电力电缆相序阻抗计算与分析方法

合集下载

第十一章电力系统各元件的序阻抗和等值电路

对称分量法及元件的序模型与参数Symmetrical Components Method，Sequence ModelAnd Parameters第17讲问题1、计算电力系统三相不对称故障的总体思路？2、如何将相分量分解为正序、负序、零序分量之和？3、正常电力系统如何对正序、负序、零序三序解耦？4、发电机、线路的正序、负序、零序等值参数的定义及等值电路5、中性点上的阻抗对发电机或负荷的正序、负序、零序阻抗有什么影响？6、如何根据变压器的连接组别确定其零序等值电路？如何计算不对称短路故障？1、对于三相短路（对称短路），可用一相代表三相进行计算，采用相量分析方法，非常简单。

2、对于不对称故障，无法用一相代替三相，因而计算复杂，必须寻求新的方法。

单相短路无法用一相代替三相，如何求解？1、对称分量法(Symmetrical Components)•不对称故障后电力系统的特点•对称分量法•正序、负序、零序分量(Positive, Negative and Zero Sequence Components)等值2、各序分量对对称电力系统的作用•正常电力系统元件的对称性；三相参数完全相同三相参数循环(旋转)对称由这些元件连接成的电力系统是三相对称的。

•各序分量电量作用于对称系统的性质各序分量作用于对称系统的性质稳态分析中已有的结论：1、三相对称的网络注入三相正序电流，节点上只产生三相正序电压；三相正序电压施加在三相对称的网络只产生三相正序电流。

发电机正序电压加到电力网上，只产生正序电压与正序电流推测的结论：2、三相对称的网络注入三相负序电流，节点上只产生三相负序电压；三相负序电压施加在三相对称的网络只产生三相负序电流。

3、三相对称的网络注入三相零序电流，节点上只产生三相零序电压；三相零序电压施加在三相对称的网络只产生三相零序电流。

⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡222222222222222222222)()()(a s n ma m s n a n m s a s a n a m a m a s a n a n a m a s cb a s n mm s n n m s c b a I a Z a Z Z I a Z a Z Z I a Z a Z Z I a Z I a Z I Z I a Z I a Z I Z I a Z I a Z I Z I I I Z Z Z Z Z Z Z Z Z U U U 如对称矩阵加负序电流，产生的电压为所以ac a b U a U U a U ==,2负序电流产生的电压为负序电压！⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡000000000000000)()()(a s n m a m s n a n m s a s a n a m a m a s a n a n a m a s c b a s n mm s n n m s c b a I Z Z Z I Z Z Z I Z Z Z I Z I Z I Z I Z I Z I Z I Z I Z I Z I I I Z Z Z Z Z Z Z Z Z U U U 对称矩阵加零序电流，产生的电压为所以ab c U U U ==零序电流产生的电压为零序电压！定理2正序量作用于对称系统后只产生正序量；负序量作用于对称系统后只产生负序量；零序量作用于对称系统后只产生零序量；三种分量对对称电力系统相互独立，互相解耦。

输电线路电力电缆载流量计算书

电缆载流量计算书公司名称：DHAC_COMPM软件名称：道亨电力电缆计算系统版本号：(4.10.2016.0908)工程名称：设计员：设计时间：2016.12.22第一部分:载流量一、基本条件2.运行状况线路类型：三相交流电电压等级：110(kV)频率：50(Hz)共有1个回路当前回路是第1个回路3.电缆敷设方式、环境条件----------施工段1----------敷设方式：隧道敷设媒质温度：40(℃)不考虑隧道内的温升----------施工段1----------4.电缆排列方式、相序、接地方式、位置信息----------施工段1----------排列方式：垂直排列相序：ABC接地方式：单端接地位置：(500,-327.95), (500,-677.95), (500,-1027.95) ----------施工段1----------二、载流量计算所有回路、所有施工段的载流量结果汇总表(考虑环境温升\不考虑环境温升)(A)：施工段11、交流电阻(1)最高温度下的直流电阻()[]201200-+⨯=θαR R'求得：R'=1.44086e-005(Ω/m)(2)集肤效应因数s s k R'f πx 72108-⨯⋅= 4480192s s s x .x y +=求得：X s 2=3.79382Y s =0.0707225(3)邻近效应因数p p k R'f πx 72108-⨯⋅=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=27080192181312080192442244.x .x .s d .s d x .x y p p c c p p p不等距时21s s s ⋅=求得：X p 2=3.22693Y p =0.00366388(4)交流电阻求得：R=1.54804e-005(Ω/m)2、绝缘损耗(1)导体电容求得：C=2.15389e-010(F/m)(2)绝缘损耗求得：W d =0.277162(W/m)3、金属套和铠装中的功率损耗(1)最高工作温度下电缆单位长度金属套或屏蔽的电阻求得：单位长度金属套或屏蔽的电阻R s =3.3457e-005(Ω/m)(2)最高工作温度下电缆单位长度铠装的电阻已知：无铠装层。

高压单芯电力电缆芯线等效阻抗计算方法研究

Z Aco-ar Z BA3 Z CA3 Z AB3 Z Bco-ar Z CB3 Z AC3 Z BC3 Z Cco-ar
和铠装层的对地电压； I Aco 、I Ash 和 I Aar 分别表示 A 相芯线、屏蔽层和铠装层电流。将式（7）带入式（2），消去各回路的电压、电流并按芯线、屏蔽层和铠装层进行矩阵分块，得到其电压、电流和串联阻抗的关系如下： d Vco d x Zco-co Zco-sh Zco-ar I co d Vsh d x Zsh-co Zsh-sh Zsh-ar Ish （8） Zar-co Zar-sh Zar-ar d Var d x I ar 其中， Vco 、 Vsh 和 Var 分别表示各相芯线、屏蔽层及铠装层对地电压向量； I co 、 I sh 和 I ar 分别表示各相芯线、屏蔽层及铠装层的电流向量。各相芯线、屏蔽层及铠装层对地电压向量、电流向量具体表示如下： T T Vco VAco VBco VCco ； I co I Aco I Bco I Cco ；
Abstract: The relay protection setting and flow calculation of power system with HV power cable are based on accurate calculation or measurement of cable parameters. Electromagnetic and capacitive coupling exist between core and conductive layers, so the cable series impedance is more complex than overhead line. Based on analyzing the characteristics of cable impedance, the voltage and current boundary conditions of conductive layers under different grounding modes are presented. How to eliminate the influence of impedances of conductive layers on parameters of core is studied in detail，and then the method for calculating core parameters of three-phase single-core power cable is proposed. The precision of the method is verified by PSCAD simulation tests under different grounding modes of conductive layers. Keywords: single-core HV power cable; core; grounding mode; series impedance

