【正文】 電氣工程基礎(chǔ) 武漢理工大學 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 電氣工程基礎(chǔ) 緒論 電力系統(tǒng)的基本概念和知識 發(fā)電系統(tǒng) 輸變電系統(tǒng) 電力系統(tǒng)負荷 電力網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)計算 電力系統(tǒng)的短路計算 電氣主接線的設(shè)計與設(shè)備選擇 電力系統(tǒng)繼電保護 實驗 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 電氣工程 第六章 電力網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)計算 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 第一節(jié) 電力線路的結(jié)構(gòu) 兩種結(jié)構(gòu)分為架空線路和電纜線路 一、電力線路的結(jié)構(gòu) 1．架空線路 架空線路主要由導(dǎo)線、避雷線（即架空地線）、桿塔、絕緣子和金具等部件組成，如圖所示。 圖 架空線路的結(jié)構(gòu) ?導(dǎo)線和避雷線： 導(dǎo)線的作用是傳導(dǎo)電流、輸送電能；避雷線的作用是將雷電流引入大地，以保護電力線路免遭雷擊。 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 架空線路采用的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)型式主要有單股、多股絞線和鋼芯鋁絞線三種，如圖所示。 圖 裸導(dǎo)線的構(gòu)造 a）單股線 b）多股絞線 c）鋼芯鋁絞線 ?導(dǎo)線材料：要求電阻率小、機械強度大、質(zhì)量輕、不易腐蝕、價格便宜、運行費用低等，常用材料有銅、鋁和鋼。 ?導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式：導(dǎo)線分為裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線兩大類，高壓線路一般用裸導(dǎo)線，低壓線路一般用絕緣導(dǎo)線。 分裂導(dǎo)線 架空導(dǎo)線的型號有： TJ—— 銅絞線 LJ—— 鋁絞線，用于 10kV及以下線路 LGJ—— 鋼芯鋁絞線，用于 35kV及以上線路 GJ—— 鋼絞線，用作避雷線 ?線間距離： 380V為 ～ ； 6～ 10kV為 ～ 1m； 35kV為 2～ ； 110kV 為 3～ 。 ?三相四線制低壓線路的導(dǎo)線，一般都采用水平排列； ?三相三線制的導(dǎo)線，可三角排列，也可水平排列； ?多回路導(dǎo)線同桿架設(shè)時，可三角、水平混合排列，也可全部垂直排列； ?導(dǎo)線在桿塔上的排列方式： ?桿塔： 用來支撐導(dǎo)線和避雷線，并使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與大地之間保持一定的安全距離。 ?按材料分：有木桿、鋼筋混凝土桿（水泥桿）和鐵塔。 ?桿塔的分類 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 500KV輸電線路 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 ?絕緣子和金具： 絕緣子用來使導(dǎo)線與桿塔之間保持足夠的絕緣距離；金具是用來連接導(dǎo)線和絕緣子的金屬部件的總稱。 常用的絕緣子主要有針式、懸式和棒式三種。 ?針式絕緣子：用于 35kV及以下線路上 。 ?懸式絕緣子：用于 35kV以上的高壓線路上，通常組裝成絕緣子串使用（ 35kV為 3片串接；60kV為 5片串接； 110kV為 7片串接）。 ?棒式絕緣子：棒式絕緣子多兼作瓷橫擔使用，在 110kV及以下線路應(yīng)用比較廣泛。 