電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路

1、第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第二章第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路v第一節(jié)第一節(jié) 電力線路參數(shù)和等值電路電力線路參數(shù)和等值電路v第二節(jié)第二節(jié) 變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路v第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路v第四節(jié)第四節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的等值網(wǎng)絡(luò)電力網(wǎng)絡(luò)的等值網(wǎng)絡(luò)-主要講述電力系統(tǒng)各元件等值電路及參數(shù)以及電力系主要講述電力系統(tǒng)各元件等值電路及參數(shù)以及電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)等值電路模型統(tǒng)穩(wěn)態(tài)等值電路模型. .第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第一節(jié)第一節(jié) 電力線路參數(shù)和等值電路電力線路參數(shù)和等值電路 導(dǎo)線 避雷

2、線 桿塔 絕緣子 金具 圖 2-1 架空線路1. 架空線路一、電力線路結(jié)構(gòu)簡述第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)多股線絞合多股線絞合J排列：排列：1、6、12、18普通型：普通型：LGJ 鋁鋁/鋼鋼 比比5.66.0加強(qiáng)型：加強(qiáng)型：LGJJ 鋁鋁/鋼鋼 比比4.34.4輕輕 型：型：LGJQ 鋁鋁/鋼鋼 比比8.08.1LGJ-400/50數(shù)字表示截面積數(shù)字表示截面積擴(kuò)徑導(dǎo)線擴(kuò)徑導(dǎo)線K擴(kuò)大直徑，不增加截面積擴(kuò)大直徑，不增加截面積LGJK- 300相當(dāng)于相當(dāng)于LGJQ-400和普通鋼芯相區(qū)別，支撐層和普通鋼芯相區(qū)別，支撐層6股股分裂導(dǎo)線分裂導(dǎo)線每相分成若干根，相互之間保持一每相分成若干根

3、，相互之間保持一 定距離定距離400-500mm,防電暈，減小了電抗，電容增大防電暈，減小了電抗，電容增大第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（1 1）導(dǎo)線和避雷線：電性能，機(jī)械強(qiáng)度，抗腐蝕能力；）導(dǎo)線和避雷線：電性能，機(jī)械強(qiáng)度，抗腐蝕能力； 主要材料：鋁，銅，鋼；例：主要材料：鋁，銅，鋼；例：LJ TJ LGJLJ TJ LGJ第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（2）桿塔v木塔：較少采用v鐵塔：主要用于220kV及以上系統(tǒng)v鋼筋混凝土桿：應(yīng)用廣泛結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)木塔木塔已不用已不用鋼筋混凝土塔鋼筋混凝土塔單桿、單桿、型桿型桿鐵塔鐵塔用于跨越，超高壓輸電、耐張、轉(zhuǎn)角、用于跨越，超高壓輸電、耐張、轉(zhuǎn)角、

4、換位。獨(dú)根鋼管換位。獨(dú)根鋼管城市供電城市供電作用分作用分直線桿塔直線桿塔線路走向直線處，只承受導(dǎo)線自重線路走向直線處，只承受導(dǎo)線自重耐張桿塔耐張桿塔承受對(duì)導(dǎo)線的拉緊力承受對(duì)導(dǎo)線的拉緊力轉(zhuǎn)向桿塔轉(zhuǎn)向桿塔用于線路轉(zhuǎn)彎處用于線路轉(zhuǎn)彎處換位桿塔換位桿塔減少三相參數(shù)的不平衡減少三相參數(shù)的不平衡跨越桿塔跨越桿塔跨越寬度大時(shí)，塔高：跨越寬度大時(shí)，塔高：100200米米終端桿塔終端桿塔只承受一側(cè)的耐張力，導(dǎo)線首末端只承受一側(cè)的耐張力，導(dǎo)線首末端第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路ABC第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和

5、等值電路絕緣子絕緣子要求：足夠的電氣與機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕要求：足夠的電氣與機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕材料：瓷質(zhì)與玻璃質(zhì)元件材料：瓷質(zhì)與玻璃質(zhì)元件類型：針式（類型：針式（35KV以下），懸式（以下），懸式（ 35KV以上）以上）片樹：片樹：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV 3 7 13 19 24金具金具作用：連接導(dǎo)線和絕緣子作用：連接導(dǎo)線和絕緣子線夾：懸重、耐張線夾：懸重、耐張導(dǎo)線接續(xù)：接續(xù)、聯(lián)結(jié)導(dǎo)線接續(xù)：接續(xù)、聯(lián)結(jié)保護(hù)金具：護(hù)線條、預(yù)絞線、防震錘、阻尼線保護(hù)金具：護(hù)線條、預(yù)絞線、防震錘、阻尼線絕緣保護(hù)：懸重錘絕緣保護(hù)：懸重錘（3 3）絕緣子）絕緣子第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電

6、路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路v針式：針式：10kV10kV及以下線路及以下線路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路v懸式絕緣子懸式絕緣子 主要用于主要用于35kV及以上系統(tǒng)，根據(jù)電壓等級(jí)及以上系統(tǒng)，根據(jù)電壓等級(jí)的高低組成數(shù)目不同的絕緣子鏈。的高低組成數(shù)目不同的絕緣子鏈。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路v棒式絕緣子棒式絕緣子 起到絕緣和橫擔(dān)的作用，應(yīng)用于起到絕緣和橫擔(dān)的作用，應(yīng)用于1035kV農(nóng)網(wǎng)。農(nóng)網(wǎng)。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 導(dǎo)體 絕緣層 包護(hù)層 圖2-2 扇形三芯電纜的構(gòu)造1導(dǎo)體；2絕緣層；3鉛包皮；4黃麻層；5鋼帶鎧甲；6黃麻保護(hù)層2.

7、 電纜線路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路二、電力線路的參數(shù)1.鋁線、鋼芯鋁線和銅線的架空線路的參數(shù)（1）電阻： 反應(yīng)通電導(dǎo)體有功功率的損耗，熱效應(yīng)反應(yīng)通電導(dǎo)體有功功率的損耗，熱效應(yīng))/(1kmSr（2-1）鋁、銅的電阻率略大于直流電阻率，有三個(gè)原因： （1）交流電流的集膚效應(yīng)； （2）絞線每股長度略大于導(dǎo)線長度； （3）導(dǎo)線的實(shí)際截面比標(biāo)稱截面略小。其中，S導(dǎo)線的標(biāo)稱截面積(mm2)； 導(dǎo)線的電阻率（ ）鋁的電阻率：31.5銅的電阻率：18.8kmmm /2kmmm /2kmmm /2每相導(dǎo)線單位長度的電阻為:第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路注：在手冊(cè)中查到的一般是注：在手冊(cè)中查到的一般

