第二章-電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)課件

第一節(jié)電力線路的結(jié)構(gòu)導(dǎo)線避雷線絕緣子金具桿塔架空線路電纜線路電力線路導(dǎo)體絕緣層保護(hù)包皮2023/10/41第一節(jié)電力線路的結(jié)構(gòu)導(dǎo)線架空線路電力線路導(dǎo)體2023/8導(dǎo)線---傳導(dǎo)電流，擔(dān)任傳送電能的任務(wù)。

鋁絞線，鋼芯鋁絞線，合金絞線、鋼絞線避雷線---將雷電流引入大地，保護(hù)電力線路免遭直擊雷的破壞桿塔---支撐導(dǎo)線和避雷線，使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與大地保持一定的安全距離絕緣子---使導(dǎo)線和桿塔之間保持足夠的絕緣距離金具---連接導(dǎo)線，使導(dǎo)線固定在絕緣子上，并將絕緣子固定在桿塔上。

2023/10/42導(dǎo)線---傳導(dǎo)電流，擔(dān)任傳送電能的任務(wù)。2023/8/12架空線路的材料------銅、鋁和鋁合金避雷線的材料------鋼線鋼芯鋁絞線：LGJ-----普通鋼芯鋁絞線，鋁/鋼的截面比為5.3~6.1;LGJQ---輕型鋼芯鋁絞線,鋁/鋼的截面比為7.6~8.3;LGJJ---加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線,鋁/鋼的截面比為4~4.5;例如：LGJ—240表示普通鋼芯鋁絞線，其鋁部分的截面積為240mm2分裂導(dǎo)線的作用：減少導(dǎo)線的電暈損耗減少導(dǎo)線的電抗2023/10/43架空線路的材料------銅、鋁和鋁合金2023/8/13桿塔木桿鋼筋混凝土桿鐵塔耐張桿塔（承力桿塔）直線桿塔（中間桿塔、用得最多）轉(zhuǎn)角桿塔終端桿塔特殊桿塔（跨越桿塔、換位桿塔）2023/10/44桿塔木桿耐張桿塔（承力桿塔）2023/8/14檔距---架空線路相鄰桿塔間的水平距離鋼筋混凝土桿---150~400米（110KV~220KV）鐵塔---150~500米弧垂---導(dǎo)線的最低點(diǎn)與懸掛點(diǎn)之間的垂直距離架空線對地的最小距離（居民區(qū)）：35~110KV---7米154~220KV---7.5米330KV---8.5米線間距離：380/220V：0.6~1米6~10KV：0.8~1.5米110KV：3~4.5米220KV：5~7.5330KV：6~10米2023/10/45檔距---架空線路相鄰桿塔間的水平距離2023/8/15絕緣子：用來支持和懸掛導(dǎo)線并使其與桿塔絕緣的元件瓷質(zhì)、玻璃質(zhì)、硅橡膠架空線絕緣子針式絕緣子：35KV及以下懸式絕緣子：35KV以上

35KV---------3片220KV------13片60KV--------5片330KV------19片

110KV------7片500KV------24片

2023/10/46絕緣子：用來支持和懸掛導(dǎo)線并使其與桿塔絕緣的元件2023/8金具---組裝架空線的各種金屬部件的總稱懸垂線夾耐張線夾接續(xù)金具聯(lián)結(jié)金具保護(hù)金具2023/10/47金具2023/8/17------由于三相導(dǎo)線在桿塔上的排列常常是不對稱的，將使三相導(dǎo)線的感性和容性電抗不對稱，為此在線路上每隔一定距離將三相導(dǎo)線進(jìn)行輪流變換位置，稱為換位。換位的目的2023/10/48換位的目的2023/8/18第二節(jié)電力線路的參數(shù)及等值電路架空線路參數(shù)分別用電阻r1、電抗x1、電納b1、電導(dǎo)g1表示線路單位長度的參數(shù)。輸電線路電阻發(fā)熱效應(yīng)電抗磁場效應(yīng)電納電場效應(yīng)電導(dǎo)電暈和泄漏損耗2023/10/49第二節(jié)電力線路的參數(shù)及等值電路架空線路參數(shù)輸電線路電阻1、線路電阻

