电力系统分析基础第二章
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第二节 电力线路的结构
架空线：导线、避雷器、杆塔、绝缘子、金具
电力线路
一.导线
电缆线：导线、绝缘层、保护层
要求：导电好、机械强度大、抗腐蚀能力强 铝—L—常用，机械强度不够，钢芯铝线 材料 钢—G—导电性差，做避雷线 铜—T—最好，但贵 铝合金—HL
第二节 电力线路的结构
排列：1、6、12、18 普通型：LGJ 铝/钢 比5.6—6.0
第四节 电力变压器的参数与等值电路
一、双绕组变压器 I1n1=I2n2 u2 I2=k I1
I1
1、理想变压器 u1
n1:n2
I2
u1/n1=u2/n2 u2= u1/k k=n1/n2
特征：无铜损、铁损、漏抗、激磁电流
RT
2、实际变压器
jXT
通过短路和开路试验求
-jBT
GT
RT、XT、BT、 GT
k N
2 N
UN（KV）、SN（MVA）
第四节 电力变压器的参数与等值电路
4、开路试验求GT、BT
条件：一侧开路，另一侧加额定电压
空载损耗：
P0 G 1000U
T
2 N
(S )
空载电流百分比 I0%
有功分量Ig 无功分量Ib
UN I 0 Ib BT 3
%S I B 100 U
R T Pk
U 1000S
N
2
2 N
( )
第四节 电力变压器的参数与等值电路
短路电压百分比
u %
k T
3 IN ZT
N k
U u % U u % U Z 100 S 100 3 I
N k N N k N T T T N
100%
2 N
u % U u % U X R X 100 S 100 3 I
0 T
I% I I % 100 I 100 I I I
0 0 0 N N
b
N 2 N
第四节 电力变压器的参数与等值电路
二、三绕组变压器 参数的求法与双绕组相同
RT1
jXT1
注 意
三绕组容量比不同 各绕组排列不同 导纳的求法与双绕组相同
-jBT
GT
短路试验求RT、XT 条件：令一个绕组开路，一个绕组短路，而在余下的一个绕组施加电压，依 此得的数据（两两短路试验）
第三节 电力线路的参数与等值电路
2、中等长度线路（π型和T型等值电路）
Z
Z/2
Z/2
Y/2
Y/2
Y
条件：100-300km的架空线或<100km的电缆线，近似等值， 三角变换 3、长线路（分布参数—双曲函数） 书上例题 P68
Leabharlann Baidu
不能用星—
第四节 电力变压器的参数与等值电路
第四节 电力变压器的参数与等值电路
ρ电阻率
S 截面积 mm2
一般是查表 rt=r20(1+α(t-20)) 钢线电阻：导磁集肤、磁滞效应交流电阻> 和电流有关查手册 直流电阻，
第三节 电力线路的参数与等值电路
2、电抗
物理意义：导线通交流电，产生磁场自感、互感
外电抗
内电抗
几何均距Dm 3 DabDbcDca
正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D
第四节 电力变压器的参数与等值电路
3、短路试验求RT、XT 条件：一侧短路，另一侧加电压使短路绕组电流达到额定值
短路损耗：
SN R S R P 3I R 3 3U U N
2 2 k N T T N 2 N
2
T
UN RT Pk 2 S
N
2
( )
注意单位：UN（V）、SN（VA）、Pk（W） 如 UN（KV）、SN（MVA）、Pk（KW）时
片树：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV
3 7 13 19 24
作用：连接导线和绝缘子
线夹：悬重、耐张
金具
导线接续：接续、联结 保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线 绝缘保护：悬重锤
第三节 电力线路的参数与等值电路
一.单位长度电力线路的参数
1、电阻
r1=ρ/ s
单位：Ω•mm2/km 铜：18.8 与温度有关 铝: 31.3
等效半径r' 0.779r
对数关系：导线截面和布置无显著影响，一般0.4 Ω/km
分裂导线：改变磁场，增大了半径，减少了电抗
第三节 电力线路的参数与等值电路
3、电纳
物理意义：导线通交流电，产生电场容感
对数关系：变化不大，一般 2.85Х10-6 S /km