8、是20oC時(shí)的電阻或電阻率，當(dāng)溫時(shí)的電阻或電阻率，當(dāng)溫度不為度不為20oC時(shí)，要進(jìn)行修正：時(shí)，要進(jìn)行修正：)20(1 20trrt（2-2）其中，其中，t導(dǎo)線實(shí)際運(yùn)行的大氣溫度導(dǎo)線實(shí)際運(yùn)行的大氣溫度(oC)； rt，r20t oC及及20 oC時(shí)導(dǎo)線單位長度的電阻時(shí)導(dǎo)線單位長度的電阻 電阻溫度系數(shù)；電阻溫度系數(shù)；對(duì)于鋁，對(duì)于鋁，=0.0036 ；對(duì)于銅，對(duì)于銅，=0.00382 。)/(km)1 (Co)1 (Co第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路2.2.電抗電抗: :反應(yīng)通電導(dǎo)體周圍磁場效應(yīng)的參數(shù)，磁場效應(yīng)反應(yīng)通電導(dǎo)體周圍磁場效應(yīng)的參數(shù)，磁場效應(yīng) 無功損耗無功損耗v三相導(dǎo)線排列對(duì)稱三相導(dǎo)線排

9、列對(duì)稱( (正三角形正三角形) )，則三相電抗相等。，則三相電抗相等。v三相導(dǎo)線排列不對(duì)稱，則進(jìn)行整體循環(huán)換位后三相電三相導(dǎo)線排列不對(duì)稱，則進(jìn)行整體循環(huán)換位后三相電抗相等?？瓜嗟?。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路三相電力線路對(duì)稱排列，若不對(duì)稱，進(jìn)行完整換位。三相電力線路對(duì)稱排列，若不對(duì)稱，進(jìn)行完整換位。 1）單導(dǎo)線每相單位長度的電抗）單導(dǎo)線每相單位長度的電抗x1：)/()5 . 0lg6 . 4(21041kmrfrmDx（2-3）式中，式中，r導(dǎo)線的計(jì)算半徑；導(dǎo)線的計(jì)算半徑； r導(dǎo)線的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)，對(duì)銅和鋁，導(dǎo)線的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)，對(duì)銅和鋁， r=1； f交流電的頻率交流電的頻率(Hz)； D

10、m三相導(dǎo)線的幾何平均距離，三相導(dǎo)線的幾何平均距離， Dab、Dbc、Dca分別為導(dǎo)線分別為導(dǎo)線AB、BC、CA相之間的距離。相之間的距離。3DDDDcabcabm將將f=50Hz， r=1代入式（代入式（2-3）中可得）中可得)/(0157. 0lg1445. 01kmrDxm（2-4）外電抗外電抗內(nèi)電抗內(nèi)電抗第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路經(jīng)過對(duì)數(shù)運(yùn)算后，式（經(jīng)過對(duì)數(shù)運(yùn)算后，式（2- 4）又可寫成）又可寫成式中，式中，r=0.0799r，稱為幾何平均半徑。，稱為幾何平均半徑。 注：式（注：式（2-3）（2-5）是按單股導(dǎo)線的條件推導(dǎo)的。對(duì)）是按單股導(dǎo)線的條件推導(dǎo)的。對(duì)于多股鋁導(dǎo)線或銅線于多

11、股鋁導(dǎo)線或銅線r/r小于小于0.799，而鋼芯鋁鉸線的，而鋼芯鋁鉸線的r/r可取可取0.95。 由（由（2-5）可見，電抗）可見，電抗x1與與幾何平均距離幾何平均距離Dm、導(dǎo)線半徑、導(dǎo)線半徑r為對(duì)數(shù)關(guān)系為對(duì)數(shù)關(guān)系，因而，因而Dm 、r對(duì)對(duì)x1的影響不大，在工程計(jì)算中對(duì)的影響不大，在工程計(jì)算中對(duì)于高壓架空電力線路一般近似取于高壓架空電力線路一般近似取 x1=0.4/km。)/(lg1445. 01kmrDxm（2-5）第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路在分裂導(dǎo)線線路中，每相用幾在分裂導(dǎo)線線路中，每相用幾根型號(hào)相同的導(dǎo)線并聯(lián)構(gòu)成復(fù)根型號(hào)相同的導(dǎo)線并聯(lián)構(gòu)成復(fù)導(dǎo)線，各個(gè)導(dǎo)線軸心對(duì)稱地分導(dǎo)線，各個(gè)導(dǎo)線軸

12、心對(duì)稱地分布在半徑為布在半徑為R的圓周上的圓周上(R遠(yuǎn)小遠(yuǎn)小于相間距離于相間距離)，導(dǎo)線之間用支，導(dǎo)線之間用支架支撐架支撐分分 裂裂 導(dǎo)導(dǎo) 線線第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路2）分裂導(dǎo)線（）分裂導(dǎo)線（330KV）單位長度的電抗）單位長度的電抗 x1: 分裂導(dǎo)線改變了導(dǎo)線周圍的磁場分布，等效地增大了導(dǎo)線分裂導(dǎo)線改變了導(dǎo)線周圍的磁場分布，等效地增大了導(dǎo)線的半徑，從而減少了每相導(dǎo)線單位長度的電抗。的半徑，從而減少了每相導(dǎo)線單位長度的電抗。)/(0157. 0lg1445. 01kmnrDxeqm（2-6） 當(dāng)在一相分裂導(dǎo)線中是在邊長為當(dāng)在一相分裂導(dǎo)線中是在邊長為d的等邊多邊形的頂點(diǎn)上的等邊多邊形

13、的頂點(diǎn)上對(duì)稱分布時(shí)，電流在分裂導(dǎo)線中是均勻分布的，每一相可看對(duì)稱分布時(shí)，電流在分裂導(dǎo)線中是均勻分布的，每一相可看作一根等值導(dǎo)線，其等值半徑為作一根等值導(dǎo)線，其等值半徑為nniieqdrr21式中，式中，r每根導(dǎo)線的半徑；每根導(dǎo)線的半徑； d1i第第1根導(dǎo)線與第根導(dǎo)線與第i根導(dǎo)線間的距離，根導(dǎo)線間的距離，i=2，3，n第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路注：對(duì)于二分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（注：對(duì)于二分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）；）； 對(duì)于三分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（對(duì)于三分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）；）； 對(duì)于四分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（對(duì)于四分裂導(dǎo)線，其等值半徑為（ ）。）。 每根導(dǎo)線分裂間距每根導(dǎo)線

14、分裂間距d所對(duì)應(yīng)的等值半徑所對(duì)應(yīng)的等值半徑req通常都比單根導(dǎo)線通常都比單根導(dǎo)線的半徑大得多，故分裂導(dǎo)線的等值電抗較小，一般單導(dǎo)線每公的半徑大得多，故分裂導(dǎo)線的等值電抗較小，一般單導(dǎo)線每公里電抗約為，而分裂根數(shù)為里電抗約為，而分裂根數(shù)為2、3、4時(shí)，每公里電抗分別降低到時(shí)，每公里電抗分別降低到0.33、0020、.028.N越多，電抗越小，越多，電抗越小，n3,效果不明顯，造價(jià)過高，實(shí)際運(yùn)用中，效果不明顯，造價(jià)過高，實(shí)際運(yùn)用中，導(dǎo)線的分裂根數(shù)導(dǎo)線的分裂根數(shù)n一般取一般取24為宜。為宜。rdreq2rdreq432drreq（3）電納：）電納：反應(yīng)通電導(dǎo)體周圍電場效應(yīng)的參數(shù)，無功功率損耗反應(yīng)通電