第7章序阻抗

7.3、电力系统各序网络
➢等值电路的绘制原则根据电力系统的原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，查明各序电流的流通情况，凡是某序电流能流通的元件，必须包含在该序网络中，并用相应的序参数及等值电路表示。
一、正序网络
特点： 1. 正序电动势就是发电机的电动势。 2. 流过正序电流的全部元件的阻抗均用正序阻抗表示。 3. 不包括中性点接地阻抗、空载线路、空载变压器。 4. 短路点处要加上短路点正序分量，短路点计为f1，零电
G
T-1
L-1 Ⅰ Ⅱ L-4 L-5
T-5
G2
xn1
ⅠⅡ
Ⅲ
f
ⅡⅠ
Ⅲ
L-2
L-3
L-6
ⅡⅠ ⅡⅠ
T-3
T-4
G3
正序
G-1
T-2
G
T-1
L-1 Ⅰ Ⅱ L-4 L-5
零电位点和00连接起来。
无源网络
零序网络：必须首先确定零序电流的流通路径。
Va 0
Va 0
jXT1
f j3Xn1 jX0(L1) 0 jX0(L2) jX1
零序网络 Va 0
jXⅡ j3Xn2 jX0(L3) jXT3 jXⅢ
O0
例7-4
补充例题
补充例题
习题：
三相四柱式
G-1
T-2
Zs
Z m
Z sc
0
0
Z Z
s
m
0 Z1 0 0
0
0
Z 2
0
0
0
Z s
2Z m
0
0 Z0
V120 Zsc I120
Va1 Va2
Z 1 Ia1 Z 2 Ia2

电网相序

目前，世界各国的电力系统绝大多数均采用三相制供电方式，所谓三相制就是由三个频率相同、有效值相等、初相位互差120度的电压源组成的供电系统。

三相制的供电方式有许多显着优点，例如三相发配电设备在同样功率、电压的条件下比直流或单相交流简单、体积小、效率高、节省材料，三相电动机结构简单、运行可靠、使用和维护方便等等。

本章介绍对称三相电路的基本概念、分析计算方法，不对称三相电路的概念及中点位移，并介绍三相电路的功率及其测量等内容。

7.1 三相交流电路三相电路的基本结构包括电压源、负载、变压器以及传输线，在这里可以简化为电压源与负载通过导线相连的电路，有关传输线的学习可以作为电力系统专业的深入。

