【正文】 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 167。 3 電力系統(tǒng)元件參數(shù)及等值電路 主要內(nèi)容 ? 輸電線(xiàn)路的電氣參數(shù)及等值電路 ? 變壓器參數(shù)及等值電路 ? 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路 ? 標(biāo)幺制及其應(yīng)用 ? 電力系統(tǒng)等值電路 系統(tǒng)的定量分析與計(jì)算 兩方面知識(shí)：主要元件的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型 電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 167。 3 電力系統(tǒng)元件參數(shù)及等值電路 ? 關(guān)于電氣量的說(shuō)明： 本章開(kāi)始，如無(wú)特別說(shuō)明： ? 功率均為三相功率 (用來(lái)表示負(fù)荷 )； ? 電壓為線(xiàn)電壓，電流為線(xiàn)電流； ? 阻抗和導(dǎo)納均為單相參數(shù)。 功率三角形 ? 功率因數(shù)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(shù) 及 等 值 電 路 167。 輸電線(xiàn)路的電氣參數(shù)及等值電路 電力線(xiàn)路分為 架空線(xiàn)和電纜 。 一、架空線(xiàn) ? 組成： ? 導(dǎo)線(xiàn) －－傳導(dǎo)電流，輸送電能。 ? 避雷線(xiàn)（“架空地線(xiàn)”） －－引雷電流入地，對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行雷擊保護(hù)。 ? 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(dǎo)線(xiàn)間、導(dǎo)線(xiàn)與桿塔間） ? 金具 －－操作架空線(xiàn)各主要元件的金屬器件的總稱(chēng)。 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 167。 輸電線(xiàn)路的電氣參數(shù)及等值電路 架空線(xiàn)主要組成部分示意圖： 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 167。 輸電線(xiàn)路的電氣參數(shù)及等值電路 架空線(xiàn)路在 建設(shè)費(fèi)用、施工、維護(hù)及檢修 等方面均優(yōu)于電纜線(xiàn)路，故電網(wǎng)中 優(yōu)先大量采用 。 架空線(xiàn)金具之 絕緣耐張線(xiàn)夾 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 ? 架空線(xiàn)：一般均為 裸導(dǎo)線(xiàn) 。 ? 后續(xù)討論線(xiàn)路參數(shù)時(shí)，均認(rèn)定 三相電氣參數(shù)相同 ； 實(shí)際需在架空線(xiàn)的空間布線(xiàn)時(shí)進(jìn)行調(diào)整和彌補(bǔ) 。 ? 使三相參數(shù)平衡的常用方法： ? a、三相導(dǎo)線(xiàn)布置在等邊三角形的三頂點(diǎn)上； ? b、三相架空線(xiàn)循環(huán)換位 167。 輸電線(xiàn)路的電氣參數(shù)及等值電路 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 二、電纜 167。 輸電線(xiàn)路的電氣參數(shù)及等值電路 ?應(yīng)用場(chǎng)合： ?嚴(yán)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(shù) 及 等 值 電 路 三、線(xiàn)路的電磁現(xiàn)象和對(duì)應(yīng)參數(shù) 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 對(duì)應(yīng)的四大線(xiàn)路參數(shù)： ? 導(dǎo)線(xiàn)電阻 r－反映載流線(xiàn)路的有功損耗； ? 電抗 x（電感 L）－反映載流線(xiàn)路周?chē)拇艌?chǎng)效應(yīng)； ? 電導(dǎo) g－反映導(dǎo)線(xiàn)附近空氣游離放電的有功損耗及絕緣子表面泄露電流產(chǎn)生的損耗（ 泄露損耗 ，一般很小，忽略不計(jì)）； ? 電納 b（電容 c）－反映載流線(xiàn)路周?chē)碾妶?chǎng)效應(yīng)。 三、線(xiàn)路的電磁現(xiàn)象和對(duì)應(yīng)參數(shù) 電暈損耗 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 四、單位長(zhǎng)線(xiàn)路的等值電路和參數(shù) 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 五、架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 1. 單位長(zhǎng)度電阻 r的計(jì)算 ? ?1 20 1 20r r t k m?? ? ? ??????溫度修正： α － 電阻溫度系數(shù) 導(dǎo)線(xiàn)載流部分的標(biāo)稱(chēng)截面積 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 2. 電抗 x的計(jì)算 思路： 從每相輸電線(xiàn)所交鏈的磁鏈可求出每相輸電線(xiàn)的電感，繼而得到電抗。 1) 公式的詳細(xì)推導(dǎo)略（較復(fù)雜，電磁場(chǎng)學(xué)） 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 2) 每相導(dǎo)線(xiàn)單位長(zhǎng)度的等值電抗計(jì)算式 (認(rèn)為線(xiàn)路的三相電抗相等 )： ? 