【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只給出最大短路損耗 ，這是指兩個 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 100%或 50%額定容量的繞組空載時的有功損耗。 2 39。( 1 3 ) ( 1 3 )4kkPP??? 如果繞組容量比為 100/100/50時，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 再計算電阻 39。當(dāng)三個繞組的容量比為 100/100/100時，則三個繞組中每個繞組的額定容量都等于變壓器的額定容量。但應(yīng)注意， 變壓器電納符號與電力線路電納符號相反，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。 變壓器空載實驗在低壓側(cè)進行，因為低壓電壓易采樣，若在高壓側(cè)進行，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，電力線路不長時，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 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 長度不超過 100km的架空電力線路，以及不長的電纜電力線路 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 由于正常運行的電力系統(tǒng)三相是對稱的，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)線每相單位長度的電抗為： 式中，前項為的 外電抗 ，與導(dǎo)線的排列位置和計算半徑有關(guān)；后項為 內(nèi)電抗 ，只與導(dǎo)磁系數(shù) μ r有關(guān)。當(dāng)電力線路運行相電壓高于電暈臨界相電壓時，與電暈相對應(yīng)的導(dǎo)線單位長度的電導(dǎo)為： 式中， Δ Pg為實測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電離，是由于導(dǎo)線表面的電場強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。 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。 實際運用中，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 為對數(shù)關(guān)系，因而 Dm 、 r對 x1的影響不大，在工程計算中對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 ?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。 ? 優(yōu)點：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。 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) 保護金具：護線條、預(yù)絞線、防震錘、阻尼線 絕緣保護：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)電機和負荷的參數(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 。 絕緣子 要求：足夠的電氣與機械強度、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：造價高，電壓愈高，與架空線路的差價愈大，故障點難確定，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，要進行修正： )]20(1[20 ??? trr t ?其中， t— 導(dǎo)線實際運行的大氣溫度 (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 = 。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 。 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（ ）。 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)。 611 10lg2 ????rDfCbm? 6112 10lg meqb fCr? ?? ? ?(S／ km ) （ 226）