使導(dǎo)線消耗有功并發(fā)熱，造成電壓降落。

（Ω/km）

r1-------每相導(dǎo)線單位長度的電阻，

ρ------導(dǎo)體材料的電阻率

S------導(dǎo)體的額定截面積

2023/10/4101、線路電阻使導(dǎo)線消耗有功并發(fā)熱，造成電壓降落。（Ω/k2、線路電抗

當(dāng)交流電流通過時，產(chǎn)生電抗壓降并消耗無功功率。

x1-----每相導(dǎo)線單位長度的電抗r------導(dǎo)線的半徑μr-----導(dǎo)體材料的相對導(dǎo)磁系數(shù)（取值1）Djp-----三相導(dǎo)線的幾何平均距離，簡稱幾何均距

（Ω/km）

2023/10/4112、線路電抗當(dāng)交流電流通過時，產(chǎn)生電抗壓降并消耗無功功率。任意布置：

按等邊三角形布置：按水平布置：

幾何均距主要與導(dǎo)線的具體布置有關(guān)

注意：當(dāng)三相導(dǎo)線為非正三角形布置時，由于各相導(dǎo)線相互間在幾何位置上不對稱，即使通過平衡的三相電流，三相中各相導(dǎo)線的感抗值也不相等，為使三相導(dǎo)線的感抗值相等，輸電線路的各相導(dǎo)線必須進(jìn)行換位。目前對電壓在110KV以上，線路長度在100公里以上的輸電線路一般均需要進(jìn)行完全換位。2023/10/412任意布置：注意：當(dāng)三相導(dǎo)線為非正三角形布置時，由于各相導(dǎo)線3、線路電納

由于輸電線路運(yùn)行時各相間和相對地間都存在電位差，因而相間和相對地間有電容存在。

（S/km）

b1-----每相單位長度的容納一般架空線路的b1典型值為3*10-6（s/km）

2023/10/4133、線路電納由于輸電線路運(yùn)行時各相間和相對地間都存在電位差4、線路電導(dǎo)

輸電線路在輸送功率時，在周圍的絕緣介質(zhì)中還會產(chǎn)生電暈損耗和絕緣子串的泄露損耗。（S/km）g1----每相線路單位長度的電導(dǎo)ΔPg----三相線路每千米的三相總電暈損耗U----線路線電壓

2023/10/4144、線路電導(dǎo)輸電線路在輸送功率時，在周圍的絕緣介質(zhì)中還會產(chǎn)電暈產(chǎn)生的原因：導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度高于產(chǎn)生電暈的臨界電場強(qiáng)避免電暈的措施：對不同電壓等級的架空線限制其導(dǎo)線直徑不小于某個最小值。（66KV及以下的架空線路不必校驗(yàn)其最小直徑）采用分裂導(dǎo)線或擴(kuò)徑導(dǎo)線。電暈的危害：電暈不僅損耗有功功率，還產(chǎn)生噪音，空氣放電時產(chǎn)生的脈沖電磁波對無線電通信、電視接收等產(chǎn)生干擾，使導(dǎo)線表面發(fā)生腐蝕，降低導(dǎo)線的使用壽命。2023/10/415電暈產(chǎn)生的原因：2023/8/1155、輸電線路的等值電路

說明：線路的四個參數(shù)實(shí)際上是沿線路均勻分布的，為簡化計(jì)算，工程上按照線路的長度，將其分為短線路、中等長度線路、長線路，對短線路、中等長度線路，用集中參數(shù)等值電路表示，對長線路計(jì)及分布參數(shù)的特性。

2023/10/4165、輸電線路的等值電路說明：2023/8/1161）短線路

長度不超過100km的架空線路，線路電壓不高時可略去電納B，Z=R+jX2023/10/4171）短線路長度不超過100km的架空線路，線路電壓不高時可2）中等長度線路

