【文章內(nèi)容簡介】 力線路的分類及結(jié)構(gòu) 電力線路按其功能可分為輸電線路、配電線路和聯(lián)絡(luò)線路：輸電線將電廠發(fā)出的電能傳輸至負(fù)荷中心，經(jīng)降壓后由配電線路分配給用戶；聯(lián)絡(luò)線路的作用是將兩個相 鄰的系統(tǒng)連接起來，以加強聯(lián)系，提高運行的穩(wěn)定性，改善運行條件，也可互相傳輸功率，互為備用。按其結(jié)構(gòu)可分為架空線路和電纜線路兩大類：前者桿塔、絕緣子、金具、導(dǎo)線和避雷線等部件組成，聳立在地上；后者由電力電纜和電纜附件組成，敷設(shè)在地下。而者各有利弊：電纜線路占地少，供電可靠，比較安全，但造價高，檢修費事；架空線路造價低，維修較易，但占地多，易受損傷，供電可靠性差。 架空線的參數(shù) （ 1）電阻 r1:電阻是表針電流經(jīng)導(dǎo)體時所產(chǎn)生熱效應(yīng)的參數(shù)。每相導(dǎo)線單位長度的電阻計 算公式為： r1 =S? （Ω /Km） （ 2）電抗 x1：電抗是表征電流經(jīng)導(dǎo)體時所產(chǎn)生磁場效應(yīng)的參數(shù)。每相導(dǎo)線單位長度的電抗計算公式為： x1 =ω l1 1000=? lnRDem （Ω /Km） 式中 Dm= 3 DDDcabcab為三相導(dǎo)線的幾何均距，正三角排列時 Dm=D ，水平排列時 Dm= ； Re= 311312 ddd nR ? （ 3）電導(dǎo) g1：電導(dǎo)是表征電壓施加在導(dǎo)體上時產(chǎn)生泄露現(xiàn)象 和電暈現(xiàn)象引起有效損耗的參數(shù)。泄露是電流在桿塔出沿絕緣子串的表面流入大地的一種現(xiàn)象。一般情況下線路導(dǎo)體的絕緣良好，因而泄露電流很小，可忽略。電暈是當(dāng)導(dǎo)體表面的電場強度超過空氣的擊穿強度時導(dǎo)體附近的空氣游離而產(chǎn)生局部放電的一種現(xiàn)象。 （ 4）電納 b1：電納是表征電壓施加在導(dǎo)體上產(chǎn)生的電場效應(yīng)的參數(shù)。因為電納 B=ω C，所以電納的核心在求電容 C：由于電容 C 的定義 C=q/U，而 為兩點電位差，故求電納的關(guān)鍵在求電位Ψ；電位梯度單位長度的電納計算公式為 b1 =ω C1 1000=RDemln 106? （ S/Km） 說明： （ 1）式中 Re = 311312 ddd nR ? （ 2） 1 220kv 單導(dǎo)線架空線路電納的典型數(shù)據(jù)為 b1 = 106? （ S/Km） 、 變壓器 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 16 、 變壓器的 定義、分類 變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要、較為復(fù)雜和數(shù)量很多的元件，由于它的出現(xiàn)，使得高電壓大容量電力系統(tǒng)成為可能；也由于它的出現(xiàn)，使得電力系統(tǒng)成為一個多電壓級的復(fù)雜系統(tǒng)。 變壓器是一種靜止感應(yīng)電器，它有一個共同的磁路和與其鉸鏈的幾個繞組，繞組間的相互位置固定不變，當(dāng)某一繞組從電流接受交流電能時，通過電磁感應(yīng)作用在其余繞組中以同頻率傳遞電能，其電壓和電流的大小可由繞組砸數(shù)予以改變。 在電力系統(tǒng)中大量應(yīng)用變壓器是為了實現(xiàn)高壓傳輸電能個低壓使用電能，以增加傳輸能力，減少功率損耗和電壓降落。 變壓器的種類很多，從不 同角度有不同的分類方法，如按相分為單相變壓器和三相變壓器，按繞組分為兩繞組變壓器和三繞組變壓器、有載調(diào)壓變壓器和加壓變壓器。 、 兩繞組變壓器參數(shù) （ 1）阻抗 ZT 變壓器阻抗 可由短路實驗測得。實驗時，為便于測量，一般將低壓繞組短接，在高壓側(cè)逐步加呀至低壓繞組電流為額定電流，讀取此時高壓側(cè)電壓和三相有功功率。前者成為電壓的百分值。記為 US%后者稱為短路損耗，記為 PS?。由于電 力變壓器勵磁電流 相對較小，從而短路損耗 PS?