忽略变压器可以简化分析，同时也不会影响对三相电路的分析计算问题的理解。

7.1.1 对称三相电源三相电源来源于三相交流发电机，其中发电机定子AX、BY、CZ为三个完全相同，彼此相差120度的绕组。

当磁极（转子）以w角速度匀速旋转时就分别产生三个同频率、等幅值、相位初值互差120度的正弦交流电压。

如图7.1.1所示在三相制中，负载一般也是由三个部分电路组成的，每一部分称为负载的一个相，这样的负载称为三相负载，常见的三相感应电动机便是一例。

有了三相负载的概念以后，我们就把以前用二段网络表示的负载称为单相负载。

在三相制中常常把若干单相负载分为三组，组合而成三相负载，然后和三相电源相接。

在三相制中还会存在一些未经组合的单相负载。

由三相电源、三相负载（包括个别单相负载）和联接导线所组成的电路称为三相电路。

三相电路实际上是一种复杂交流电路。

顺便指出，三相制的概念可以推广。

在理论上可以制造出任意相数的发电机，产生二相、三相、四相……电压，统称为多相电源。

由多相电源供电的体系称为多相制。

对称相正弦电压中包含个振幅相等，频率相同的正弦电压，在相位上相邻的两个电压间具有的相位差。

例如对称六相电压中，相邻两电压的相位差为。

二相制是一种例外，二相电压中两个相电压的振幅相等，但其相角差不是而是，其实可以把它看成是对称四相制的一半，可称之为“半四相制”。

线缆阻抗计算公式

线缆阻抗计算公式线缆阻抗是指电缆或导线对电流流动的阻碍程度，是电缆或导线的物理特性之一。

了解线缆阻抗的计算公式对于电气工程师和电子技术人员来说非常重要。

本文将介绍线缆阻抗的计算公式及其应用。

一、什么是线缆阻抗？线缆阻抗是指电缆或导线对电流流动的阻碍程度。

它是由电缆或导线的电感、电容和电阻等因素综合决定的。

电缆或导线的阻抗越大，通过它的电流越小；阻抗越小，通过它的电流越大。

二、线缆阻抗计算公式常见的线缆阻抗计算公式如下：1. 电缆或导线的电感阻抗计算公式：ZL = jωL其中，ZL为电感阻抗，j为虚数单位，ω为角频率，L为电感。

2. 电缆或导线的电容阻抗计算公式：ZC = 1 / (jωC)其中，ZC为电容阻抗，C为电容。

3. 电缆或导线的电阻阻抗计算公式：ZR = R其中，ZR为电阻阻抗，R为电阻。

4. 电缆或导线的总阻抗计算公式：Z = √(ZL^2 + ZC^2 + ZR^2)其中，Z为总阻抗，ZL为电感阻抗，ZC为电容阻抗，ZR为电阻阻抗。

三、线缆阻抗计算公式的应用线缆阻抗计算公式在电气工程和电子技术中具有广泛的应用。

1. 电缆设计：根据电缆的使用环境和要求，计算线缆的阻抗，选择适合的电缆材料和规格。

2. 信号传输：在数据通信中，为了保证信号的传输质量，需要计算线缆的阻抗，选择匹配的信号源和负载。

3. 电气系统分析：在电气系统中，计算线缆的阻抗有助于分析电路的特性和性能，确保电流和电压的稳定传输。

4. 高频电路设计：在射频电路设计中，计算线缆的阻抗有助于匹配电路的传输线和负载，提高电路的工作效率和性能。

线缆阻抗计算公式是电气工程和电子技术中必不可少的工具。

掌握线缆阻抗的计算方法，可以帮助工程师和技术人员设计和分析电路，提高电气系统的性能和可靠性。

同时，合理选择线缆材料和规格，可以有效降低能耗和成本，提高电缆的传输效率和质量。

231764北交电力系统故障分析在线作业一15秋答案

北交《电力系统故障分析》在线作业一一、单选题（共 10 道试题，共 30 分。

）1.三相功率的标幺值（）一相功率的标幺值。

. 大于. 小于. 等于. 大于等于正确答案：2.变压器的变比（）两侧的额定电压之比。

. 大于. 等于. 小于. 大于或等于正确答案：3.负序分量的相序与正常对称运行下的相序（）。

. 相同. 相反. 差 30°. 差 60° 正确答案：4.冲击短路电流有效值，就是短路后（）时刻总的短路电流的有效值。

. 0.01s. 0.02s. 0.03s. 0.04s正确答案：5.在单相接地短路故障中，短路点故障相中的正序电流（）负序电流。

. 大于. 等于. 小于. 大于等于正确答案：6.两相短路时，短路电流及电压中不存在（）。

. 正序分量. 负序分量. 零序分量. 正序分量和负序分量正确答案：学习资料分享7.电力系统发生单相接地短路时，短路点故障相的电压等于（）。

. 0. 线电压. 相电压. 2 倍相电压正确答案：8.正序分量的相序与正常对称运行下的相序（）。

. 相同. 相反. 差 30°. 差 60°正确答案：9.6kV 电压等级的平均额定电压为：（）。

. 6.0kV. 6.1kV. 6.2kV. 6.3kV正确答案：10.电力系统发生相间短路时，过渡电阻主要由（）构成。

. 电感. 电容. 接触电阻. 电弧电阻正确答案：北交《电力系统故障分析》在线作业一二、多选题（共 10 道试题，共 40 分。

）1.我国电力系统中性点运行方式有：（）。

. 直接接地. 不接地. 经消弧线圈接地. 经电容器接地正确答案：2.进行负故障短路电流计算时，常用的方法有 : （）。

. 边界条件方程式法. 模拟复合序理想变压器法. 两口网络理论法学习资料分享. 故障电流线性方程组法正确答案：3.接线组别为（）的变压器，高低压侧绕组极性相同。

. 2. 4. 6. 8 正确答案：4.以下为短路点的过渡电阻的为：（）。

电缆的电抗和阻抗计算

电缆的电抗和阻抗计算
电缆是电力传输和信号传输中常用的导线，其电抗和阻抗的计算对于电力系统的设计和电路的分析非常重要。

本文将介绍电缆电抗和阻抗的计算方法及其应用。

首先，我们来了解一下电抗和阻抗的概念。

电抗是指电缆对交流电的阻碍程度，可以分为电感抗和电容抗。

电感抗是指电缆对电流变化的反应，主要由电感引起；电容抗是指电缆对电压变化的反应，主要由电容引起。

阻抗是指电缆对交流电的总体阻碍程度，包括电阻和电抗。

对于计算电缆的电感抗，我们可以使用下面的公式：
XL=2πfL
其中，XL表示电感抗，f表示频率，L表示电感。

对于计算电缆的电容抗，我们可以使用下面的公式：
XC=1/(2πfC)
其中，XC表示电容抗，f表示频率，C表示电容。

在计算电缆的总电抗时，我们需要考虑电感抗和电容抗的综合影响。

可以使用下面的公式计算电缆的总电抗：
Z=√(R^2+(XL-XC)^2)
其中，Z表示电缆的总电抗，R表示电缆的电阻，XL表示电感抗，XC表示电容抗。

通过计算电缆的电抗和阻抗，我们可以评估电缆在交流电路中的性能和稳定性。

在电力系统设计中，合理计算电缆的电抗和阻抗有助于保证电缆的传输效率和稳定性。

在电路分析中，我们可以根据电缆的电抗和阻抗来预测电路的响应和特性。

总之，电缆的电抗和阻抗计算是电力系统设计和电路分析中的重要内容。

通过合理计算电缆的电抗和阻抗，我们可以评估电缆的性能和稳定性，保证电力传输和信号传输的有效性。

这对于提高电力系统的运行效率和电路分析的准确性具有重要意义。

电力系统中负序分量计算

在计算电力系统不平衡情况下引用了对称分量法，即任何三相不平衡的电流、电压或阻抗都可以分解成为三个平衡的相量成分即正相序（UA1、UB1、UC1）、负相序（UA2、UB2、UC2）和零相序（UA0、UB0、UC0），即有：UA=UA1+UA2+UA0，UB=UB1+UB2+UB0，UC=UC1+UC2+UC0，其正相序的相序（顺时方向）依次为UA1、UB1、UC1，大小相等，互隔120度；负相序的相序（逆时方向）依次为UA2、UB2、UC2，大小相等，互隔120度；零相序大小相等且同相，各相序都是按逆时针方向旋转。

在对称分量法中引用算子a，其定义是单位相量依逆时针方向旋转120度，则有：UA0=1/3（UA+UB+UC），UA1=1/3（UA+aUB+aaUC），UA2=1/3（UA+aaUB+aUC）注意以上都是以A相为基准，都是矢量计算。