高壓針式絕緣子 低壓針式絕緣子 高壓線路瓷橫擔絕緣子 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 ?瓷橫擔的特點： 有良好的電氣絕緣性能，兼有絕緣子和橫擔的雙重功能，能節(jié)約大量的木材和鋼材，有效地降低桿塔的高度，可節(jié)省線路投資 30%～ 40%。 2．電纜線路 ?電纜的結(jié)構(gòu)： 包括導(dǎo)體、絕緣層和保護包皮三部分。 分為單芯、三芯和四芯等種類。單芯電纜的導(dǎo)體截面是圓形的；三芯或四芯電纜的導(dǎo)體截面除圓形外，更多是采用扇形，如圖所示。 圖 扇形三芯電纜 1— 導(dǎo)體 2— 紙絕緣 3— 鉛包皮 4— 麻襯 5— 鋼帶鎧甲 6— 麻被 ?導(dǎo)體：由多股銅絞線或鋁絞線制成。 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 ?絕緣層：用來使導(dǎo)體與導(dǎo)體之間、導(dǎo)體與保護包皮之間保持絕緣。絕緣材料一般有油浸紙、橡膠、聚乙烯、交聯(lián)聚氯乙烯等。 ?保護包皮：用來保護絕緣層，使其在運輸、敷設(shè)及運行過程中免不受機械損傷，并防止水分浸入和絕緣油外滲。常用的包皮有鋁包皮和鉛包皮。此外，在電纜的最外層還包有鋼帶鎧甲，以防止電纜受外界的機械損傷和化學腐蝕。 ?電纜的敷設(shè)方式： ?直接埋入土中：埋設(shè)深度一般為 ～ ，應(yīng)在凍土層以下。當多條電纜并列敷設(shè)時，應(yīng)留有一定距離，以利于散熱。 ?電纜溝敷設(shè)：當電纜條數(shù)較多時，宜采用電纜溝敷設(shè)，電纜置于電纜溝的支架上，溝面用水泥板覆蓋。 ?穿管敷設(shè)：當電力電纜在室內(nèi)明敷或暗敷時，為了防電纜受到機械損壞，一般多采用穿鋼管的敷設(shè)方式。 2021/2 電氣 工程 電力線路 的結(jié)構(gòu) 架空輸電線路 參數(shù)和等值電路 變壓器等值 電路及參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)元件電壓 和功率分布 電力網(wǎng)絡(luò)的 潮流計算 線路類型 裝 設(shè) 地 點 優(yōu) 點 應(yīng) 用 范 圍 架空線路 導(dǎo)線和避雷線架設(shè)在露天的線路桿塔上 費用低， 施工、 維護、 檢修方便 絕大多數(shù)輸電線路、配電線路采用架空線路 電纜線路 直接埋設(shè)在地下 費用高， 施工、 維護、 檢修不便 當受環(huán)境限制不能采用架空線路時才考慮用電纜線路。大城市配電系統(tǒng)當難以解決線路所需的走廊 ,或為了保持障環(huán)境美時 ,要求采用地下電纜網(wǎng)。 第二節(jié) 架空輸電線路的參數(shù)計算及等值電路 1．輸電線路的參數(shù)計算 ?電阻： 單根導(dǎo)線的直流電阻為： AlR ??導(dǎo)線的交流電阻比直流電阻增大 %～ 1%，主要是因為： ?應(yīng)考慮集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響； ?導(dǎo)線為多股絞線，使每股導(dǎo)線的實際長度比線路長度大 。 ?導(dǎo)線的額定截面（即標稱截面）一般略大于實際截面。 通常取 。 km/ 2Cu ???? km/2Al ????工程計算中，可先查出導(dǎo)線單位長度電阻值 r1，則 lrR1?需要指出： 手冊中給出的 r1值，則是指溫度為 20℃ 時的導(dǎo)線電阻，當實際運行的溫度不等于 20℃ 時，應(yīng)按下式進行修正： ? ?)20(120 ??? ??? rr式中， α為電阻的溫度系數(shù) (1/℃ )，銅取 （ 1/℃ ），鋁?。?1/℃ ）。 ?電抗： 每相導(dǎo)線單位長度的等值電抗為： rr rsrsfx ?? )(π2 av4av1 ??????式中， μr為相對磁導(dǎo)率，銅和鋁的 。 r為導(dǎo)線半徑（ m）； Sav為三相導(dǎo)線的線間幾何均距（ m）。 1?r?3 cabcabav ssss ?注意： 為了使