15、導(dǎo)體周圍電場效應(yīng)的參數(shù)，無功功率損耗 1）單導(dǎo)線每相單位長度的電容）單導(dǎo)線每相單位長度的電容C1：式中，式中，r導(dǎo)線半徑（導(dǎo)線半徑（cm或或mm）；）； Dm 三相導(dǎo)線的幾何平均距離（三相導(dǎo)線的幾何平均距離（cm或或mm)。)/(10lg0241.061kmFrDmC（2-7）第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路那么，單導(dǎo)線每相單位長度的電納為那么，單導(dǎo)線每相單位長度的電納為61110lg0241. 022rffDCbm當(dāng)當(dāng)f=50Hz時(shí)時(shí))/(10lg58. 761kmSrDbm（2-8）顯然，顯然，Dm、r對(duì)對(duì)b1影響不大，影響不大，b1在在2.85 10-6S/km (110/220KV)

16、。2）分裂導(dǎo)線每相單位長度的電納）分裂導(dǎo)線每相單位長度的電納,與上述相同，與上述相同， 式中，式中，req為分裂導(dǎo)線的等值半徑。為分裂導(dǎo)線的等值半徑。)/(10lg58.761kmSrDbeqm（2-9）第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（4）電導(dǎo)：）電導(dǎo)：反應(yīng)通電導(dǎo)體絕緣介質(zhì)中電流泄露及周圍空氣游離反應(yīng)通電導(dǎo)體絕緣介質(zhì)中電流泄露及周圍空氣游離產(chǎn)生有功功率的損耗產(chǎn)生有功功率的損耗 電力線路的電導(dǎo)主要是由沿絕緣子的電力線路的電導(dǎo)主要是由沿絕緣子的泄漏現(xiàn)象泄漏現(xiàn)象和導(dǎo)線的和導(dǎo)線的電電暈現(xiàn)象暈現(xiàn)象所決定的。所決定的。正常運(yùn)行時(shí)泄漏損失可以忽略。 導(dǎo)線的電暈現(xiàn)象是導(dǎo)線在強(qiáng)電場作用下，導(dǎo)線的電暈現(xiàn)象是導(dǎo)

17、線在強(qiáng)電場作用下，周圍空氣的電離現(xiàn)象。電暈現(xiàn)象將消耗有功周圍空氣的電離現(xiàn)象。電暈現(xiàn)象將消耗有功功率。功率。電暈臨界相電壓電暈臨界相電壓Ucrpt2731094. 23)(lg)298. 01 (38.44kVrrrmDUmcr（2-10）式中，式中，m為導(dǎo)線光滑系數(shù)，對(duì)于光滑的單導(dǎo)線為導(dǎo)線光滑系數(shù)，對(duì)于光滑的單導(dǎo)線 m=1.0, 對(duì)于絞線對(duì)于絞線m=0.9；Dm為三相導(dǎo)線的幾何平均距離（為三相導(dǎo)線的幾何平均距離（cm）;P為大氣壓力為大氣壓力(Pa)； t為空氣溫度為空氣溫度(oC)；為空氣的相對(duì)密度，對(duì)于晴天，一般取為空氣的相對(duì)密度，對(duì)于晴天，一般取=1.0第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路

18、 當(dāng)采用分裂導(dǎo)線時(shí)，由于分裂導(dǎo)線減小了電場強(qiáng)度，電暈當(dāng)采用分裂導(dǎo)線時(shí)，由于分裂導(dǎo)線減小了電場強(qiáng)度，電暈臨界相電壓公式變?yōu)椋号R界相電壓公式變?yōu)椋?(lg1)298. 01 (388.44kVrdrnrrmDUmcr（2-11）式中，式中，req分裂導(dǎo)線的等值半徑（分裂導(dǎo)線的等值半徑（cm）；）； 常數(shù)，與導(dǎo)線分裂數(shù)常數(shù)，與導(dǎo)線分裂數(shù)n有關(guān)；有關(guān)； d相分裂導(dǎo)線之間的距離（相分裂導(dǎo)線之間的距離（cm）；）； n分裂導(dǎo)線的分裂數(shù)；分裂導(dǎo)線的分裂數(shù)； r每一根導(dǎo)線的半徑（每一根導(dǎo)線的半徑（cm）；）； m、Dm與式（與式（2-10）意義相同；）意義相同； n、的關(guān)系下表：的關(guān)系下表：n23456781

19、02.03.484.244.75.05.25.385.58第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 對(duì)導(dǎo)線為三角形和一字形排列的邊導(dǎo)線，電暈臨界相電壓對(duì)導(dǎo)線為三角形和一字形排列的邊導(dǎo)線，電暈臨界相電壓可按式（可按式（2-10）和（）和（2-11）計(jì)算，面一字排列的中間相導(dǎo)線的）計(jì)算，面一字排列的中間相導(dǎo)線的電暈臨界相電壓較上式的電暈臨界相電壓較上式的Ucr低低5%。 在晴天運(yùn)行的相電壓等于電暈臨界相電壓時(shí)，電力線路不在晴天運(yùn)行的相電壓等于電暈臨界相電壓時(shí)，電力線路不會(huì)出現(xiàn)電暈現(xiàn)象。會(huì)出現(xiàn)電暈現(xiàn)象。 當(dāng)電力線路運(yùn)行相電壓高于電暈臨界相電壓時(shí)，與電暈相當(dāng)電力線路運(yùn)行相電壓高于電暈臨界相電壓時(shí)，與電暈相對(duì)

20、應(yīng)的導(dǎo)線單位長度的電導(dǎo)為：對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線單位長度的電導(dǎo)為：)/(10321kmSUPgg（2-12）式中，式中，Pg為實(shí)測三相電力線路電暈損耗的總有功功率為實(shí)測三相電力線路電暈損耗的總有功功率 （kW/km); U為電力線路運(yùn)行的線電壓（為電力線路運(yùn)行的線電壓（kV）。）。當(dāng)電力線路運(yùn)行相電壓小于電暈臨界相電壓時(shí)，電導(dǎo)當(dāng)電力線路運(yùn)行相電壓小于電暈臨界相電壓時(shí)，電導(dǎo)g1=0。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（5）電力線路全長的參數(shù)）電力線路全長的參數(shù) 對(duì)于電力線路全長為對(duì)于電力線路全長為L（km）時(shí)，其阻抗、導(dǎo)）時(shí)，其阻抗、導(dǎo)納的計(jì)算公式如下：納的計(jì)算公式如下： 阻抗阻抗 R=r1L （） X=x