知道了UA0实际也知道了UBO和VCO，同样知道了UA1也就知道了UB1和UC1，知道了UA2也就知道了UB2和UC2正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。

只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。

对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。

当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。

下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。

由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。

【国家电网系统】7 电力系统各元件序阻抗和等值电路

•
有阻尼绕组电机负序电抗应为:
X
" q
X
2
X
" d
•
无阻尼绕组电机负序电抗应为:
X
' d
X2 Xq
7.2 元件的序阻抗
• 不同型式的短路，电机的负序电抗。
单相短路
X2
X
" d
X0 2
X
" q
X0 2
X0 2
两相短路
X2
X d"
X
" q
两相短路接地 X
" d
X
" q
X 2 X2
1 2
Va2
ZG0 ZL0 Ia0
Va0
3Zn
7.1 对称分量法
Z1 Ia1 Va1
E Z2 Ia2 Va2
Z0 Ia0 Va0
序网方程
E0IaI2aZ1Z21VVaa21
0
Ia0Z0
Va0
六个未知量,三个方程, 还需要三个方程------每种故障的故障条件
(边界条件,各种短路不相同)
各种短路都适用
7.2 元件的序阻抗
Ia0
Zn
Va0
Va0
Va0
(f)
0 Ia0(ZG0 ZL0) (Ia0 Ia0 Ia0)Zn Va0
Ia0 Ia0 Ia0 Ia0 Ib0 Ic0 3Ia0
0 Ia0(ZG0 ZL0) 3Ia0Zn Va0
单线图表示:
ZG1 ZL1 Ia1
Va1
E a
ZG2 ZL2 Ia2
2
1.45
X
' d
• 无确切参数，电机的负序电抗一般取