近似等于額定電流過變壓器高低壓繞組時在電阻上產(chǎn)生的損耗，于是利用三相電路有名值表示的基本關(guān)系，有 PS? ≈ 3IN2 RT =3( USNN3 )RT =USNN22 RT 又因電力系統(tǒng)計算中功率 MV為單位，而實驗數(shù)據(jù) 的單位為 KW，故 RT =1000PS? SUNN22 因電力變壓器的阻抗以電抗為主，于是可近似認(rèn)為短路電壓全部降于電抗上，既 US %= U IXNNT3 100 故 XT = 100%US IUNN3 = 100%US SUNN2 （ 2）導(dǎo)納 YT 變壓器導(dǎo)納 YT 可由空載實驗測得。實驗時，為安全起見，一般將低壓繞組接電源，高壓側(cè)空載。讀取低壓側(cè)電壓為額定值時的空載電流和三相有功功率。前者稱為空載電流的百分值，記為 I0 %；后者稱為空載損耗，記為 P?0 。由 于空載損耗近似等于變壓區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 17 器在額定電壓下電導(dǎo) ZGT中的損耗，既 10000P? ≈ UN2 G 故 GT = UPN202000? 由于空載電流幾乎全部流經(jīng)變壓器的電納支路，既 I0 %≈ IBUTTPN 100= IBUTTN3 100= SBUNTN 100 式中， UPN為額定電壓。從而 BT = IIT%0 USNN2 （ 3）變比 K 一次額定電壓與二次空載電壓之比稱為變比。 K=UN1:UN2 、 發(fā)電機 發(fā)電機是電力系統(tǒng)中最重要也是最復(fù)雜 的元件。它是一種旋轉(zhuǎn)的能量轉(zhuǎn)換裝置，將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為電能?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)中的發(fā)電機均為同步發(fā)電機。理想電機的假設(shè)條件： （ 1） 不計磁路飽和和影響，認(rèn)為電機鐵心的磁導(dǎo)系數(shù)為常數(shù)； （ 2） 定子三繞組結(jié)構(gòu)相同，在空間相差 120176。，定子繞組電流在氣隙中產(chǎn)生正弦分布磁勢； （ 3） 轉(zhuǎn)子繞組對稱于本身的直軸和交軸，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間的互感磁通在氣隙中呈正弦分布； （ 4） 不計定子和轉(zhuǎn)子表面溝和槽的影響。 實踐證明，理想電機進(jìn)行分析得到的結(jié)果與實際電機十分相近，而分析過程卻簡單很多 。區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 18 電力系統(tǒng)的潮流計算 、 5 方案的分布及導(dǎo)線選擇，校驗： 、 潮流分布： （ a） 將 1， 3負(fù)荷移至到 A廠， 2， 4， 5負(fù)荷移至到 B 廠， 4站并進(jìn)行潮流分布： S39。1 = S1 =42+δ S39。1 =S1 S39。1 =28+δ S39。3 = S3 =+δ S39。3 =S3 S39。3 =+δ S39。2 =+δ S39。2 =+δ S39。5 =+δ S39。5 =+δ LA39。 4 = )( ??? ??? ）（ = 同理 LB‘ 4 = SA’ = ?? ?’’ ‘’‘’‘’‘’‘ ）（44452314BABSSSSS ? ???? =+δ 同理： SB’=+δ （ b） 將 1， 3， 5， 2變電所的負(fù)荷恢復(fù)原狀計標(biāo)初步潮流 SA1 = ??1439。439。AAAS ? +S39。1 =+δ SA3 =SA’ ??1439。439。AAAS ? +S39。3 =+δ S14 =SA1 S1 =+δ S34 =SA3 S3 =+δ ? ?2439。439。2BBBB SS ?? +S39。2 =+δ SB5 =SB’ ??2439。439。BBBS ? +S39。5 =+δ S24 =SB2 S2 =+δ S54 =SB5 S5 =+δ (c) 計算各線路 的 S ， Imax ： IA1 = 220 3 322 ? ?? =274A 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 19 SA1 = 3 22 ?? ? 