21、1L（） 導(dǎo)納導(dǎo)納 G=g1L（） B=b1L（）第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路2. 鋼導(dǎo)線架空電力線路的參數(shù)鋼導(dǎo)線架空電力線路的參數(shù) 鋼導(dǎo)線是導(dǎo)磁物質(zhì)，其電阻、電抗與磁場有關(guān)，當(dāng)鋼導(dǎo)線鋼導(dǎo)線是導(dǎo)磁物質(zhì)，其電阻、電抗與磁場有關(guān)，當(dāng)鋼導(dǎo)線通過交流電流時(shí)，集膚效應(yīng)和磁滯效應(yīng)都很突出，因而鋼導(dǎo)線通過交流電流時(shí)，集膚效應(yīng)和磁滯效應(yīng)都很突出，因而鋼導(dǎo)線的交流電阻比直流電阻大很多。的交流電阻比直流電阻大很多。鋼導(dǎo)線每相單位長度的電抗為：鋼導(dǎo)線每相單位長度的電抗為：)/(0157. 0lg1445. 01kmnrDxeqm式中，前項(xiàng)為的外電抗，與導(dǎo)線的排列位置和計(jì)算半徑有關(guān)；式中，前項(xiàng)為的外電抗，與導(dǎo)線

22、的排列位置和計(jì)算半徑有關(guān)； 后項(xiàng)為內(nèi)電抗，只與導(dǎo)磁系數(shù)后項(xiàng)為內(nèi)電抗，只與導(dǎo)磁系數(shù)r有關(guān)。有關(guān)。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路3.電纜電力線路的參數(shù)電纜電力線路的參數(shù) 電纜電力線路與架空電力線路在結(jié)構(gòu)上是絕然不同的。在電纜電力線路與架空電力線路在結(jié)構(gòu)上是絕然不同的。在相電力電纜的三相導(dǎo)線間的距離很近，導(dǎo)線截面是圓形或扇相電力電纜的三相導(dǎo)線間的距離很近，導(dǎo)線截面是圓形或扇形，導(dǎo)線的絕緣介質(zhì)不是空氣，絕緣層外有鋁包或鉛包，最外形，導(dǎo)線的絕緣介質(zhì)不是空氣，絕緣層外有鋁包或鉛包，最外層還有鋼鎧。這樣，使電纜電力線路的參數(shù)計(jì)算較為復(fù)雜，一層還有鋼鎧。這樣，使電纜電力線路的參數(shù)計(jì)算較為復(fù)雜，一般從手冊(cè)中

23、查取或從試驗(yàn)中確定，而不必計(jì)算。般從手冊(cè)中查取或從試驗(yàn)中確定，而不必計(jì)算。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路三、電力線路的等值電路三、電力線路的等值電路 由于正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)三相是對(duì)稱的，三相參數(shù)完全相由于正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)三相是對(duì)稱的，三相參數(shù)完全相同，三相電壓、電流的有效值相同，所以可用單相等值電路代同，三相電壓、電流的有效值相同，所以可用單相等值電路代表三相。因此，對(duì)電力線路只作單相等值電路即可。嚴(yán)格地說，表三相。因此，對(duì)電力線路只作單相等值電路即可。嚴(yán)格地說，電力線路的參數(shù)是均勻分布的，但對(duì)于中等長度以下的電力線電力線路的參數(shù)是均勻分布的，但對(duì)于中等長度以下的電力線路可按集總參數(shù)來考

24、慮。這樣，使其等值電路可大為簡化，但路可按集總參數(shù)來考慮。這樣，使其等值電路可大為簡化，但對(duì)于長線路則要考慮分布參數(shù)的特性。對(duì)于長線路則要考慮分布參數(shù)的特性。1. 短電力線路短電力線路忽略短電力線路的電導(dǎo)、電納，其阻抗為：忽略短電力線路的電導(dǎo)、電納，其阻抗為：Z=R+jX=rlL+jxl L L 為短電力線路長度（為短電力線路長度（km）長度不超過100km的架空電力線路，以及不長的電纜電力線路短電力線路的等值電路，如圖短電力線路的等值電路，如圖2-4所示。所示。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路v 分三種情況討論：分三種情況討論： 短線路短線路 中等長度線路中等長度線路 長線路長線路 r1j

25、x1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1一般線路的等值電路（正常運(yùn)行時(shí)忽略一般線路的等值電路（正常運(yùn)行時(shí)忽略g）第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1.1.短輸電線路：電導(dǎo)和電納忽略不計(jì)短輸電線路：電導(dǎo)和電納忽略不計(jì)v長度長度100km100kmv電壓電壓60kV60kV以下以下v短的電纜線短的電纜線v線路阻抗線路阻抗 短線路的等值電路短線路的等值電路 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路3. 中等長度電力線路長度為100300km的架空線路；不超過100km的電纜線路。ljbjBjBGYljxjXRZr111I1.I2.ZU2.U1.2Y2YI1.I2.U2.U

26、1.2Z2ZY (a) (a) 型等值電路型等值電路 (b) T型等值電路型等值電路3. 中等長度電力線路中等長度電力線路忽略線路的電導(dǎo)，有忽略線路的電導(dǎo)，有這種線路可作出這種線路可作出型或型或T型等值電路：型等值電路：第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路.2.2.2.2.1.1.2.2.2.2.2.1) 12() 14(22) 12()2(IUIUUIIUUUIUZYYZYYYZYZZY.2.2.1.1121412IUIUZYYZYZYZ121212ZYDZYYCZBYZA寫成矩陣方程式寫成矩陣方程式與二端口網(wǎng)絡(luò)方程式相比較，可得其四個(gè)常數(shù)為：與二端口網(wǎng)絡(luò)方程式相比較，可得其四個(gè)常數(shù)為：由型等

27、值電路，可得線路首末端電壓、電流方程式：由型等值電路，可得線路首末端電壓、電流方程式：第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路一條一條220kV的輸電線的輸電線,長長180km,導(dǎo)線為導(dǎo)線為LGJ-400，水平排列，水平排列,相相間距間距7m,求該線路的求該線路的R,X,B,并畫等值電路并畫等值電路.解解: 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路151.66400288.21 rdreqkmSr/660 . 040225 .311 電阻：分裂導(dǎo)線等值半徑：mmDeq882070002700070003 電抗：kmSrDbeqeq/10567. 310151.668820lg58. 710lg58. 76

28、661 電納：10.015788200.1445lg0.1445lg0.007850.31/266.151eqeqDxkmr第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)一、雙繞組變壓器一、雙繞組變壓器u1I1n1:n2I2u21、理想變壓器、理想變壓器I1n1=I2n2 I2=k I1 u1/n1=u2/n2 u2= u1/kk=n1/n2特征：無銅損、鐵損、漏抗、激磁電流特征：無銅損、鐵損、漏抗、激磁電流2、實(shí)際變壓器、實(shí)際變壓器RTjXT-jBTGT通過短路和開路試通過短路和開路試驗(yàn)求驗(yàn)求RT、XT、BT、 GT第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1.1.阻抗阻抗一、雙繞組變壓器的參數(shù)和等值

29、電路一、雙繞組變壓器的參數(shù)和等值電路第二節(jié)第二節(jié) 變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路短路試驗(yàn)求短路試驗(yàn)求R RT T、X XT T條件：將其中一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組施加電壓，使短路條件：將其中一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組施加電壓，使短路繞組電流達(dá)到額定值繞組電流達(dá)到額定值 變壓器的短路試驗(yàn)通常是將變壓器的短路試驗(yàn)通常是將高壓線圈接至電源，而將低高壓線圈接至電源，而將低壓線圈直接短接壓線圈直接短接。由于一般電力變壓器的短路阻抗很小，為了避。由于一般電力變壓器的短路阻抗很小，為了避免過大的短路電流損壞變壓器的線圈，短路試驗(yàn)應(yīng)在降低電壓的免過大的短路電流損壞變壓器的線圈，短路