电力电缆常用计算公式

✧电线电缆载流量计算交流电阻计算绝缘介质损耗计算电线电缆金属套和屏蔽的损耗计算铠装损耗计算热阻计算载流量计算✧电线电缆允许短路电流计算✧电线电缆短时过负荷电缆载流量计算✧电力电缆相序阻抗计算✧电线电缆导体和金属屏蔽热稳定计算电线电缆载流量计算一、交流电阻计算1. 集肤和邻近效应对应的Ks 和Kp 系数的经验值：导体不干澡浸渍:0.1=sk 0.1=p k导体干燥浸渍:0.1=s k 8.0=p k2. 工作温度下导体直流电阻：)]20(1[200-+⨯='θαR R0R —20oC 时导体直流电阻 OHM/M 20α—20oC 时导体电阻温度系数3. 集肤效应系数：1.一般情况：s SR f X κπ72108-⨯'=448.0192ss s X X Y +=2. 穿钢管时：s SR f X κπ72108-⨯'=5.18.019244⨯+=ss s X X Y f —电源频率Hz4. 邻近效应系数：a. 二芯或二根单芯电缆邻近效应因数：p pR fX κπ72108-⨯'=一般情况：9.2)(8.0192244⨯+=sd X X Y c p pp穿钢管时：5.19.2)(8.0192244⨯⨯+=sd X X Y c p ppdc:导体直径 mm s ：各导体轴心间距 mmb. 三芯或三根单芯电缆邻近效应因数:p pR f X κπ72108-⨯'=（1）圆形导体电缆一般情况：]27.08.019218.1)(312.0[)(8.0192442244+++⨯+=ppc c p pp XXsd s d X X Ydc:导体直径 mm s ：各导体轴心间距 mm穿钢管时：5.1]27.08.019218.1)(312.0[)(8.0192442244⨯+++⨯+=ppc c p pp XXsd s d X X Ydc:导体直径 mm s ：各导体轴心间距 mm（2）成型导体电缆一般情况：]}27.08.019218.1)(312.0[)(8.0192{32442244++++⨯++=ppx X x X p p p XXtd d t d d X X Y 穿钢管时：5.1]}27.08.019218.1)(312.0[)(8.0192{32442244⨯++++⨯++=ppx X x X p p p XXtd d t d d X X Y dx: 截面和紧压程度均等同于圆导体的直径 t:导体之间的绝缘厚度（即两倍相绝缘厚度）5. 集肤效应产生电阻：S s Y R R '=6. 邻近效应产生电阻：p p Y R R '=7. 导体交流电阻：)](1[p s Y Y R R ++'=二、绝缘介质损耗计算1．导体电容：D i —— 绝缘层直径（除屏蔽层）,mm dc —— 导体直径（含导体屏蔽层）,mm 非屏蔽多芯或直流电缆不需计算绝缘损耗 ε：介电常数 PE:2.3 pvc:6.0 2. 单相绝缘介质损耗:ω=2πf)/( (20)m W tg U c W d δω=U 0:对地电压 V C ：电容 F/m tg δ：介质损耗角正切 0.004三、电线电缆金属套和屏蔽的损耗计算金属套截面积：A = π(Ds o + t) t 'MM^2)/(10)ln(189m F d D c ci-⨯=ε金属带截面积：A=π(Ds o +nt)nt/(1±k) (重叠:1-k,间隙1+k)金属套电阻：1011131/)](1[10A K R S S S S θθαρ-+= 2022232/)](1[10A K R S S S S θθαρ-+=Rs:金属套工作温度时电阻,Ohm/km ρs:20oC 时金属套材料电阻率, Ohm.mm^2/m αs ：金属套电阻温度系数,1/oC K: 金属套工作温度系数（0.8-0.9） θs:电缆导体最高工作温度,oC θo:标准工作温度，一般为20oC A: 金属套截面积,mm^2 总金属套电阻：3211111S S S R R R Rs ++=Rs1:金属套电阻,Ohm/km Rs2:金属带电阻,Ohm/km Rs3:其它电阻,Ohm/km1．单芯电缆或三芯SL 型，三芯钢管型电缆：)/(102ln 29cm D Sx ss Ω⨯=-ωS:带电段内各导体间的轴间距离 Ds:金属套平均直径Ds:金属套平均直径D 1….D n:第1至n 层的金属护套前外径,mm t1….tn:第1至n 层的金属护套厚度,mm N:金属护套层数电缆类型1：单芯三相电路等边三角形敷设电缆；三芯非铠装分相铅包(SL 型)电缆；两根单芯和三根单芯电缆（三角形排列）金属套两端互联接地；正常换位金属套两端互联平面排列的三根单芯电缆（1）.护套二端接地（涡流损失系数不计）2221ss s s x r x r r +⨯='λNt D t D t D t D t D D n n S 2244233222211).......()()()()(++++++++=（2）.护套单点或交叉换位互联接地（环流损失系数不计）Ss s s s D S r S D A S D r r A 52)/10.(])2/(1[)2(.2922211++="ωλ A 1=3 A 2=0.417电缆类型2：单芯三相电路等距平面布设（1）.护套二端接地（涡流损失系数不计）电缆换位:)/(102ln 29cm D S x se sΩ⨯='-ω S e =1.26S (cm)2221ss s s x r x r r '+'⨯='λ电缆不换位：a x r M s s+=3a x r N s s -=)/(102ln 29cm a Ω⨯=-ω fπω2=A 相：)1)(1(44)(323.22221+++-++='N M N M N M r r s λB 相：11.21+='N r r s λC 相：)1)(1(44)(323.22221+++--+='N M N M N M r r s λ（2）.护套单点或交叉换位互联接地（环流损失系数不计）Ss s s s D S r S D A S D r r A 52)/10.(])2/(1[)2(.2922211++="ωλ 两侧电缆：A 1=1.5 A 2=0.27 中间电缆：A 1=6 A 2=0.083电缆类型3：钢管型三芯缆（分相屏蔽或分相金属护套，不分连接方式）22217.1ss sx r x r r s+⨯='λ分裂导线：)1)(1(4)(422222++++=N M N M N M FF⨯''=''11λλrs:每cm 电缆的金属套电阻(OHM/cm) r:每cm 电缆的导体电阻(OHM/CM) Ds:金属套平均直径 S:导体轴间距离 f:电源频率 Hz2．二芯统包金属套非铠装电缆圆形或椭圆形导体：])(1[)(.1016221421dc d c R R S +⨯=''-ωλ扇形导体：])48.1(2.12[)48.1(.108.1021211621dt r d t r R R S +++⨯=''-ωλfπω2=椭圆形导体mM d d d*= dM ：椭圆的长轴直径mm dm ：椭圆的短轴直径 mmc ：一根导体轴心和电缆轴心之间的距离mm二芯圆形电缆：c=0.5*绝缘外径三芯圆形电缆：c=1.155*绝缘半径(1.155即 r 332(r 绝缘半径) d ：金属套平均直径 mmr1：两个扇形导体的外接圆半径mm f ：频率 Hz t ：导体之间的绝缘厚度3．三芯统包金属套非铠装电缆圆形或椭圆形导体，当R S ≤100μohm/m 时:])10(411)2()10(11)2[(32742721⨯++⨯+=''ωωλSSS R dc R dc R R圆形或椭圆形导体，当R S >100μohm/m 时:1422110)2(.2.3-⨯=''dc R R S ωλ扇形导体Rs 为任意值：])/10(11)2[(94.027211ωλ⨯++=''S S R d t r R Rr1：三根扇形导体的外接圆半径mm f ：频率 Hz d ：金属套平均直径 mm t ：导体之间的绝缘厚度4．二芯和三芯钢带铠装电缆：钢带铠装使金属套涡流增加，所以应按二三芯统包金属套非铠装电缆（见上）计算的1λ''值乘以下述因数：22]11)(1[μδAAd d d ++四、铠装损耗计算非磁性材料铠装：以护套和铠装的并联电阻代替金属套和屏蔽损耗计算（如上节）中的r s ，护套直径D s1和铠装直径D s2的均方根值代替金属护套的平均直径(即22221s s sD D D +=)铠装金属丝总截面积:42d nA π=A:铠装金属丝总截面积,mm^2 n:金属丝总根数 d:金属丝直径,mm铠装金属带总截面积： A=π(Ds+nt)nt/(1±k) (重叠:1-k,间隙1+k) A:金属带总截面,mm^2 Ds:铠装前外径,mm n:金属带层数 t:金属带厚度,mm k:重叠或间隙率(即重叠或间隙宽度与带宽的比值),% 铠装层电阻(工作温度时):A K R S S S S /)](1[1003θθαρ-+=Rs:铠装层工作温度时电阻,Ohm/km ρs:20oC 时铠装层材料电阻率, Ohm.mm^2/m αs ：铠装层电阻温度系数,1/oC K:铠装层工作温度系数（0.8-0.9） θs:电缆导体最高工作温度,oC θo:标准工作温度，一般为20oC A:铠装层总截面积,mm^2 铠装层平均直径(即节圆直径):D A =Ds+ntD A :铠装层平均直径,mm Ds:铠装前外径,mm n: 铠装层数 t:铠装单层厚度，mm 铠装层等效厚度：Ad A πδ=δ:铠装层等效厚度,mm A:铠装层横截面积，mm^2 d A :铠装平均直径,mm导磁性材料铠装： 1．两芯电缆钢丝铠装：22151422]7.9548.1[1082.31062.0Ad t r R A RR A A ++⨯+⨯=--ωωλr1：外切于各导体的外接圆半径 mm 其余见后所示。

