线分布参数问题转化为线路首端的集中参数电路问题,这样可简化原问题。

例如,如果考虑了电源内抗之后,空载长线的分布参数模型如图2(a)所示。……