30、試驗(yàn)應(yīng)在降低電壓的條件下進(jìn)行。原邊電流達(dá)到額定值時(shí)，變壓器的銅損相當(dāng)于額定條件下進(jìn)行。原邊電流達(dá)到額定值時(shí)，變壓器的銅損相當(dāng)于額定負(fù)載時(shí)的銅損，負(fù)載時(shí)的銅損，因外施電壓較低，鐵芯中的工作磁通比額定工作因外施電壓較低，鐵芯中的工作磁通比額定工作狀態(tài)小得多，鐵損可以忽略不計(jì)狀態(tài)小得多，鐵損可以忽略不計(jì)，所以短路試驗(yàn)的全部輸入功率，所以短路試驗(yàn)的全部輸入功率基本上都消耗在變壓器繞組上，短路試驗(yàn)可測出銅損。基本上都消耗在變壓器繞組上，短路試驗(yàn)可測出銅損。 第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路所以所以（2-412-41） 上式中，上式中，U UN N、S SN N是以是以V V、VAVA為單位，為單位，P

31、 Pk k是以是以W W為單位。為單位。將將其變?yōu)楣こ躺蠈?shí)用單位，其變?yōu)楣こ躺蠈?shí)用單位， U UN N是以是以kVkV、 S SN N 是以是以MVAMVA、P Pk k是以是以kWkW表示時(shí)表示時(shí)，變壓器一相高低壓繞組總電阻為，變壓器一相高低壓繞組總電阻為SUPSUPRNNkNNrT2222式中，式中，P Pk k為變壓器三相總的短路損耗（為變壓器三相總的短路損耗（kWkW）；）；S SN N為變壓器的為變壓器的額定容量（額定容量（MVAMVA）；）；U UN N為變壓器繞組的額定電壓（為變壓器繞組的額定電壓（kVkV）。）。（2-42）SUPRNNkT23210（1 1）電阻。變壓器的短路

32、損耗）電阻。變壓器的短路損耗Pk可近似地等于額定電流通過可近似地等于額定電流通過變壓器時(shí)，高低壓繞組總電阻中的三相有功功率損耗變壓器時(shí)，高低壓繞組總電阻中的三相有功功率損耗P Pr r，即，即 而三相電阻中的有功功率損耗為而三相電阻中的有功功率損耗為PPrkRUSRUSRIPTNNTTNrNN2222)3(33第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（2 2）電抗。在電力系統(tǒng)計(jì)算中，）電抗。在電力系統(tǒng)計(jì)算中，對(duì)于大容量的變壓器其電抗對(duì)于大容量的變壓器其電抗數(shù)值近似等于其阻抗的模的數(shù)值數(shù)值近似等于其阻抗的模的數(shù)值，它的電阻可以忽略不計(jì)。于，它的電阻可以忽略不計(jì)。于是變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)為是變壓器短路

33、電壓的百分?jǐn)?shù)為 可得可得（2-432-43）式中，式中，X XT T為變壓器一相高低壓繞阻總電抗（為變壓器一相高低壓繞阻總電抗（）；）；S SN N為變壓器為變壓器的額定容量（的額定容量（MVAMVA）；）；U UN N為變壓器繞組的額定電壓（為變壓器繞組的額定電壓（kVkV）。）。UXIUZIUNTNNTNk31003(%)2(%)(%)( )100100 3kkNTNNNUUUUXSI第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路2.2.導(dǎo)納導(dǎo)納空載試驗(yàn)求空載試驗(yàn)求G GT T、B BT T：通過變壓器的空載運(yùn)行來測定變壓器的空載電通過變壓器的空載運(yùn)行來測定變壓器的空載電流和空載損耗流和空載損耗 條件

34、：條件：一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓 當(dāng)變壓器施加額定電壓時(shí)，鐵芯中的主磁通達(dá)到了變壓器額定當(dāng)變壓器施加額定電壓時(shí)，鐵芯中的主磁通達(dá)到了變壓器額定工作時(shí)的數(shù)值，這時(shí)鐵芯中的功率損耗也達(dá)到了變壓器額定工作下工作時(shí)的數(shù)值，這時(shí)鐵芯中的功率損耗也達(dá)到了變壓器額定工作下的數(shù)值，因此變壓器空載時(shí)輸入功率可以認(rèn)為全部是變壓器的鐵損的數(shù)值，因此變壓器空載時(shí)輸入功率可以認(rèn)為全部是變壓器的鐵損 （1 1）電導(dǎo)。當(dāng)變壓器勵(lì)磁支路以導(dǎo)納表示時(shí)，其電導(dǎo)對(duì)應(yīng)）電導(dǎo)。當(dāng)變壓器勵(lì)磁支路以導(dǎo)納表示時(shí)，其電導(dǎo)對(duì)應(yīng)的是變壓器中的鐵損的是變壓器中的鐵損P PFeFe，它以變壓器空載損耗，它以變壓器空載損耗P

35、 P0 0近似相等，即近似相等，即P PFeFePP0 0, ,則電導(dǎo)有功損耗近似等于空載損耗則電導(dǎo)有功損耗近似等于空載損耗。由圖。由圖2-112-11（a a）可）可得變壓器的一相電導(dǎo)為得變壓器的一相電導(dǎo)為)(23010SUPGNT（2-442-44）式中，式中，P P0 0為變壓器的空載損耗（為變壓器的空載損耗（kWkW），），U UN N為變壓器繞組的額為變壓器繞組的額定電壓（定電壓（kVkV）。）。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路RTjXT-jBTGT.0I.Ib.Ig.U.U.Ig.0I.Ib圖圖2-11 2-11 雙繞組變壓器的等值電路和空載相量圖雙繞組變壓器的等值電路和空載相量

36、圖 （a a）等值電路；）等值電路； （b b）空載相量圖）空載相量圖 BUIITNb30 （2 2）電納。當(dāng)變壓器勵(lì)磁支路以導(dǎo)納表示時(shí)，由圖）電納。當(dāng)變壓器勵(lì)磁支路以導(dǎo)納表示時(shí)，由圖2-112-11（b b）可見）可見 在變壓器等值電路中，其勵(lì)磁支路有兩種表示方式，即以在變壓器等值電路中，其勵(lì)磁支路有兩種表示方式，即以阻抗和導(dǎo)納表示。后者在電力系統(tǒng)中較為常用。變壓器勵(lì)磁支阻抗和導(dǎo)納表示。后者在電力系統(tǒng)中較為常用。變壓器勵(lì)磁支路以導(dǎo)納表示時(shí)，其等值電路和空載運(yùn)行時(shí)的電壓、電流相量路以導(dǎo)納表示時(shí)，其等值電路和空載運(yùn)行時(shí)的電壓、電流相量圖，如圖圖，如圖2-112-11所示。對(duì)于三相變壓器所示。對(duì)于