第七章电力系统短路计算

U a0

Z
0
Ia0

Z1 0 0
Zs
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

0
Z2
0

0 0 Z0
ΔU abc ZIabc
上式表明，在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。也就是说，当电路通以某序对称分量的电流时，只产生同一序对称分量的电压降。反之，当电路施加某序对称分量的电压时，电路也只产生同一序对称分量的电流。这样，便可以对正序、负序、零序分量分别进行计算，再应用式(7-49)求出三相相量。
上述有三个方程式，六个未知数，必须补
充三个方程，如何补充？
—— 短路的边界条件
单相（a相）接地短路故障的边界条件为Ua
= 0，Ib=0和Ic=0，即
U a U a1 U a2 U a0 0 Ib Ib1 Ib2 Ib0 a 2 Ia1
aIa2

为了消除三次谐波磁通的影响，使变压器的电动势接近正弦波，一般总有一个绕组是连成三角形的，以提供三次谐波电流的
通路。
（2）通常的接线形式为： YN,d，y(Y0/△/Y)；
YN，d，yn(Y0/△/Y0)
和YN，d，d(Y0/△/△)。
（3）等值电路
忽略励磁电流后，它们的如下图所示
图7-31 三绕组变压器零序等值电路 (a)YN,d,y连接；(b)YN,d,yn连接；(c)YN,d,d连接
相绕组中将感应零序电动势。此时，变压器也相当于空载，其零序电抗与YN，y接线的变压器相同。
图7-29 YN,yn接线变压器零序等值电路 (a)零序电流的流通；(b)零序等值电路
(4)星形侧中性点经阻抗zn接地的情况

电力电缆相序阻抗计算

电力电缆相序阻抗计算
来源：电缆专家时间：2008-03-11
电缆相序阻抗是电力设计中重要的计算，对于电缆制造商，也有不少客户要求提供其相关参数。

现将其计算公式列出：
一．电力电缆正负序阻抗计算：
电缆金属护套中无感应电流，且电缆线路正三角形排列时的正负序阻抗：
Z1=Z2=Rc+j2ψ*10^(-4)*ln(s/GMRc) ohm/km （式1）
电缆金属护套中无感应电流，且电缆线路等间距直线排列时的正（负）序阻抗：
Z1=Z2=Rc+j2ψ*10^(-4)*ln[2^(1/3)*s/GMRc] ohm/km （式2）
任意排列的电缆线路，设电缆A相至B相的距离为s，A相至C相的距离为n，B相至C 相的距离为m，电缆金属护套中有感应电流时，单回路电缆线路的正（负）序阻抗：Z1=Z2=Rc+[Xm^2*Rs/(Xm^2+Rs^2)]+ j2ψ
*10^(-4)*ln[(nm)^(1/3)*s/GMRc]-j*Xm^2/(Xm^2+Rs^2) ohm/km
Xm=Xs= j2ψ*10^(-4)*ln{(nm)^(1/3)*s/GMRc}
式中，Z1 为正序阻抗；Z2 为负序阻抗；Rc 为电缆导体电阻；s 为电缆相间中心距离（式1、2）；GMRc 为电缆导体几何平均半径；Rs为金属护套电阻；GMRs 为金属护套几何平均半径
二.电力电缆线路零序阻抗计算:
Z0=3*（Rc/3+Rg+j2ψ*10^(-4)*ln(Dd/GMRo) ohm/km
GMRo=[GMRc^3*(s*n*m)^2]^(1/9)
式中，Rg为大地电阻， Rg=0.0493Ω/km；Dd 为等效回路深度，Dd=1000米； GMR0为三相线路等效几何平均半径,其余同上。

第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路

第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路7-1 对称分量法在不对称短路计算中的应用7.1.1 不对称三相量的分解在三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量（电流或电压），可以分解为三组三相对称的相量。

当选择a相作为基准相时，三相相量与其对称分量之间的关系（以电流为例）可表示为：7.1.1 不对称三相量的分解a 、b 、c 三相各序分量之间的关系：正序：2(1)(1)(1)(1),b a c a I a I I a I ==i i i i负序：2(2)(2)(2)(2),b ac a I a I I a I ==iiii零序：(0)(0)(0)b c a I I I ==iii7.1.2 不对称三相量的序分量表示a 、b 、c 三相电流用a 相序分量可表示为：(1)(1)21(2)(2)2(0)(0)11111aa ab a ac a a I I I I a a I S I a aI I I −⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ii ii i i i i i7.1.3 序阻抗的概念序阻抗的概念：•各相自阻抗为：Zaa 、Zbb、Zcc•相间互阻抗为：Zab =Zba、Zbc=Zcb、Zac=Zca7.1.3 序阻抗的概念通过不对称电流时：a a aa ab ac b b ba bb bc c c ca cbcc Z Z Z V I V Z Z Z I V I Z Z Z ⎡⎤⎡⎤⎡⎤∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦iii i i i abc abcV ZI ∆=简记为：⇓abc abcS V SZI ∆=⇓1120120120abc sc V SZI SZS I Z I −∆===7.1.3 序阻抗的概念1sc Z SZS −=称为序阻抗矩阵aa bb cc s ab bc ca m Z Z Z Z Z Z Z Z ======当元件结构参数对称时：令： (1)(2)(0)00000000020s m sc s ms m Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z ⎡⎤−⎡⎤⎢⎥⎢⎥=−=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎣⎦⎣⎦120120sc V Z I ∆=代入，并展开有7.1.3 序阻抗的概念(1)(1)(1)(2)(2)(2)(3)(3)(3)a a a a a a V z I V z I V z I ⎧∆=⎪⎪⎪∆=⎨⎪⎪∆=⎪⎩i ii i i i在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。