長度在100~300km之間的架空線和不超過100km的電纜線路。采用“Π”或“T”形等值電路表示。其中“Π”形等值電路在工程中的應(yīng)用較廣。2023/10/4182）中等長度線路長度在100~300km之間的架空線和不超3）長線路

長度超過300km的架空線路和長度超過100km的電纜線路。工程上如果只要求計(jì)算線路的始末端電壓、電流和功率，仍可采用集中參數(shù)來表示，其中線路的總電阻、總電抗、總?cè)菁{用修正系數(shù)來修正。2023/10/4193）長線路長度超過300km的架空線路和長度超過100km第三節(jié)變壓器的參數(shù)和等值電路作用：電能經(jīng)濟(jì)傳輸、合理地分配和安全使用按相數(shù)分：單相變壓器、三相變壓器。按每相繞組數(shù)分：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器等。變壓器結(jié)構(gòu)繞組：原邊繞組（一次）、副邊繞組（二次）鐵心2023/10/420第三節(jié)變壓器的參數(shù)和等值電路作用：電能經(jīng)濟(jì)傳輸、合理地分1、雙繞組變壓器的等值電路

雙繞組變壓器的等值電路：用一相表示，反映勵磁支路的導(dǎo)納接在電源側(cè)，有時為了簡化計(jì)算，略去變壓器的導(dǎo)納。

一字形等值電路Г形等值電路

2023/10/4211、雙繞組變壓器的等值電路雙繞組變壓器的等值電路：用一相表電阻（一、二次繞組總的電阻）

（Ω）

ΔPKN----------變壓器的額定短路容量，KW；SN-----------變壓器的額定容量，MVA；UN-----------變壓器的額定電壓，KV。

2023/10/422電阻（一、二次繞組總的電阻）（Ω）ΔPKN-----電抗（一、二次繞組總的電抗）

（Ω）

UK%為短路電壓百分值

產(chǎn)生銅損2023/10/423電抗（一、二次繞組總的電抗）（Ω）電導(dǎo)（鐵芯損耗）

（S）

ΔP0----------變壓器的空載損耗，KW；UN----------變壓器的額定電壓，KV。產(chǎn)生鐵損

2023/10/424電導(dǎo)（鐵芯損耗）（S）ΔP0---------電納（勵磁特性）

（S）

I0%為變壓器空載電流百分值

注意：上述計(jì)算結(jié)果是指歸算到某一電壓側(cè)的值，公式中代入哪一側(cè)的電壓，就是歸算到哪一側(cè)的參數(shù)。

2023/10/425電納（勵磁特性）（S）2、自耦變壓器等值電路自耦變壓器的等值電路和參數(shù)與普通變壓器基本相同。三繞組自耦變壓器

低壓繞組獨(dú)立，一般接成三角形，其容量小于變壓器容量。高壓和中壓繞組一般接為Y型，中性點(diǎn)直接接地。自耦變壓器短路試驗(yàn)中，高－低、中－低間的數(shù)據(jù)（短路損耗和短路電壓百分?jǐn)?shù)）需先進(jìn)行折算，再進(jìn)行計(jì)算。2023/10/4262、自耦變壓器等值電路自耦變壓器的等值電路和參數(shù)與普通變壓器3、電力變壓器的結(jié)構(gòu)及銘牌參數(shù)變壓器的型式：普通、自耦變、分裂變油浸式、干式三相、單相雙繞組、三繞組有載調(diào)壓、普通(不能有載調(diào)壓)接線組別冷卻方式2023/10/4273、電力變壓器的結(jié)構(gòu)及銘牌參數(shù)變壓器的型式：2023/8/1結(jié)構(gòu)：鐵芯、繞組、油箱、引出線、絕緣套管、分接開關(guān)、冷卻系統(tǒng)、保護(hù)裝置銘牌參數(shù)：額定容量、額定電壓、短路電壓百分值、空載電流百分值、短路損耗、空載損耗等2023/10/428結(jié)構(gòu)：2023/8/128變壓器型號產(chǎn)品型號高壓繞組電壓等級（KV）額定容量（kVA）設(shè)計(jì)序號相數(shù)，單相D，三相S繞組外絕緣介質(zhì)，變壓器油，空氣G（K），成型固體C冷卻方式，油浸自冷（J），空氣自冷，風(fēng)冷F，水冷W（S）油循環(huán)方式，自然循環(huán)，強(qiáng)迫油導(dǎo)向循環(huán)D，強(qiáng)迫油循環(huán)P繞組數(shù)，雙繞組，三繞組S調(diào)壓方式，無激磁調(diào)壓，有載調(diào)壓Z繞組導(dǎo)線型號，銅，鋁（L）繞組耦合方式，自耦O注：自耦變作升壓用時，O列在型號后，作降壓用時O列在型號前2023/10/429變壓器型號產(chǎn)品型號高壓繞組電壓等級（KV）額定容量（kVA）變壓器的短路試驗(yàn)：將一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組施加電壓，使短路一側(cè)的電流達(dá)到額定電流，此時，測得變壓器的有功功率損耗為短路損耗。短路損耗------由于短路試驗(yàn)時施加的電壓比額定電壓小得多，故鐵損很小可略去不計(jì)，則短路損耗近似等于變壓器的繞組通過額定電流時在一、二次繞組電阻上產(chǎn)生的銅損，由此可計(jì)算變壓器的一、二次繞組的等值電阻。短路電壓百分?jǐn)?shù)------變壓器繞組中通過額定電流時在阻抗上產(chǎn)生的電壓降相對于額定電壓的百分?jǐn)?shù)，由于大型變壓器的電抗遠(yuǎn)大于電阻，由此可計(jì)算變壓器的一、二次繞組的總的等值電抗。2023/10/430變壓器的短路試驗(yàn)：2023/8/130變壓器的空載試驗(yàn)：變壓器的一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓，測得變壓器的有功損耗即空載損耗，空載電流對額定電流的百分?jǐn)?shù)即空載電流百分?jǐn)?shù)?？蛰d損耗----空載電流相對于額定電流小得多，空載時繞組上的功率損耗很小，因此近似認(rèn)為變壓器的空載損耗為鐵芯損耗，用電導(dǎo)表示，故由空載損耗可計(jì)算變壓器的等值電導(dǎo)?？蛰d電流百分?jǐn)?shù)----變壓器的空載電流中包含有功分量和無功分量，與空載損耗對應(yīng)的是有功分量，與勵磁功率對應(yīng)的是無功分量，由于有功分量很小，因而無功分量和空載電流近似相等，由此可計(jì)算表示變壓器勵磁特性的參數(shù)電納。

2023/10/431變壓器的空載試驗(yàn)：2023/8/131第四節(jié)電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)建立多電壓等級電力網(wǎng)的等值電路，必須將各元件的參數(shù)以及這些元件所處電壓等級的電流、電壓由所在電壓等級歸算到同一電壓等級。基本級通常取電力網(wǎng)中最高電壓級為基本級。2023/10/432第四節(jié)電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)建立多電壓等級電力網(wǎng)的等值電路，電力系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓3、6、10、35、60、110、220、330、500、750KV電力系統(tǒng)的最高電壓

3.6、7.2、12、40.5、72.5、126、252、363、550、800KV2023/10/433電力系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓2023/8/133不同標(biāo)稱電壓下的合理傳輸距離和傳輸功率范圍

標(biāo)稱電壓(KV)輸送輸送功率(KW)輸送距離(Km)0.22架空線小于500.150.22電纜小于1000.20.38架空線1000.250.38電纜1750.353架空線100~10003~16架空線200~200010~36電纜3000小于810架空線200~300020~510電纜5000小于1035架空線2000~1000050~20110架空線10000~50000150~50220架空線100000~500000300~200330架空線200000~1000000200~600500架空線1000000~1500000300