37、三相變壓器P0P0為三相值，為三相值，UNUN為線電壓；而為線電壓；而單相變壓器單相變壓器P0P0為單相值，為單相值，UNUN為相電壓。為相電壓。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路BUIIITNN3100(%)00USINNN3 而 ，將 代入上式，從而可得變一相電納的一組表達(dá)式為UIBNT10303（2-45）)(100(%)20SUSIBNNT（2-46）式中，I0（%）為變壓器空載電流的百分?jǐn)?shù)；I0為變壓器的空載電流值（A）；UN為變壓器繞組的額定電壓（kV）； SN為變壓器的額定容量（MVA）。 求得變壓器的阻抗、導(dǎo)納后，即可作出變壓器的等值電路。在電力系統(tǒng)計(jì)算中，變壓器的等值電路通常

38、作成型的，且將勵(lì)磁支路接在電源側(cè)，如圖2-11（a）所示。但應(yīng)注意，變壓器電納符號(hào)與電力線路電納符號(hào)相反，前者為感性而后者為容性。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1.1.電阻電阻 三繞組變壓器的等值電路，由于三繞組變壓器短路損耗所三繞組變壓器的等值電路，由于三繞組變壓器短路損耗所給出的形式不同，其電阻的求法可分為兩種。給出的形式不同，其電阻的求法可分為兩種。 （1）按各對(duì)繞組間的短路損耗計(jì)算。）按各對(duì)繞組間的短路損耗計(jì)算。當(dāng)三個(gè)繞組的容量比當(dāng)三個(gè)繞組的容量比為為100/100/100時(shí)時(shí)，則三個(gè)繞組中每個(gè)繞組的額定容量都等于變，則三個(gè)繞組中每個(gè)繞組的額定容量都等于變壓器的額定容量。在變壓器出

39、廠時(shí)已給出各對(duì)繞組間的短路損壓器的額定容量。在變壓器出廠時(shí)已給出各對(duì)繞組間的短路損耗耗Pk（1-2）、Pk（2-3）、Pk（3-1），則每一個(gè)繞組的短路損耗為，則每一個(gè)繞組的短路損耗為132ZT2ZT1ZT3YT圖2-12 三繞組變壓器的等值電路二、三繞組變壓器的參數(shù)和等值電路二、三繞組變壓器的參數(shù)和等值電路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路)(21)(21)(21)21()31()32(3)31()32()21(2)32()31()21(1PPPPPPPPPPPPkkkkkkkkkkkk（2-47） 式中式中Pk(1-2)為為3繞組開路，繞組開路，1-2繞組作短路試驗(yàn)時(shí)的額定損耗繞組作短路試

40、驗(yàn)時(shí)的額定損耗(kW),且且Pk(1-2)=Pk(2-1); Pk(2-3)為為1繞組開路，繞組開路，2-3繞組作短路試驗(yàn)時(shí)的額定損耗繞組作短路試驗(yàn)時(shí)的額定損耗(kW),且且Pk(2-3)=Pk(3-2); Pk(1-3)為為2繞組開路，繞組開路，1-3繞組作短路試驗(yàn)時(shí)的額定損耗繞組作短路試驗(yàn)時(shí)的額定損耗(kW),且且Pk(1-3)=Pk(3-1); 這樣便可套用雙繞組變壓器求電阻的公式，得出三繞組變壓這樣便可套用雙繞組變壓器求電阻的公式，得出三繞組變壓器每個(gè)繞組的電阻為器每個(gè)繞組的電阻為UUPRNNkT2321110UUPRNNkT2322210UUPRNNkT2323310（2-48） 對(duì)

41、于三個(gè)繞組的容量比為對(duì)于三個(gè)繞組的容量比為100/50/100時(shí)，時(shí)，制造廠家給出每對(duì)繞制造廠家給出每對(duì)繞組間的短路損耗是：組間的短路損耗是：Pk(1-3)為為2繞組開路，繞組開路，1-3繞組作短路試驗(yàn)時(shí)的繞組作短路試驗(yàn)時(shí)的額定損耗；而額定損耗；而Pk(1-2)、Pk(2-3)則為在則為在2繞組流過它本身的額定電流繞組流過它本身的額定電流IN2=0.5IN時(shí)的短路損耗。因此應(yīng)將時(shí)的短路損耗。因此應(yīng)將Pk(1-2)、Pk(2-3)歸算到對(duì)應(yīng)于變歸算到對(duì)應(yīng)于變第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路壓器額定容量壓器額定容量SN或額定電流或額定電流IN時(shí)的值，由電阻中的有功損耗與時(shí)的值，由電阻中的有功損耗

42、與I2成正比，也就與成正比，也就與S2成正比，所以歸算后的有功損耗值為成正比，所以歸算后的有功損耗值為再按式（再按式（2-47）、（）、（2-48）計(jì)算電阻）計(jì)算電阻PPkk)32()32(4PPkk)31 ()31 (4（2-50） 如果繞組容量比為如果繞組容量比為100/100/50時(shí)，仍需按時(shí)，仍需按50%額定容量給出額定容量給出的短路損耗歸算至額定容量，于是有的短路損耗歸算至額定容量，于是有再按式（再按式（2-47）、（）、（2-48）計(jì)算電阻）計(jì)算電阻PSSPSSPPPSSPSSPPkkkkkkkkNNNNNNNN)32(2)32(2)32()32()21 (2)21 (2)21 (

43、)21 (4242)5 . 0()()5 . 0()(（2-49）第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 （2）按變壓器最大短路損耗計(jì)算。）按變壓器最大短路損耗計(jì)算。有的變壓器在出廠時(shí)只有的變壓器在出廠時(shí)只給出最大短路損耗給出最大短路損耗Pk.max，這是指兩個(gè)，這是指兩個(gè)100%額定容量的繞組通額定容量的繞組通過額定電流過額定電流IN或額定功率或額定功率SN，而另一個(gè)，而另一個(gè)100%或或50%額定容量的額定容量的繞組空載時(shí)的有功損耗。假設(shè)繞組空載時(shí)的有功損耗。假設(shè)1、2繞組的額定容量為繞組的額定容量為100%SN，則則 當(dāng)變壓器的設(shè)計(jì)是按同一電流密度選擇各繞組的導(dǎo)線截面當(dāng)變壓器的設(shè)計(jì)是按同一電

44、流密度選擇各繞組的導(dǎo)線截面時(shí)，導(dǎo)線截面與繞組額定電流或額定容量成正比，導(dǎo)線電阻與時(shí)，導(dǎo)線截面與繞組額定電流或額定容量成正比，導(dǎo)線電阻與導(dǎo)線截面成反比，且與繞組的額定電流或額定容量也成反比。導(dǎo)線截面成反比，且與繞組的額定電流或額定容量也成反比。因此，在繞組的電阻歸算至同一電壓等級(jí)時(shí)，如果因此，在繞組的電阻歸算至同一電壓等級(jí)時(shí)，如果SN1=SN2=SN，則則RT1=RT2=RT（100），以及，以及SN1/2=SN/2時(shí)，則時(shí)，則RT2=RT（50）=2RT（100）那么變壓器的最大短路損耗為那么變壓器的最大短路損耗為)()(32122212)3(RRUSRRUSTTNNTTNN)(3)( 321

