电力工程基础 第3章

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3.2 电力系统元件参数和等值电路
2．电缆线路
电缆的结构：包括导体、绝缘层和保护皮三部分。 导体：由多股铜绞线或铝绞线制成。 分为单芯、三芯和四芯等 种类。单芯电缆的导体截面是
圆形的；三芯或四芯电缆的导
体截面除圆形外，更多是采用 扇形，如图3-13所示。
图 3-8
树干式接线
可采用双干线或两端供电方式来提高供电的可靠性。
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3.1 概述
环式接线： 在同一个地区变电所或企业总降压变电所的供电 范围内，将不同的两回中压配电线路的末端连接起来，如图3-9 所示。 开环运行
当某一段线路上发生故障时，只有 开环点位臵的选择：应使 单树干上的车间变电所短时停电， 正常配电时开环点的电压 切除故障点后，闭合开环点，可恢 复全部供电；正常运行时，任一车 差为最小。
式中，μr为相对磁导率，铜和铝的 r 1 r为导线半径（m）； ; Sav为三相导线的线间几何均距（m）。
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
s av 3 s ab sbc sca
若三相导线等边三角形排
s c a) s a s a b b) s b s c
导线和避雷线：
导线材料：要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐 蚀等，常用材料有铜、铝和钢。 导线的结构型式：导线分为裸导线和绝缘导线两大类，高 压线路一般用裸导线，低压线路一般用绝缘导线。
架空线路采用的导 线结构型式主要有单 股、多股绞线和钢芯 铝绞线三种。
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r r20 1 ( 20)
式中，α为电阻的温度系数(1/℃)，铜取0.00382（1/℃），铝取 0.0036（1/℃）。 电抗： 每相导线单位长度的等值电抗为：
x1 2f (4.6 lg s av s 0.5 r ) 10 4 0.1445 lg av 0.0157 r r r
a)
b)
c)
d)
图 3-1
开式电力网
优点：简单明了、运行方便，投资费用少。 缺点：供电的可靠性差。
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3.1 概述
2．闭式电力网: 由两条及两条以上电源线路向电力用户供电。
分为双回路放射式、双回路干线式、双回路链式、双回 路树枝式、环式和两端供电式，分别如图3-2所示。
列，则 s av s ；
若三相导线水平等距离排
图 3-14
位置1 位置2 位置3 a b c l /3
三相导线的布置方式
列，s av 3 2s 3 1.26s 。
注意：为了使三相导线的 电气参数对称，应将输电 线路的各相导线进行换位， 如图3-15所示。
l /3 l
l /3
图 3-15
同杆架设的双回架空线路 电源A 电源B
变电所甲
变电所乙
图 3-3
两侧电源供电的双回路高压配电网
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3.1 概述
由于城网变电所相距较近，高压线路的故障机会较少，因此 也可采用图3-4所示双T接线或图3-5所示的三T接线方式。
电源
变电所甲
变电所乙
图 3-4
电缆线路的双 T 接线
绝缘子和金具：绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝 缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。 常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。 针式绝缘子：用于35kV及以下线路上，用在直线杆塔或小
转角杆塔上。 悬式绝缘子：用于35kV以上的高压线路上，通常组装成绝 缘子串使用（35kV为3片串接；60kV为5片串接；110kV为 7片串接；220kV为13片串接）。 棒式绝缘子：棒式绝缘子多兼作瓷横担使用，在110kV及 以下线路应用比较广泛。
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构 (P59) 电力线路按结构可分为架空 线路和电缆线路两大类。 1．架空线路 架空线路主要由导线、避 雷线（即架空地线）、杆塔、 绝缘子和金具等部件组成。
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
6～10kV 380/220V 电源
总降压变电所
车间变电所
图3-6 放射式接线
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3.1 概述
为了提高供电的可靠性，可以在用户变电所高压侧或低 压侧之间敷设联络线或采用来自两个电源的双回路放射式接 线，如图3-7所示。 优点：供电可靠性高，
6～10kV 电源A 380/220V
s av lg r
a)
b)
c)
d)
e)
f）
图 3-2
闭式电力网
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3.1 概述
优点：供电可靠性高，适用于对一级负荷供电。 在电力系统中，输电网一般采用闭式网接线方式；配电网既
有开式网接线方式（用于三级负荷），又有闭式网接线方式 （用于一级和二级负荷占比重较大的用户）。 二、配电网的接线方式
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
二、输电线路的参数计算及等值电路 1．输电线路的参数计算 电阻： 单根导线的直流电阻为：R
l A
导线的交流电阻比直流电阻增大0.2%～1%，主要是因为：

考虑集肤效应和邻近效应的影响；


导线为多股绞线，使每股导线的实际长度比线路长度大;
3.2 电力系统元件参数和等值电路
架空导线的型号有： TJ——铜绞线 LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路 GJ——钢绞线，用作避雷线 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路 档距：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空 线路的档距（或跨距）。
弧垂：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低
配电网分为：高压配电网（35～110kV）、中压配电网 （6～10kV）和低压配电网（380/220V）。 1. 高压配电网的接线方式
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3.1 概述
高压配电网对供电的可靠性要求很高，一般采用双回路架空 线路或多回路电缆线路进行供电，并尽可能在两侧都有电源， 如图3-3所示。
导线的额定截面（即标称截面）一般略大于实际截面。
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
工程计算中，可先查出导线单位长度电阻值 r1，则 R r1l 需要指出：手册中给出的 r1值，则是指温度为20℃时的导线电 阻，当实际运行的温度不等于20℃时，应按下式进行修正：
点的垂直距离称为弧垂。 线间距离：380V为0.4～0.6m；6～10kV为0.8～1m；35kV
为2～3.5m；110kV 为3～4.5m。
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
导线在杆塔上的排列方式：
三相四线制低压线路的导线，一般都采用水平排列； 三相三线制的导线，可三角排列，也可水平排列； 多回路导线同杆架设时，可三角、水平混合排列，也可全
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3.1 概述
“手拉手”供电接线： 将以往的放射式接线改造成双电源供
电，中间以联络开关将两段线路连接起来，如图3-10所示。
变电站 联络开关 变电站A 联络开关 变电站B
a)
b)
图 3-10
“手拉手”供电接线
正常运行时联络开关打开，当线路失去一端电源时，将联
部垂直排列；
电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上
面，电压较低的线路应架设在下面；
架空导线和其他线路交叉跨越时，电力线路应在上面，通
讯线路应在下面。
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
杆塔：用来支撑导线和避雷线，并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 杆塔的分类
电力工程基础
第三章
电力网
第三章 电力网

3.1 概述
3.2 电力系统元件参数和等值电路 3.3 电力网的电压计算 3.4 输电线路导线截面的选择
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3.1 概述
一、电力网的接线方式 1．开式电力网: 由一条电源线路向电力用户供电。 分为单回路放射式、干线式、链式和树枝式等，如图3-1所示。
2. 中压配电网的接线方式 放射式接线：由地区变电所或企业总降压变电所6～10kV母 线直接向用户变电所供电，沿线不接其他负荷，各用户变电所
之间也无联系，如图3-6所示。
优点：结构简单、操作维 护方便、保护装臵简单， 便于实现自动化。 缺点：供电可靠性较差， 只能用于三级负荷和部分 次要的二级负荷。
按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。 按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐张杆塔
（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。 横担：电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担 和瓷横担三种。
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3.1 概述
电源C 电源A