Dm与r的意义与电抗表达式一致 分裂导线：增大了等效半径，电纳增大，用req替代r计算
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
A B
C
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
三.绝缘子和金具
要求：足够的电气与机械强度、抗腐蚀 材料：瓷质与玻璃质元件
绝缘子
类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上）
第二节 电力线路的结构
二.杆塔
木塔——已不用 钢筋混凝土塔—单杆、型杆
结构
铁塔—用于跨越，超高压输电、耐张、转角、 独根钢管—城市供电
换位。
直线杆塔—线路走向直线处，只承受导线自重 耐张杆塔—承受对导线的拉紧力
作用分
转向杆塔—用于线路转弯处 换位杆塔—减少三相参数的不平衡 终端杆塔—只承受一侧的耐张力，导线首末端 跨越杆塔—跨越宽度大时，塔高：100—200米
S / km
电缆参数计算复杂，查手册
第三节 电力线路的参数与等值电路
二、电力线路的等值电路
一般线路的等值电路（正常运行时忽略g）
r1 jx1 jb1 g1 jb1
r1 jx1 g1 jb1
r1 jx1 g1 jb1
r1 jx1 g1
1、短线路（一字型等值电路）
条件：L<100km的架空线,忽略g，b 线路电压不 高
第三节 电力线路的参数与等值电路
4、电导
物理意义 绝缘子表面泄露——很小，忽略
空气电离——电晕损耗，临界电压Ucr， 好天不产生，坏天可有
110KV—9.6mm 规定最小直径 220KV—21.28mm 330KV—32.2mm 分裂导线
实测损耗，计算电导，一般忽略
g
1
Pg
U
2
10
3
多股线绞合—J
加强型：LGJJ 铝/钢 比4.3—4.4
轻 型：LGJQ 铝/钢 比8.0—8.1 LGJ-400/50—数字表示截面积
结构
扩径导线—K
扩大直径，不增加截面积LGJK相当于LGJQ-400 和普通钢芯相区别，支撑层6股
300
分裂导线——每相分成若干根，相互之间保持一 定距离400-500mm,防电晕，减小了电抗，电容增大
架空线：导线、避雷器、杆塔、绝缘子、金具
电力线路
一.导线
电缆线：导线、绝缘层、保护层
要求：导电好、机械强度大、抗腐蚀能力强 铝—L—常用，机械强度不够，钢芯铝线 材料 钢—G—导电性差，做避雷线 铜—T—最好，但贵 铝合金—HL
第二节 电力线路的结构
排列：1、6、12、18 普通型：LGJ 铝/钢 比5.6—6.0
第四节 电力变压器的参数与等值电路
一、双绕组变压器 I1n1=I2n2 u2 I2=k I1
I1
1、理想变压器 u1
n1:n2
I2
u1/n1=u2/n2 u2= u1/k k=n1/n2
特征：无铜损、铁损、漏抗、激磁电流
RT
2、实际变压器
jXT
通过短路和开路试验求
-jBT
GT
RT、XT、BT、 GT
k N
2 N
UN（KV）、SN（MVA）
第四节 电力变压器的参数与等值电路
4、开路试验求GT、BT
条件：一侧开路，另一侧加额定电压
空载损耗：
P0 G 1000U
T
2 N
(S )
空载电流百分比 I0%
有功分量Ig 无功分量Ib
UN I 0 Ib BT 3
%S I B 100 U
R T Pk
U 1000S
N
2
2 N
( )
第四节 电力变压器的参数与等值电路
短路电压百分比
u %
k T
3 IN ZT
N k
U u % U u % U Z 100 S 100 3 I
N k N N k N T T T N
100%
2 N
u % U u % U X R X 100 S 100 3 I
0 T
I% I I % 100 I 100 I I I
0 0 0 N N
b
N 2 N
第四节 电力变压器的参数与等值电路
二、三绕组变压器 参数的求法与双绕组相同
RT1
jXT1
注 意
三绕组容量比不同 各绕组排列不同 导纳的求法与双绕组相同
-jBT
GT
短路试验求RT、XT 条件：令一个绕组开路，一个绕组短路，而在余下的一个绕组施加电压，依 此得的数据（两两短路试验）
第三节 电力线路的参数与等值电路
2、中等长度线路（π型和T型等值电路）
Z
Z/2
Z/2
Y/2
Y/2
Y
