【正文】 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 ? 第一節(jié) 電力線路參數(shù)和等值電路 ? 第二節(jié) 變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路 ? 第三節(jié) 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路 ? 第四節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的等值網(wǎng)絡(luò) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第一節(jié) 電力線路參數(shù)和等值電路 ? 導(dǎo)線 ? 避雷線 ? 桿塔 ? 絕緣子 ? 金具 架空線路 1. 架空線路 一、電力線路結(jié)構(gòu)簡述 電力線路按結(jié)構(gòu)可分為架空線路和電纜線路 。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第一節(jié) 電力線路參數(shù)和等值電路 導(dǎo) 線 —— 導(dǎo)線用來傳導(dǎo)電流、輸送電能； 要求：導(dǎo)電好、機(jī)械強(qiáng)度大、抗腐蝕能力強(qiáng) 一、電力線路結(jié)構(gòu)簡述 鋁 — L— 常用，機(jī)械強(qiáng)度不夠，鋼芯鋁線 材料 鋼 — G— 導(dǎo)電性差，做避雷線 銅 — T— 導(dǎo)電性好，但貴 鋁合金 — HL 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 結(jié)構(gòu) 多股線絞合 (J) 排列： 1 18 普通型： LGJ 鋁 /鋼 比 — 加強(qiáng)型： LGJJ 鋁 /鋼 比 — 輕 型： LGJQ 鋁 /鋼 比 — LGJ400/50— 數(shù)字表示截面積 擴(kuò)徑導(dǎo)線 (K) 擴(kuò)大直徑，不增加截面積 LGJK 300相當(dāng)于 LGJQ400 和普通鋼芯相區(qū)別，支撐層 6股 分裂導(dǎo)線 —— 每相分成若干根，相互之間保持一定距離 400500mm,防電暈，減小了電抗，電容增大 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 鋁絞線 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 擴(kuò)徑導(dǎo)線 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 特高壓輸電線路（分裂導(dǎo)線） 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 桿 塔 —— 桿塔用來支撐導(dǎo)線和避雷線，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。 結(jié)構(gòu) 木塔 — 已不用 鋼筋混凝土塔 — 單桿、 ?型桿 鐵塔 — 跨越，超高壓輸電、耐張、轉(zhuǎn)角、換位 作用分 直線桿塔 — 線路走向直線處，只承受導(dǎo)線自重 耐張桿塔 — 承受對導(dǎo)線的拉緊力 轉(zhuǎn)角桿塔 — 用于線路轉(zhuǎn)彎處 換位桿塔 — 減少三相參數(shù)的不平衡 跨越桿塔 — 跨越寬度大時，塔高： 100— 200米 終端桿塔 — 只承受一側(cè)的耐張力，導(dǎo)線首末端 獨(dú)根鋼管 — 城市供電 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 直線桿塔 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 耐張桿塔 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 轉(zhuǎn)角桿塔 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 終端桿塔 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 A B C 換位桿塔 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 跨越桿塔 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 絕緣子 — 絕緣子是用來支持和懸掛導(dǎo)線并使之與桿塔絕緣的。 絕緣子 要求：足夠的電氣與機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕 材料：瓷質(zhì)與玻璃質(zhì)元件 類型：針式（ 35kV以下），懸式（ 35kV以上） 片數(shù)： 35kV， 110kV， 220kV， 330kV， 500kV 3 7 13 19 24 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 線路柱式絕緣子 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 鋼化玻璃絕緣子 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 金具 — 金具用來連接導(dǎo)線或避雷線，將導(dǎo)線固定在絕緣子上，以及將絕緣子固定在桿塔上。 