45、22212max.RRIRIRIPTTNTNTNkRUSPTNNk)100(22max.2第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路所以所以上式中上式中Pk.max的單位為的單位為W，UN的單位為的單位為V，SN的單位為的單位為VA，將其，將其變?yōu)閷?shí)用制單位，即變?yōu)閷?shí)用制單位，即Pk.max為為kW，UN為為kV, SN為為 MVA時(shí)的公式時(shí)的公式（2-51）（2-52）)(22max.2)100(SPURNkNT)(2232max.)100(10SUPRNNkT)(232max.)100()50(102SUPRRNNkTT第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路2.2.電抗電抗 三繞組變壓器按其三個(gè)繞組排

46、列方式三繞組變壓器按其三個(gè)繞組排列方式 有升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)有升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種型式。構(gòu)兩種型式。 升壓結(jié)構(gòu)的繞組，從繞組最外層至鐵心的排列順序?yàn)椋焊呱龎航Y(jié)構(gòu)的繞組，從繞組最外層至鐵心的排列順序?yàn)椋焊邏豪@組、低壓繞組和中壓繞組。壓繞組、低壓繞組和中壓繞組。（由于高、中壓繞組間隔最遠(yuǎn)，二者（由于高、中壓繞組間隔最遠(yuǎn)，二者間漏抗最大，因此短路電壓百分?jǐn)?shù)間漏抗最大，因此短路電壓百分?jǐn)?shù)Uk(1-2)(%)最大，而最大，而Uk(2-3)(%)、Uk(1-3)(%)都都較小。）較小。） 降壓結(jié)構(gòu)的繞組，從繞組最外層至鐵心的排列順序?yàn)椋焊呓祲航Y(jié)構(gòu)的繞組，從繞組最外層至鐵心的排列順序?yàn)椋焊邏豪@組、中壓繞組和

47、低壓繞組。壓繞組、中壓繞組和低壓繞組。（由于高、低壓繞組間隔最遠(yuǎn)，二者（由于高、低壓繞組間隔最遠(yuǎn)，二者間漏抗最大，因此短路電壓百分?jǐn)?shù)間漏抗最大，因此短路電壓百分?jǐn)?shù)Uk(1-3)(%)最大，而最大，而Uk(1-2)(%)、Uk(2-3)(%)都都較小。）較小。） 三繞組變壓器雖然繞組結(jié)構(gòu)有所不同。但其電抗的計(jì)算方法三繞組變壓器雖然繞組結(jié)構(gòu)有所不同。但其電抗的計(jì)算方法完全相同，首先由已給出的各對(duì)繞組間短路電壓的百分?jǐn)?shù)完全相同，首先由已給出的各對(duì)繞組間短路電壓的百分?jǐn)?shù)Uk(1-2)(%)、Uk(2-3)(%)、Uk(1-3)(%),求各繞組短路電壓的百分?jǐn)?shù)求各繞組短路電壓的百分?jǐn)?shù)第二章 電力系統(tǒng)元件

48、參數(shù)和等值電路（2-53）然后按與雙繞組變壓器相似的公式求各繞組電抗然后按與雙繞組變壓器相似的公式求各繞組電抗（2-54） 值得注意，制造廠給出的短路電壓百分?jǐn)?shù)已歸算至變壓器的值得注意，制造廠給出的短路電壓百分?jǐn)?shù)已歸算至變壓器的額定容量，因此在計(jì)算電抗時(shí)，對(duì)于各種不同繞組容量比，三額定容量，因此在計(jì)算電抗時(shí)，對(duì)于各種不同繞組容量比，三繞組變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)不需要再歸算了。繞組變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)不需要再歸算了。3.導(dǎo)納導(dǎo)納求取三繞組變壓器導(dǎo)納的方法和公式與雙繞組變壓器完全相同。求取三繞組變壓器導(dǎo)納的方法和公式與雙繞組變壓器完全相同。(%)(%)(%)(21(%)(%)(%)(%)(21(

49、%)(%)(%)(%)(21(%)21 ()31 ()32(3)31 ()32()21 (2)32()31 ()21 (1UUUUUUUUUUUUkkkkkkkkkkkkSUUXSUUXSUUXNNkTNNkTNNkT100(%)100(%)100(%)233222211第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 自耦變壓器和普通變壓器的端點(diǎn)條件相同，二者的短自耦變壓器和普通變壓器的端點(diǎn)條件相同，二者的短路試驗(yàn)、參數(shù)的求法和等值電路的確定也完全相同。三繞組自路試驗(yàn)、參數(shù)的求法和等值電路的確定也完全相同。三繞組自耦變壓器的端點(diǎn)條件，如圖耦變壓器的端點(diǎn)條件，如圖2-132-13所示。所示。 三繞組自耦變壓

50、器的短路試驗(yàn)中，短路損耗三繞組自耦變壓器的短路試驗(yàn)中，短路損耗P Pk k未歸算，未歸算，甚至短路電壓百分比甚至短路電壓百分比U Uk k（% %）也未歸算。）也未歸算。此外，三繞組自耦變壓此外，三繞組自耦變壓器的額定容量總是小于變壓器的額定容量，因此其歸算式為器的額定容量總是小于變壓器的額定容量，因此其歸算式為圖圖2-13 2-13 三繞組自耦變壓器與普通三繞組變壓器的端點(diǎn)條件三繞組自耦變壓器與普通三繞組變壓器的端點(diǎn)條件 （a a）三繞組自耦變壓器；（）三繞組自耦變壓器；（b b）普通三繞組變壓器）普通三繞組變壓器.1I.2I.3U.2U.1U.3I3S2S1S（a a）.1I.1U1S.3

51、U.3I3S2S.2I.2U（b b）三、自耦變壓器的參數(shù)和等值電路三、自耦變壓器的參數(shù)和等值電路第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（2-55）（2-56） 式中，式中，P Pk k、U Uk k表示未歸算值，也就是出廠時(shí)給出的表示未歸算值，也就是出廠時(shí)給出的原始數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)，S SN3N3表示第三繞組的額定容量。表示第三繞組的額定容量。 然后按普通三繞組變壓器的公式便可求其參數(shù)，并作然后按普通三繞組變壓器的公式便可求其參數(shù)，并作出等效電路。出等效電路。)()(232)32()32(2)31 ()31 (SSPPSSPPNNNNkkkkSSUUSSUUNNkkNNkk3)32()32(3)3

52、1 ()31 (%)(%)(%)(%)第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路電路值。試求變壓器參數(shù)及等、試驗(yàn)數(shù)據(jù)為。為三繞組變壓器、容量比某變電所有一臺(tái)3 . 1%,7 .22, 6, 5 .101795120120:100/100/100100/15000-1SFSL00322113)32()21()31(IkWP%U%U%UkWPkWPkWP)K()K()K(KKK第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 制造廠家是以電抗的百分?jǐn)?shù)制造廠家是以電抗的百分?jǐn)?shù)X XL L(%)(%)給出電抗器的參數(shù)，給出電抗器的參數(shù)，其定義為其定義為所以所以（2-572-57）式中，式中，X XL L為電抗器的電抗（為電