线缆阻抗计算公式

线缆阻抗计算公式线缆阻抗计算公式是用来计算线缆的电气特性的重要工具。

它可以帮助我们了解线缆的传输性能以及在不同频率下的响应情况。

以下是线缆阻抗计算公式的详细介绍。

在电磁学中，阻抗是指电路中对电流和电压的相对抵抗程度。

对于线缆而言，阻抗是指线缆对电流和电压波动的响应。

线缆的阻抗是由线缆的几何特征和材料特性决定的。

常用的线缆阻抗计算公式如下：1. 电阻阻抗 (Zr) = R电阻是线缆导体内部的电流通过时产生的能量损耗。

电阻阻抗可以通过线缆的电阻值来计算，通常以欧姆(Ω) 为单位。

2. 电感阻抗(Zl) = jωL电感是线缆导体周围电流变化时产生的磁场效应。

电感阻抗可以通过线缆的电感值和频率来计算，其中j是虚数单位，ω是角频率，L 是电感值，以亨利 (H) 为单位。

3. 电容阻抗 (Zc) = -j/(ωC)电容是线缆导体之间的电场效应。

电容阻抗可以通过线缆的电容值和频率来计算，其中j是虚数单位，ω是角频率，C是电容值，以法拉 (F) 为单位。

4. 传输线阻抗(Zt) = √(Zr^2 + (Zl - Zc)^2)传输线阻抗是线缆的总体阻抗，它考虑了电阻、电感和电容的综合影响。

传输线阻抗可以通过电阻阻抗、电感阻抗和电容阻抗的组合来计算。

线缆阻抗计算公式的应用范围非常广泛。

在电信领域，我们可以使用线缆阻抗计算公式来评估传输线路的质量，以确保信号的稳定传输。

在电力系统中，线缆阻抗计算公式可以帮助我们了解输电线路的功率损耗和电压降低情况。

此外，在射频和微波领域，线缆阻抗计算公式也是设计和调试无线电频率电路的重要工具。

然而，线缆阻抗计算公式只是理论模型，实际情况可能会受到其他因素的影响，例如线缆的材料质量、制造工艺以及外部环境等。

因此，在实际应用中，我们通常会通过实验和测量来验证线缆阻抗计算公式的准确性。

线缆阻抗计算公式是理解和评估线缆电气特性的重要工具。

通过了解和应用这些公式，我们可以更好地理解线缆的传输性能，并在实际应用中进行设计和优化。

电缆线路参数现场测量与分析

属护套感应电压过高导致护套绝缘击穿，用电采
作为线路参数的参考值，而不能作为系统短路电流计算、电保护整定计算的依据。了解和掌握电缆继参数测量方法和其规律特点，效、确地完成电高准力电缆工频参数的现场测量，对保证输电线路及时
当电缆线路较短，电力电缆金属护套可以采用一点互联接地。其接地方式分两种：是电力一电缆采用单端互联接地，相电力电缆护套换位各
交叉，另一端通过保护器接地；二是电力电缆中点互联接地，相电力电缆护套换位交叉，端通过各两
入网运行、整定继电保护参数具有重要的意义。
缆金属护套交叉互联，端互联接地方式，：两即电缆护套等分成３段，段通过互联箱交叉互联，各使
护套上的感应电压相互抵消，电缆两端金属护套
互联接地。
ｌ电缆参数的理论计算［１］
维普资讯
第２４卷第６期来自２０年１月０７２
供用电
６９
电缆线路参数现场测量与分析
林晓宇
（州电业局，江温州３５０）温浙２００
摘要：绍了在电缆金属护套不同交叉互联接地方式下，缆线路参数的理论计算和实测方法。结合现场介电
缆正序阻抗的电阻增加，正序感抗减小对于电缆线路参数的测试试验，由于试验电

电力系统元件的各序参数和等值电路

& & − I a 2 Z 2Σ = U a 2
Z0∑
& U ka 2
N2
& & − I a 0 Z 0Σ = U a 0
K0
& I ka0
& U ka0
N0
表明了各种不对称故障时故障点出现的各序电流和电压之间的相互关系；表示了不对称故障的共性，与故障类型无关。相互关系；表示了不对称故障的共性，与故障类型无关。
I&c = 0
& Uc
I& a
& Ea + & α 2 Ea + & αEa +
ZG ZG ZG
ZL ZL ZL
& Ea
+
ZG ZG ZG + +
ZL ZL ZL
& α 2 Ea & αEa
& & & & U b = U b1 + U b 2 + U b 0
& Ia & Ib
+ & Ub -
& Ic
− I a 0 ( z G 0 + z L 0 + 3z N ) = U a 0
. .
.
.
.
.
.
+
归纳：对任意网络，归纳：对任意网络，短路点各序电压和电流满足
& & & Ea1Σ − I a1Z1Σ = U a1
& Ea1∑ - +
Z1∑
& I ka1
K1
& U ka1
Z2∑

电力电缆线路的相序阻抗

２８１
将上沈各ｉ代序分ｓ入上式可得
厂１二，＊｝，．＊．＋，十，，，
之］二一ＩａＪ〕。Ａ＋、二。ｆａＪ，
〔Ｃ：Ａ２．Ｊａ＋ＯＪｊ＋Ａ－１ｊ自１若令恤１写成矩阵形式压Ｌ
２９１
２不对称故障的序网图当电方系统的某一点发生不刘仃，三级的对往将受到故；时，相系＇称条破坏，这种破但坏甘仁只部性的，是局即除了在故玲点出现戈种称之电六其余的仍旧菜盯外．系统部分是刘；故可以杯白，用对称分书故ｐ处的电量法ｋ压，毛Ａ为流分＿正序、负序和零序三相对称分量系。由路的部分是三相对统于电其余称的，各序分所以量都是独立性，从而可以形成独立的三个序网络。以相单接地故障为设网例：络为中直接地电网，相电：力ＡＥ，性点接力三Ｘ电Ｅ，Ｅ都Ｈｃ是对称的，（ｆ示若材目单相如图２ｆ）ｉｆ发生接地，Ａ地电零，ＢＣ则相对压为而相和相的对压地电则不为故零，在接地点现三压不对共出相电称系统。引起线路上的电流也出相电现三流不对统，称系但三相电源系统仍是对称的，称系是出在故障点不对统只现。
，ｓ１０Ｐ）＝），＝．．＂ｚ２０Ｂ：ＡＪｘＣ）２Ｚｃ２ｚｉ（４）零序分量（下标注）。如图（，是一组大小Ｃ它）相等，相位一量，Ｃ为致的故Ｂ一组对称系统。
‘ ＡＪＯ））．＇－Ｈ
电力电缆线路的相序阻抗