103 =304mm2 IA3 =323A SA3 =359mm2 I14 = S14 = I34 = S34 =62mm2 同理： IB2=286A SB2=318mm2 IB5 =318A SB5 =353mm2 I54 = S54 = I24 = S24 = 、 設(shè)線路 A3 因故切除，校驗載流量是否超出允許值 （ 1）設(shè)置 2， 5負(fù)荷到 點 （ 2）將移置負(fù)荷恢復(fù)原狀進(jìn)行潮流分布： SA1 =+δ SB39。 4 =+δ S14 =+δ SB2 =+δ SB5 =+δ S54 =+δ S24 =+δ S39。34 =90+δ 切除后各段通過的電流如下： IA1 =375A I14 =150A IB2 =370A IB5 =488A I54 =243A I24 =139A I34 =295A 、線路 B5 因故切除，校驗載流是否超過允許值 （ 1）移置 1， 3負(fù)荷到 A。 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 20 SA4 =+δ SB2 =+δ S42 =+δ （ 2）將移置負(fù)荷恢復(fù)原狀進(jìn)行潮流分布： SA1 =+δ SA3 =+δ S14 =+δ S34 =+δ S54 =75+δ 切除各線段通過的電流： IB2 =398A I42 =167A IA1 =367A IA3 =595A I14 =151A I34 =174A I54 =246A 、 6 方案的潮流分布及導(dǎo)線型號，并校驗： 、潮流分布： （ a）將 3變電所的負(fù)荷移置到 A 電廠和 1變電所 S39。3 = S3 =+δ （ MVA） S3 =S3 S39。3 =+δ （ MVA） 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 21 LA39。1 = 3)( ?? ?? =2 （ b）將環(huán) B45從 B廠解開： SB4 =+δ （ MVA） SB5 =+δ （ MVA） （ c）將網(wǎng)絡(luò)簡化成下圖 SA39。1 = 312 ???? ）（ SSS =+δ （ MVA） SB2 =+δ （ MVA） S21 =SB2 S2 =+δ （ MVA） （ d）將 3變電所恢復(fù)原狀并進(jìn)行潮流計算 ~1SA=+(MVA) ~3SA=~SAi~1SA+~3S+(MVA) ~13S=+(MVA) (c)計算歌線 S， Imax IA1 =184A SA1 =204 )( 2mm IA3 =285A SA3 =317 )( 2mm I31 =82A S31 = )( 2mm I12 =63A S12 =70 )( 2mm 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 22 IB2 =294A SB2 =827 )( 2mm IB5 =227A SB5 =3252 )( 2mm IB4 =209A SB4 =232 )( 2mm I54 = S54 =41 )( 2mm 、故障切除 （ 1） 線路 LB5因故障切除 ， 計算潮流分布 ： 只是 ~2SB=150+。 ~45S=75+,改變其他潮流計算分別沒變。 每條線路上的 Imax： IB2 =492A I45 =246A 其他與前面相同。 （ 2）線路 LA3因故障切除，則 IB4， IB5， I45，不變功率分布。 ~1SA=+ ~2SB=+ ~12S=+ ~13S=S3=90+ 線段 LA3 切除后，各段通過的電流： IA1 =321A IB2 =421A IB =295A （ 3）線段 LB2 為雙回線，校驗時按一回路斷開校驗。 (a)3變電所的負(fù)荷移置到 A， 1點計算潮流： 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 23 ~SAi=9439+ ~2SB=+ ~12S =+ ~1SA=+ ~3SA=+ (b)線段 LB2按一回線時的各段電流： IB2 =273A I21 =41A IA1 =198A IA3 =247A 、 2 方案的潮流分布及導(dǎo)線選擇并校驗： 、潮流分布 （ 1）將 3變電所的負(fù)荷移置 A 廠， 1所，把 4， 5變電所的負(fù)荷移置 B 廠， 2變電所 ~39。3S =+ ~39。3S =+ LA39。1 = 9 3)( ?? =2 ~39。5S = ~5S =+ ~39。5S =~5S ~39。5S =+ ~39。4S =+ ~39。4S