53、抗器的電抗（），）， X XL L（% %）為電抗器電抗的）為電抗器電抗的百分?jǐn)?shù)，百分?jǐn)?shù)，U UN N為電抗器的額定電壓（為電抗器的額定電壓（kVkV），），I IN N為電抗器的額定為電抗器的額定電流（電流（kAkA）。）。 由于電抗器的電阻一般可忽略不計(jì)，所以電抗器的等值由于電抗器的電阻一般可忽略不計(jì)，所以電抗器的等值電路為純電抗電路。電路為純電抗電路。四、電抗器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型1003(%)UXIXNLNLIUXXNNLL3100(%)第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 根據(jù)國際電工委員會(huì)推薦的約定，取 ，即取式中， 為復(fù)功率； 為電壓相量， ； 為電流相量的共軛值， ； 為功率因數(shù)角，

54、 ；S、P、Q分別為視在功率、有功功率、無功功率。 jQPIUS*.jQPjSUIUIIUSjQPIUSiu)sin(cos*.*.uUU.S.U*I.iII iu 采用這種表示方式時(shí)，負(fù)荷以滯后功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)所吸取的無功功率為正，以超前功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)所吸取的無功功率為負(fù)；發(fā)電機(jī)以滯后功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)所發(fā)出的無功功率為正。1. 發(fā)電機(jī)的電抗第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路一、發(fā)電機(jī)電抗和電動(dòng)勢第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路3.1 3.1 復(fù)復(fù)功率的概念及計(jì)算公式功率的概念及計(jì)算公式*(

55、 )()(cossin )uiS U IUIUISjP jQ 復(fù)功率復(fù)功率視在功率視在功率有功功率有功功率無功功率無功功率電壓向量電壓向量電流向量電流向量注意：在上述表示方式下，負(fù)荷以滯后功率因數(shù)運(yùn)注意：在上述表示方式下，負(fù)荷以滯后功率因數(shù)運(yùn)行行 時(shí)，所吸取的無功功率為正；以超前功率因數(shù)運(yùn)時(shí)，所吸取的無功功率為正；以超前功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)，所吸收的無功功率為負(fù)；發(fā)電機(jī)則正好相反。行時(shí)，所吸收的無功功率為負(fù)；發(fā)電機(jī)則正好相反。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 制造廠一般給出以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)的電抗百分值，其制造廠一般給出以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)的電抗百分值，其定義為定義為 從而可得發(fā)電機(jī)一相電抗

56、值（從而可得發(fā)電機(jī)一相電抗值（）為）為（2-58） 式中，式中，UN為發(fā)電機(jī)的額定電壓（為發(fā)電機(jī)的額定電壓（kV）；）；SN為發(fā)電機(jī)的額定為發(fā)電機(jī)的額定視在功率（視在功率（MVA）；）；PN為發(fā)電機(jī)的額定有功功率（為發(fā)電機(jī)的額定有功功率（MW）；）； 為發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)。為發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)。Ncos2. 發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢和等值電路發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢和等值電路（2-59） 式中，式中， 為發(fā)電機(jī)的相電動(dòng)勢（為發(fā)電機(jī)的相電動(dòng)勢（kV），）， 為發(fā)電機(jī)的相電為發(fā)電機(jī)的相電壓（壓（kV），）， 發(fā)電機(jī)定子的相電流（發(fā)電機(jī)定子的相電流（kA）。）。.EG.UG.IG 由式（由式（2-59）可以作出以電

57、壓源表示的等值電路，如圖）可以作出以電壓源表示的等值電路，如圖2-15（a）所示。）所示。1003(%)UXIXNLNGPUXSUXIUXXNNNGNNGNNGGcos100(%)100(%)3100(%)22XIUEGGGGj.第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路jXG.EG.UG.IGjXG.IGXEGGj. 圖圖2-15 發(fā)電機(jī)的等值電路發(fā)電機(jī)的等值電路（a）以電壓源表示；）以電壓源表示； （b）以電流源表示）以電流源表示將式（將式（2-59）兩邊除以）兩邊除以jXG后可得后可得XUXEIGGGGGjj.（2-60） 由此可作出以電流源表示的等值電路如圖由此可作出以電流源表示的等值電路如圖

58、2-15（b），其中），其中 為電流源，為電流源， 為發(fā)電機(jī)端相電壓。為發(fā)電機(jī)端相電壓。XEGGj.UG.GU第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1. 負(fù)荷的功率負(fù)荷的功率 感性負(fù)荷的單相復(fù)數(shù)功率為感性負(fù)荷的單相復(fù)數(shù)功率為（2-61）式中，式中，SL為單相負(fù)荷的視在功率（為單相負(fù)荷的視在功率（MVA）；）； 為負(fù)荷相電壓相量為負(fù)荷相電壓相量（kV）；）； 為負(fù)荷相電流的共軛值（為負(fù)荷相電流的共軛值（kA）；）；u 、i為負(fù)荷相電為負(fù)荷相電壓相電流的相位角（壓相電流的相位角（o）; PL 、QL為單相負(fù)荷的有功功率（為單相負(fù)荷的有功功率（MW）、無功功）、無功功率（率（Mvar）。）。eUUujL

59、L.ijLLeII 容性負(fù)荷的單相復(fù)數(shù)功率為容性負(fù)荷的單相復(fù)數(shù)功率為（2-62） 由于為容性負(fù)荷，則由于為容性負(fù)荷，則 ，其中，其中 ，也就是電壓，也就是電壓滯后電流相位角滯后電流相位角 。其他符號(hào)的意義同于式（。其他符號(hào)的意義同于式（2-61）。）。Liu0LL二、負(fù)荷的功率、阻抗和導(dǎo)納二、負(fù)荷的功率、阻抗和導(dǎo)納QPSeSLLLLLjLjjL)sin(coseIUeIeUIUiuiujLLjLjLLLS)(*.QPSeSLLLLLjLjjL)sin(coseIUeIeUIUSiuiujLLjLjLLLL)(*.第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路2. 負(fù)荷的阻抗和導(dǎo)納負(fù)荷的阻抗和導(dǎo)納 由單相負(fù)

60、荷復(fù)數(shù)功率的表達(dá)式由單相負(fù)荷復(fù)數(shù)功率的表達(dá)式 則有則有 ； 又由歐姆定律有又由歐姆定律有 ，所以有，所以有 ，于是可得感性負(fù)荷的阻，于是可得感性負(fù)荷的阻抗表達(dá)式為抗表達(dá)式為*.IUSLLL*.USILLLZUILLL.ZUUSLLLL.*（2-63）可見可見（2-64）又由于又由于 ，于是可得感性負(fù)荷的導(dǎo)納表示式為，于是可得感性負(fù)荷的導(dǎo)納表示式為作出以阻抗表示的感性負(fù)荷的等值電路，如圖作出以阻抗表示的感性負(fù)荷的等值電路，如圖2-16（a）所示。）所示。YUUUSILLLLLL*.*)sin(cos22*.LLLLjLLLLLLjSUeSUSUUZLXRQPSULLLLLLjj)(22QSUSU