电缆线路工频参数计算与分析

ISSN1672-9064CN35-1272/TK图2单芯电缆线路模型作者简介:张家杭(1987~),硕士研究生学历,从事电力系统规则工作。

电缆线路工频参数计算与分析张家杭陈恺郑沛沛(中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司福建福州350003)摘要通过电缆阻抗矩阵、电纳矩阵,推导计算正序、负序和零序参数,通过ATP-EMTP 软件建立电缆模型,分析电缆交叉互联及不同排列方式对电缆序参数产生的影响。

关键词电缆序参数交叉互联排列方式中图分类号:TM755文献标识码:A文章编号:1672-9064(2019)02-039-03随着我国城市电网的不断改造和发展,电力电缆已经广泛应用于高压输电线路[1~3]。

电缆线路参数与架空线路相比具有分布电容大,容量匹配的电缆线路可达架空线路分布电容的数十倍,另外其正、负序阻抗的大小比例关系也与架空线路有较大差别。

线路故障引起的工频过电压值与故障点的R 0/X 1和X 0/X 12个比值有关[4],因此研究电缆的序参数对无功补偿装置的配置具有重大意义。

本文针对常见的单芯电缆工程,根据基本的物理定律计算,通过全相模型中的阻抗矩阵、电纳矩阵,推导计算电缆的正序、负序和零序参数。

通过ATP-EMTP 的LCC 模块建立电缆模型[5~7],分析电缆是否交联、排列方式等对序参数产生的影响。

1电缆结构电缆由内而外可分为导体,内绝缘层、金属护套、外绝缘层和铠装层,其中部分线路并未含有铠装层。

各层的简要介绍如下:①导体:导体的作用是传导电流,有实芯和绞合之分,材料主要有铜、铝、银、铜包钢、铝包钢等等,主要用的是铜与铝。

②绝缘层:电缆的内绝缘层包覆在导体外,其作用是隔绝导体并承受相应的电压,防止电流泄漏。

③金属护套:金属护套最主要作用是防水和零序短路电流热稳定,其次还有密封、防腐蚀,机械保护和屏蔽等作用。

④铠装:保护电缆不被外力损伤,最常见的主要是钢带铠装层和钢丝铠装层,还有铝带铠装、不锈钢带铠装等。

电力电缆相序阻抗计算与分析方法

电力电缆相序阻抗计算与分析方法在城市电网建设中，220kV和110kV线路愈来愈广泛采用电力电缆，因此必须正确认识和掌握电缆线路的相序阻抗参数特点。

本文论述了电力电缆正、负和零序阻抗的理论计算和采用单相电源法进行参数实测的试验方法，阐述了金属护套不同的接地互联方式下电缆相序阻抗参数特点和各序阻抗之间的关系，有助于电缆参数的正确测量和继电保护装置的可靠运行。

随着城市建设的飞速发展和城市规划的要求,城区220kV和110kV线路大量采用电力电缆,而电力电缆参数的准确性(主要指正序和零序阻抗)是继电保护整定计算的重要基础。

由于电缆线路X0/X1的关系与架空线路不一样，因此需要对电力电缆参数理论计算方法、测量方法和其特点规律进行分析和研究,以便于指导生产实际。

1 电缆参数计算和分析电缆线路参数与金属护套接地方式、互联和换位、回流线和回路数有关，下面分几种情况进行讨论。

1.1 电缆线路的正、负序阻抗(1)金属护套内无电流当单芯电缆线路的金属护套只有一点互联接地;或各相电缆和金属护套均换位，且三个换位小段长度相等，或金属护套连续换位得很好时，金属护套内不存在感应电流，此时电缆线路正、负序单位阻抗计算与架空线一样(见图1)：图 1 以比率表示的任意排列单回线中各项电缆之间的中心距离Z1=Z2=RC+j2ω×10-4ln(S×nS×mS)13 (GMRA×GMRB×GMRC)13 (1)式中Z1为正序单位阻抗,Ω/km;Z2为负序单位阻抗,Ω/ km;Rc为三相线芯的平均交流电阻,Ω/km;ω为角频率; GMRA、GMRB,GMRC为自几何均距。

(2)金属护套内有电流如果电缆的金属护套两端直接互联,金属护套的感应电压在护套形成的闭环回路中产生和线芯电流方向相反的护套电流,并产生护套损耗,导致线芯正、负序电阻减小,正、负序感抗增加,计算公式：Z1=Z2=RC+Xm2RSXm2+RS2+j2ω×10-4 ×ln(nm)13SGMRC-jXm3Xm2+RS2 (2)式中Xm为金属护套与线芯间的单位互感抗;Rs为金属护套的直流电阻(50℃),Ω/km;GMRC为线芯的几何半径。

电力电缆相序阻抗计算与分析方法

第十一章 电力系统各元件的序阻抗和等值电路

输电线路电力电缆载流量计算书

高压单芯电力电缆芯线等效阻抗计算方法研究

第7章序阻抗

电网相序

线缆阻抗计算公式

231764北交电力系统故障分析在线作业一15秋答案

电缆的电抗和阻抗计算

电力系统中负序分量计算

【国家电网 系统】7 电力系统各元件序阻抗和等值电路

电力电缆常用计算公式

第七章 电力系统短路计算

电力电缆相序阻抗计算

第七章 电力系统各元件的序阻抗和等值电路

线缆阻抗计算公式

电缆线路参数现场测量与分析

电力系统元件的各序参数和等值电路

电力电缆线路的相序阻抗

电缆线路工频参数计算与分析

电力电缆相序阻抗计算与分析方法

第十一章电力系统各元件的序阻抗和等值电路

【国家电网系统】7 电力系统各元件序阻抗和等值电路

第七章电力系统短路计算

第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路