金具 作用：連接導(dǎo)線和絕緣子 線夾：懸重、耐張 導(dǎo)線接續(xù)：接續(xù)、聯(lián)結(jié) 保護(hù)金具：護(hù)線條、預(yù)絞線、防震錘、阻尼線 絕緣保護(hù)：懸重錘 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 架空絕緣楔型線夾 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 鋁合金耐張線夾 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 銅鋁接線端子 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 避雷線 —— 避雷線用來將雷電流引入大地，以保護(hù)電力線路免受雷擊。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 架空線路的換位 是為了較少三相參數(shù)的不平衡 。 根據(jù)規(guī)程規(guī)定 ， 在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中 ， 長度超過 100km的架空線路都要換位 。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 ? 導(dǎo)體 ? 絕緣層 ? 包護(hù)層 2. 電纜線路 （ a）三相紙包型（ b）分相鋁包型 1— 導(dǎo)體 2— 相絕緣 3— 紙絕緣 4— 鋁包皮 5— 麻襯 6— 鋼帶鎧甲 7— 麻被 8— 鋼絲鎧甲 9— 填充物 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 ? 缺點(diǎn)：造價高，電壓愈高，與架空線路的差價愈大，故障點(diǎn)難確定，檢修復(fù)雜。 ? 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省土地占用面積、供電可靠，極少受外力破壞和氣象條件的影響；對人身較安全等。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 二、電力線路的參數(shù) 、鋼芯鋁線和銅線的架空線路的參數(shù) （ 1）電阻。每相導(dǎo)線單位長度的電阻為 鋁、銅的電阻率略大于直流電阻率，有三個原因： （ a）交流電流的集膚效應(yīng)； （ b）絞線每股長度略大于導(dǎo)線長度； （ c）導(dǎo)線的實(shí)際截面比標(biāo)稱截面略小。 其中， S— 導(dǎo)線的標(biāo)稱截面積 (mm2)； ρ — 導(dǎo)線的電阻率 鋁的電阻率： 銅的電阻率： kmmm /2?? kmmm /2?? /2?(216) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 注：在手冊中查到的一般是 20攝氏度時的電阻或電阻率，當(dāng)溫度不為 20攝氏度時，要進(jìn)行修正： )]20(1[20 ??? trr t ?其中， t— 導(dǎo)線實(shí)際運(yùn)行的大氣溫度 (oC)； rt， r20— t oC及 20 oC時導(dǎo)線單位長度的電阻 α — 電阻溫度系數(shù)； 對于鋁， α = ； 對于銅， α = 。 )/( km? )1( Co )1(o(217) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 （ 2）電抗 物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生磁場 ?自感、互感 1）單導(dǎo)線每相單位長度的電抗 x1： 式中， r— 導(dǎo)線的計(jì)算半徑； μ r— 導(dǎo)線的相對導(dǎo)磁系數(shù)，對銅和鋁， μ r=1； f— 交流電的頻率 (Hz)； Dm— 三相導(dǎo)線的 幾何平均距離 ， （ Dab、 Dbc、 Dca分別為導(dǎo)線 AB、 BC、 CA相之間的距離。） 將 f=50Hz， μ r=1代入上式 外電抗 內(nèi)電抗 41 ???????? ?? rmrDfx ?? ?? rDx m3 cabcabm DDDD ?(218) (220a) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 經(jīng)過對數(shù)運(yùn)算后， 上式又可寫成 式中， r’= ，稱為 幾何平均半徑 。 注：上三式是按單股導(dǎo)線的條件推導(dǎo)的。對于多股鋁導(dǎo)線或銅線 r’ /r小于 ，而鋼芯鋁鉸線的r’/r 可取 。 由上式可見，電抗 x1與幾何平均距離 Dm、導(dǎo)線半徑 r 為對數(shù)關(guān)系，因而 Dm 、 r對 x1的影響不大，在工程計(jì)算中對于高壓架空電力線路一般近似取 x1= /km。 