【正文】 ； S、 P、 Q分別為視在功率、有功功率、無功功率。)31()31((%)(%)(%)(%) 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 式中， P’k、 U’k表示未歸算值，也就是出廠時(shí)給出的原始數(shù)據(jù)， SN3表示第三繞組的額定容量。此外，三繞組自耦變壓器的額定容量總是小于變壓器的額定容量，因此其歸算式為 ???????????????)()(23239。 1 ( 1 2 ) ( 3 1 ) ( 2 3 )2 ( 1 2 ) ( 2 3 ) ( 3 1 )3 ( 2 3 ) ( 3 1 ) ( 1 2 )1% ( % % % )21% ( % % % )21% ( % % % )2k k k kk k k kk k k kU U U UU U U UU U U U? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?211%100kNTNUUXS?222%100kNTNUUXS?233%100T NX S?（ 214） （ 215） 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 求取三繞組變壓器導(dǎo)納的方法和公式與雙繞組變壓器完全相同。 三繞組變壓器雖然繞組結(jié)構(gòu)有所不同。 有的變壓器在出廠時(shí)只給出最大短路損耗 ，這是指兩個(gè) 100%額定容量的繞組通過額定電流 IN或額定功率 SN，而另一個(gè) 100%或 50%額定容量的繞組空載時(shí)的有功損耗。 2 39。( 1 3 ) ( 1 3 )4kkPP??? 如果繞組容量比為 100/100/50時(shí)，仍需按 50%額定容量給出的短路損耗歸算至額定容量，于是有 再計(jì)算電阻 39。當(dāng)三個(gè)繞組的容量比為 100/100/100時(shí)，則三個(gè)繞組中每個(gè)繞組的額定容量都等于變壓器的額定容量。但應(yīng)注意， 變壓器電納符號(hào)與電力線路電納符號(hào)相反，前者為感性而后者為容性。 （ 28） 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 將 帶入上式 可得變壓器電納的表達(dá)式為 （ 2）電納。 RT jXT jBT GT ..U ..0I.Ib雙繞組變壓器的等值電路和空載相量圖 （ a）等值電路； （ b）空載相量圖 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 （ 1）電導(dǎo)。于是變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)為 可得 式中， XT為變壓器一相高低壓繞阻總電抗（ Ω）； SN為變壓器的額定容量（ MVA）； UN為變壓器繞組的額定電壓（ kV）。而三相電阻中的有功功率損耗為 rkPP?一、雙繞組變壓器的參數(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 222r 23 3 ( )3NNN T T TNNSSP I R R RUU? ? ? 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 上式中， UN、 SN是以 V、 VA為單位， Pk是以 W為單位。 變壓器空載實(shí)驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行，因?yàn)榈蛪弘妷阂撞蓸?，若在高壓?cè)進(jìn)行，還要通過中間變壓器。而線路兩端電壓的相位差 則正比于線路長(zhǎng)度，相應(yīng)的比例系數(shù)就是相位系數(shù) β 。 自然功率也稱 波阻抗負(fù)荷 。顯然，采用這些假設(shè)就相 當(dāng)于設(shè)線路上沒有有功功率損耗。反之，電力線路不長(zhǎng)時(shí)，這些修正系數(shù)都接近于 1，可不必修正。 ( 1 )6139。si nh139。Y39。 1 39。 c osh 39。 1 c osh42ccA Z Y γ l B Z Z γ lγ lC Y Z Y D Z Y γ lZ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?39。( 39。Z長(zhǎng)線路的等值電路 (a) П 型等值電路； (b) Τ 型等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 由上式解得 同樣對(duì)上頁圖，可得 Τ型等值電路的通用常數(shù)為 11 39。239。按下圖，可得 П 型等值電路的通用常式為 39。 （ 241） （ 242） 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 將上面兩式對(duì) x的微分，可得 分別將式上頁代入上兩式，又可得 可解為 將其微分后代入上頁的公式，可得 1 1 1 112z y x z y xU C e C e ???221122d U dI d I dUzydx dx dx dx??1 1 1 1d U d Iz y U y z Idx dx1 1 1 1121 1 1 1//z y x z y xCCI e ez y z y???（ 243） （ 244） （ 245） （ 246） 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 上兩式中， 稱為線路的 特性阻抗 ； 稱為線路的 傳播常數(shù) 。 1. 短電力線路 長(zhǎng)度不超過 100km的架空電力線路，以及不長(zhǎng)的電纜電力線路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 忽略短電力線路的電導(dǎo)、電納，其阻抗為： 短電力線路的等值電路，如圖所示。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 三、電力線路的等值電路 由于正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)三相是對(duì)稱的，三相參數(shù)完全相同，三相電壓、電流的有效值相同，所以可用單相等值電路代表三相。 鋼導(dǎo)線每相單位長(zhǎng)度的電抗為： 式中，前項(xiàng)為的 外電抗 ，與導(dǎo)線的排列位置和計(jì)算半徑有關(guān)；后項(xiàng)為 內(nèi)電抗 ，只與導(dǎo)磁系數(shù) μ r有關(guān)。當(dāng)電力線路運(yùn)行相電壓高于電暈臨界相電壓時(shí)，與電暈相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電導(dǎo)為： 式中， Δ Pg為實(shí)測(cè)三相電力線路電暈損耗的總有功功率(kW/km)。 導(dǎo)體周圍的空氣之所以會(huì)電離，是由于導(dǎo)線表面的電場(chǎng)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(dòng)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(chǎng)強(qiáng)度 ， kV ； 1m— 導(dǎo)線表面的光滑系數(shù)，對(duì)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(shí)，1m均大于 0. 9 ，可取1m=1 ； 2m— 反映天氣狀況的氣象系數(shù)，對(duì)于干燥晴朗的天氣，取2m=l ； ? — 空氣的相對(duì)密度，如當(dāng) b=7 60 0P a ， t = 2 0 176。 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 。 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(zhǎng)度的電納 ,當(dāng) f=50Hz時(shí)為 顯然， Dm、 r對(duì) b1影響不大， b1在 106S/km左右。 實(shí)際運(yùn)用中，導(dǎo)線的分裂根數(shù) n一般取 2~4。 由上式可見，電抗 x1與幾何平均距離 Dm、導(dǎo)線半徑 r 為對(duì)數(shù)關(guān)系，因而 Dm 、 r對(duì) x1的影響不大，在工程計(jì)算中對(duì)于高壓架空電力線路一般近似取 x1= /km。 )/( 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(chǎng) ?自感、互感 1）單導(dǎo)線每相單位長(zhǎng)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(duì)導(dǎo)磁系數(shù)，對(duì)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。 ? 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(duì)人身較安全等。 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(jiǎn)述 電力線路按結(jié)構(gòu)可分為架空線路和電纜線路 。 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。 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(jià)高，電壓愈高，與架空線路的差價(jià)愈大，故障點(diǎn)難確定，檢修復(fù)雜。 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(cè)中查到的一般是 20攝氏度時(shí)的電阻或電阻率，當(dāng)溫度不為 20攝氏度時(shí)，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(shí)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻 α — 電阻溫度系數(shù)； 對(duì)于鋁， α = ； 對(duì)于銅， α = 。對(duì)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 。 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(duì)于二分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）； 對(duì)于三分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）； 對(duì)于四分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）。 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(chǎng) ?容感 1）單導(dǎo)線每相單位長(zhǎng)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)。 611 10lg2 ????rDfCbm? 6112 10lg meqb fCr? ?? ? ?(S／ km ) （ 226）