式中： ? r導(dǎo)線(xiàn)外半徑 ， mm； ? μ導(dǎo)線(xiàn)材料的 相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)（導(dǎo)磁率）， 銅鋁取 =1，鋼 1； ? f，電流頻率， 50Hz； ? Dm三相 導(dǎo)線(xiàn)間的幾何平均距離 ，常簡(jiǎn)稱(chēng) 幾何均距 ，mm kmrDfx m /10)(2 41 ??????? 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 ? 注意： 幾何均距 與 導(dǎo)線(xiàn)的具體布置方式 有關(guān) ? 等邊三角形排列 ? 不對(duì)稱(chēng)排列 為三相導(dǎo)線(xiàn)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(shù) 及 等 值 電 路 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 ? 進(jìn)而有： ? NOTE： 工程實(shí)際中，不同型號(hào)導(dǎo)線(xiàn)在不同幾何均距下的單位長(zhǎng)度電抗均 可直接查得 ； 架空線(xiàn)路的電抗一般都在 /公里 左右， 近似 計(jì)算時(shí)，可直接取此值（ 分裂導(dǎo)線(xiàn)除外 ）。 kmrDrDrDfxmmm/10)(31410)(2441??????????????（ 35） 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 ? 分裂導(dǎo)線(xiàn)的作用： ? 相當(dāng)于增大了導(dǎo)線(xiàn)的等效半徑，可 減少線(xiàn)路電抗和電暈放電（電能損耗、干擾通信），還可提高線(xiàn)路的輸送功率 。（另一方面，線(xiàn)路電容增大。） 3）分裂導(dǎo)線(xiàn) －－將輸電線(xiàn)的每相導(dǎo)線(xiàn)分裂成若干根子導(dǎo)線(xiàn)，子導(dǎo)線(xiàn)間相距 ，按一定規(guī)則分散排列所構(gòu)成的導(dǎo)線(xiàn) （均勻布置在半徑 R的圓周上）。 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 ? 目前分裂導(dǎo)線(xiàn)在我國(guó)電網(wǎng)的應(yīng)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(dǎo)線(xiàn)，即一相四根，也見(jiàn)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(dǎo)線(xiàn)，即不分裂。 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 500kv四分裂導(dǎo)線(xiàn) 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 四分裂導(dǎo)線(xiàn)用阻尼間隔棒 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 750kv六分裂導(dǎo)線(xiàn) 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 ? 分裂導(dǎo)線(xiàn)外半徑的處理 等值半徑 ? n每一相分裂導(dǎo)線(xiàn)的根數(shù)； ? r每根導(dǎo)線(xiàn)的實(shí)際半徑， mm； ? dm每相分裂導(dǎo)線(xiàn)中各導(dǎo)體間的幾何距離，mm。 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 mmrdrn nmeq1??d: 分裂間距 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 4 33 22,drrrdrrdreqeqeq????d: 分裂間距 根導(dǎo)線(xiàn)間的距離：某根導(dǎo)線(xiàn)與其余 1)(11312)1(11312??? ?ndddrddddrrnn nmnneq?? 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 ? 故而， 分裂導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路的每相單位長(zhǎng)度的電抗 為： ? 線(xiàn)路電抗較分裂前減小約 20%以上。 ? 導(dǎo)線(xiàn)分裂根數(shù)越多，電抗下降越多 。 （超過(guò) 4后，電抗的下降趨緩；目前最多到 6分裂） kmnrDxeqm /1 ???（ 37） 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 ● 討論： 1）導(dǎo)線(xiàn)間距、導(dǎo)線(xiàn)截面的尺寸會(huì)影響 Dm、 req等的數(shù)值，從而影響輸電線(xiàn)的等值電抗大小，但由于它們均位于電抗表達(dá)式的對(duì)數(shù)符號(hào)內(nèi)，故影響不顯著。 2）分裂根數(shù)越多，電抗越小，近似計(jì)算時(shí)，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(duì)每一相的電抗也有影響，但并不大，略去不計(jì)。 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 第三章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 及 等 值 電 路 架空線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算 3. 電導(dǎo) g的計(jì)算 ? 電導(dǎo)： 反映線(xiàn)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(shù)。 ? 線(xiàn)路的絕緣良好，泄露損耗很小，一般略去不計(jì)； ?