条件：100-300km的架空线或<100km的电缆线，近似等值， 三角变换 3、长线路（分布参数—双曲函数） 书上例题 P68
Leabharlann Baidu
不能用星—
第四节 电力变压器的参数与等值电路
第四节 电力变压器的参数与等值电路
ρ电阻率
S 截面积 mm2
一般是查表 rt=r20(1+α(t-20)) 钢线电阻：导磁集肤、磁滞效应交流电阻> 和电流有关查手册 直流电阻，
第三节 电力线路的参数与等值电路
2、电抗
物理意义：导线通交流电，产生磁场自感、互感
外电抗
内电抗
几何均距Dm 3 DabDbcDca
正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D
第四节 电力变压器的参数与等值电路
3、短路试验求RT、XT 条件：一侧短路，另一侧加电压使短路绕组电流达到额定值
短路损耗：
SN R S R P 3I R 3 3U U N
2 2 k N T T N 2 N
2
T
UN RT Pk 2 S
N
2
( )
注意单位：UN（V）、SN（VA）、Pk（W） 如 UN（KV）、SN（MVA）、Pk（KW）时
片树：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV
3 7 13 19 24
作用：连接导线和绝缘子
线夹：悬重、耐张
金具
导线接续：接续、联结 保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线 绝缘保护：悬重锤
第三节 电力线路的参数与等值电路
一.单位长度电力线路的参数
1、电阻
r1=ρ/ s
单位：Ω•mm2/km 铜：18.8 与温度有关 铝: 31.3
等效半径r' 0.779r
对数关系：导线截面和布置无显著影响，一般0.4 Ω/km
分裂导线：改变磁场，增大了半径，减少了电抗
第三节 电力线路的参数与等值电路
3、电纳
物理意义：导线通交流电，产生电场容感
对数关系：变化不大，一般 2.85Х10-6 S /km
Dm与r的意义与电抗表达式一致 分裂导线：增大了等效半径，电纳增大，用req替代r计算
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
A B
C
第二节 电力线路的结构
第二节 电力线路的结构
三.绝缘子和金具
要求：足够的电气与机械强度、抗腐蚀 材料：瓷质与玻璃质元件
绝缘子
类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上）
第二节 电力线路的结构
二.杆塔
木塔——已不用 钢筋混凝土塔—单杆、型杆
结构
铁塔—用于跨越，超高压输电、耐张、转角、 独根钢管—城市供电
换位。
直线杆塔—线路走向直线处，只承受导线自重 耐张杆塔—承受对导线的拉紧力
作用分
转向杆塔—用于线路转弯处 换位杆塔—减少三相参数的不平衡 终端杆塔—只承受一侧的耐张力，导线首末端 跨越杆塔—跨越宽度大时，塔高：100—200米
S / km
电缆参数计算复杂，查手册
第三节 电力线路的参数与等值电路
二、电力线路的等值电路
一般线路的等值电路（正常运行时忽略g）
r1 jx1 jb1 g1 jb1
r1 jx1 g1 jb1
r1 jx1 g1 jb1
r1 jx1 g1
1、短线路（一字型等值电路）
条件：L<100km的架空线,忽略g，b 线路电压不 高
第三节 电力线路的参数与等值电路
4、电导
物理意义 绝缘子表面泄露——很小，忽略
空气电离——电晕损耗，临界电压Ucr， 好天不产生，坏天可有
110KV—9.6mm 规定最小直径 220KV—21.28mm 330KV—32.2mm 分裂导线
实测损耗，计算电导，一般忽略
g
1
Pg
U
2
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3
多股线绞合—J
加强型：LGJJ 铝/钢 比4.3—4.4
轻 型：LGJQ 铝/钢 比8.0—8.1 LGJ-400/50—数字表示截面积
结构
扩径导线—K
扩大直径，不增加截面积LGJK相当于LGJQ-400 和普通钢芯相区别，支撑层6股
300
分裂导线——每相分成若干根，相互之间保持一 定距离400-500mm,防电晕，减小了电抗，电容增大