rDx m?? (220b) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 2）分裂導(dǎo)線單位長度的電抗 x1: 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 2）分裂導(dǎo)線單位長度的電抗 x1: 分裂導(dǎo)線改變了導(dǎo)線周圍的磁場分布，等效地增大了導(dǎo)線的半徑，從而減少了每相導(dǎo)線單位長度的電抗。 當(dāng)在一相分裂導(dǎo)線中在邊長為 d的等邊多邊形的頂點(diǎn)上對稱分布時，電流在分裂導(dǎo)線中是均勻分布的，每一相可看作一根等值導(dǎo)線，其 等值半徑 為 式中， r— 每根導(dǎo)線的半徑； d1i— 第 1根導(dǎo)線與第 i根導(dǎo)線間的距離， i=2， 3…n。 d m為各導(dǎo)體間的幾何均距 nrDxeqm 1 ??? ? ( 1 )12 13 1 nnne q n mr r d d d rd ???(222) (221) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 注：對于二分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）； 對于三分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）； 對于四分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）。 實(shí)際運(yùn)用中，導(dǎo)線的分裂根數(shù) n一般取 2~4。 3 2eqr rd? 34 2eqr r d?3）同桿架雙回路每回線單位長度的電抗。 由于在導(dǎo)線中流過三相對稱電流時兩回路之間的互感影響并不大（可以略去不計(jì)），故每回線每相導(dǎo)線單位長度電抗的計(jì)算公式與原來的計(jì)算公式相同。 eqr rd 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 （ 3）電納 物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生電場 ?容感 1）單導(dǎo)線每相單位長度的電容 C1 (F／ km) ： 式中， r— 導(dǎo)線半徑（ cm或 mm）； Dm— 三相導(dǎo)線的幾何平均距離（ cm或 mm)。 6110lg mCDr???（ 225） 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 那么，單導(dǎo)線每相單位長度的電納 ,當(dāng) f=50Hz時為 顯然， Dm、 r對 b1影響不大， b1在 106S/km左右。 2）分裂導(dǎo)線每相單位長度的電納。 式中， req為分裂導(dǎo)線的等值半徑。 611 10lg2 ????rDfCbm? 6112 10lg meqb fCr? ?? ? ?(S／ km ) （ 226） 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 （ 4）電導(dǎo)。 電力線路的電導(dǎo)主要是由沿絕緣子的 泄漏現(xiàn)象 和導(dǎo)線的 電暈現(xiàn)象 所決定的 。 正常運(yùn)行時泄漏損失可以忽略。 導(dǎo)線的電暈現(xiàn)象是導(dǎo)線在強(qiáng)電場作用下，周圍空氣的電離現(xiàn)象。 電暈現(xiàn)象將消耗有功功率 。 導(dǎo)體周圍的空氣之所以會電離，是由于導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度超過了某一臨界值，以致空氣原有的離子具有了足夠的動能撞擊其他不帶電分子使其離子化 1221. 4crE m m ??（ 228） 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 電暈臨界相電壓 Ucr l gmcrDU m m rr??其中 tb?? 273?（ 229） crE— 電暈 起始電場強(qiáng)度 ， kV ； 1m— 導(dǎo)線表面的光滑系數(shù)，對表面完好的多股導(dǎo)線，1m= 0. 83 ~ 0. 96 6 ，當(dāng)股數(shù)在 20 股以上時，1m均大于 0. 9 ，可取1m=1 ； 2m— 反映天氣狀況的氣象系數(shù)，對于干燥晴朗的天氣，取2m=l ； ? — 空氣的相對密度，如當(dāng) b=7 60 0P a ， t = 2 0 176。 C 時， ? =1 ； 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 crU— 電暈臨界相電壓， kV ； 1m— 導(dǎo)線表面的光滑系數(shù)，對表面完好的多股導(dǎo)線，1m= 0. 83~ 0. 966 ，當(dāng)股數(shù)在 20 股以上時，1m均大于 0. 9 ，可取1m=1 ； 2m— 反映天氣狀況的氣象系數(shù)，對于干燥晴朗的天氣，取2m=l ； ?— 空氣的相對密度，如當(dāng) b= 7 600P a ，t= 2 0 176。 C 時，?=1 ； b— 大氣壓力， Pa ； t— 空氣的溫度，℃；