【正文】 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 167。 3 電力系統(tǒng)元件參數及等值電路 主要內容 ? 輸電線路的電氣參數及等值電路 ? 變壓器參數及等值電路 ? 發(fā)電機和負荷的參數及等值電路 ? 標幺制及其應用 ? 電力系統(tǒng)等值電路 系統(tǒng)的定量分析與計算 兩方面知識：主要元件的參數和數學模型 電力網數學模型 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 167。 3 電力系統(tǒng)元件參數及等值電路 ? 關于電氣量的說明： 本章開始，如無特別說明： ? 功率均為三相功率 (用來表示負荷 )； ? 電壓為線電壓，電流為線電流； ? 阻抗和導納均為單相參數。 功率三角形 ? 功率因數角 jQPUIjUIjSUIIUiuS???????????????????sin3cos3)sin(cos)(33功率的單位： k或 MW、 var、 VA 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 167。 輸電線路的電氣參數及等值電路 電力線路分為 架空線和電纜 。 一、架空線 ? 組成： ? 導線 －－傳導電流，輸送電能。 ? 避雷線（“架空地線”） －－引雷電流入地，對線路進行雷擊保護。 ? 桿塔 －－支撐及保證必要的安全距離。 ? 絕緣子串 －－保持必要的絕緣狀態(tài)（導線間、導線與桿塔間） ? 金具 －－操作架空線各主要元件的金屬器件的總稱。 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 167。 輸電線路的電氣參數及等值電路 架空線主要組成部分示意圖： 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 167。 輸電線路的電氣參數及等值電路 架空線路在 建設費用、施工、維護及檢修 等方面均優(yōu)于電纜線路，故電網中 優(yōu)先大量采用 。 架空線金具之 絕緣耐張線夾 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 ? 架空線：一般均為 裸導線 。 ? 后續(xù)討論線路參數時，均認定 三相電氣參數相同 ； 實際需在架空線的空間布線時進行調整和彌補 。 ? 使三相參數平衡的常用方法： ? a、三相導線布置在等邊三角形的三頂點上； ? b、三相架空線循環(huán)換位 167。 輸電線路的電氣參數及等值電路 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 二、電纜 167。 輸電線路的電氣參數及等值電路 ?應用場合： ?嚴重污穢地區(qū) ?穿越江河 ?空間擁擠的城市 ?跨海輸電 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 三、線路的電磁現象和對應參數 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 對應的四大線路參數： ? 導線電阻 r－反映載流線路的有功損耗； ? 電抗 x（電感 L）－反映載流線路周圍的磁場效應； ? 電導 g－反映導線附近空氣游離放電的有功損耗及絕緣子表面泄露電流產生的損耗（ 泄露損耗 ，一般很小，忽略不計）； ? 電納 b（電容 c）－反映載流線路周圍的電場效應。 三、線路的電磁現象和對應參數 電暈損耗 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 四、單位長線路的等值電路和參數 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 五、架空線路參數計算 1. 單位長度電阻 r的計算 ? ?1 20 1 20r r t k m?? ? ? ??????溫度修正： α － 電阻溫度系數 導線載流部分的標稱截面積 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 架空線路參數計算 2. 電抗 x的計算 思路： 從每相輸電線所交鏈的磁鏈可求出每相輸電線的電感，繼而得到電抗。 1) 公式的詳細推導略（較復雜，電磁場學） 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 架空線路參數計算 2) 每相導線單位長度的等值電抗計算式 (認為線路的三相電抗相等 )： ? 式中： ? r導線外半徑 ， mm； ? μ導線材料的 相對導磁系數（導磁率）， 銅鋁取 =1，鋼 1； ? f，電流頻率， 50Hz； ? Dm三相 導線間的幾何平均距離 ，常簡稱 幾何均距 ，mm kmrDfx m /10)(2 41 ??????? 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 架空線路參數計算 ? 注意： 幾何均距 與 導線的具體布置方式 有關 ? 等邊三角形排列 ? 不對稱排列 為三相導線間的幾何均距。 ? 水平布置 ab bc c aD D D D? ? ?m DDDDDm ???? 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 架空線路參數計算 ? 進而有： ? NOTE： 工程實際中，不同型號導線在不同幾何均距下的單位長度電抗均 可直接查得 ； 架空線路的電抗一般都在 /公里 左右， 近似 計算時，可直接取此值（ 分裂導線除外 ）。 kmrDrDrDfxmmm/10)(31410)(2441??????????????（ 35） 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 架空線路參數計算 ? 分裂導線的作用： ? 相當于增大了導線的等效半徑，可 減少線路電抗和電暈放電（電能損耗、干擾通信），還可提高線路的輸送功率 。（另一方面，線路電容增大。） 3）分裂導線 －－將輸電線的每相導線分裂成若干根子導線，子導線間相距 ，按一定規(guī)則分散排列所構成的導線 （均勻布置在半徑 R的圓周上）。 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 架空線路參數計算 ? 目前分裂導線在我國電網的應用情況： 一般而言， ? 750kv一般六分裂或四分裂； ? 500kv一般為四分裂導線，即一相四根，也見三分裂； ? 330kv多為雙分裂，也有三分裂、四分裂； ? 220kv多用雙分裂，即一相兩根，或不分裂； ? 110kv及以下多為單根導線，即不分裂。 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 500kv四分裂導線 架空線路參數計算 四分裂導線用阻尼間隔棒 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 750kv六分裂導線 架空線路參數計算 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 ? 分裂導線外半徑的處理 等值半徑 ? n每一相分裂導線的根數； ? r每根導線的實際半徑， mm； ? dm每相分裂導線中各導體間的幾何距離，mm。 架空線路參數計算 mmrdrn nmeq1??d: 分裂間距 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 架空線路參數計算 4 33 22,drrrdrrdreqeqeq????d: 分裂間距 根導線間的距離：某根導線與其余 1)(11312)1(11312??? ?ndddrddddrrnn nmnneq?? 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 ? 故而， 分裂導線線路的每相單位長度的電抗 為： ? 線路電抗較分裂前減小約 20%以上。 ? 導線分裂根數越多，電抗下降越多 。 （超過 4后，電抗的下降趨緩；目前最多到 6分裂） kmnrDxeqm /1 ???（ 37） 架空線路參數計算 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 ● 討論： 1）導線間距、導線截面的尺寸會影響 Dm、 req等的數值，從而影響輸電線的等值電抗大小，但由于它們均位于電抗表達式的對數符號內，故影響不顯著。 2）分裂根數越多，電抗越小，近似計算時，單根、二分裂、三分裂、四分裂和六分裂分別可取近似值 、 、 、 /km左右。 3）同桿共架雙回路，對每一相的電抗也有影響，但并不大，略去不計。 架空線路參數計算 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數 及 等 值 電 路 架空線路參數計算 3. 電導 g的計算 ? 電導： 反映線路沿絕緣子表面的泄漏電流（絕緣子的泄漏電阻引起）和電暈所引起的 有功功率損耗 的參數。 ? 線路的絕緣良好，泄露損耗很小，一般略去不計； ?