電氣工程第4章

1、2022-6-26電氣工程基礎(chǔ)電氣工程基礎(chǔ)2022-6-26本章要求1.熟悉電力線路的基本結(jié)構(gòu)；2.掌握輸電線路等值電路及參數(shù)計(jì)算；3.掌握變壓器等值電路及參數(shù)計(jì)算；4.掌握開(kāi)式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算方法；5.了解閉式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算方法；6.掌握輸電線路導(dǎo)線截面的計(jì)算與選擇方法；7.熟悉電力網(wǎng)電能損耗計(jì)算；8.掌握電力網(wǎng)降損措施。2022-6-264.1 電力系統(tǒng)元件參數(shù)及等值電路4.2 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)的潮流計(jì)算 4.3 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 4.4 電力網(wǎng)的電能損耗 2022-6-264.1 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 一、電力線路的結(jié)構(gòu)一、電力線路的結(jié)構(gòu) 1架空線路架空

2、線路 架空線路主要由架空線路主要由導(dǎo)線導(dǎo)線、避雷線避雷線（即架（即架空地線）、空地線）、桿塔桿塔、絕絕緣子緣子和和金具金具等部件組等部件組成，如圖成，如圖4.1所示。所示。 圖圖4.1 架空線路的結(jié)構(gòu)架空線路的結(jié)構(gòu)2022-6-264.1 4.1 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 一、電力線路的結(jié)構(gòu)一、電力線路的結(jié)構(gòu) 1架空線路架空線路2022-6-262022-6-262022-6-264.1 4.1 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 一、電力線路的結(jié)構(gòu)一、電力線路的結(jié)構(gòu) 1架空線路架空線路導(dǎo)線和避雷線：導(dǎo)線和避雷線：導(dǎo)線的作用是導(dǎo)線的作用是傳導(dǎo)電流、

3、輸送電能傳導(dǎo)電流、輸送電能； 避雷線避雷線的作用是將的作用是將雷電流引入大地，以保護(hù)電力線路免遭雷擊雷電流引入大地，以保護(hù)電力線路免遭雷擊。圖圖4.2 裸導(dǎo)線的構(gòu)造裸導(dǎo)線的構(gòu)造a）單股線）單股線 b）多股絞線）多股絞線 c）鋼芯鋁絞線）鋼芯鋁絞線 架空線路采用的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)型式主要有架空線路采用的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)型式主要有單股、多股絞線單股、多股絞線和和鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線三種，如圖三種，如圖4.2所示。所示。2022-6-264.1 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)和等值電路導(dǎo)線材料導(dǎo)線材料：要求電阻率小、機(jī)械強(qiáng)度大、質(zhì)量輕、不易腐蝕、：要求電阻率小、機(jī)械強(qiáng)度大、質(zhì)量輕、不易腐蝕、價(jià)格便宜、運(yùn)

4、行費(fèi)用低等，常用材料有價(jià)格便宜、運(yùn)行費(fèi)用低等，常用材料有銅、鋁和鋼銅、鋁和鋼。導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式：導(dǎo)線分為：導(dǎo)線分為裸導(dǎo)線裸導(dǎo)線和和絕緣導(dǎo)線絕緣導(dǎo)線兩大類(lèi)，高壓兩大類(lèi)，高壓線路一般用裸導(dǎo)線，低壓線路一般用絕緣導(dǎo)線。線路一般用裸導(dǎo)線，低壓線路一般用絕緣導(dǎo)線。架空導(dǎo)線的型號(hào)架空導(dǎo)線的型號(hào) TJ銅絞線銅絞線 ，特殊應(yīng)用，例：，特殊應(yīng)用，例：TJ-16；TJ-25LJ鋁絞線，用于鋁絞線，用于10kV及以下架空線路，及以下架空線路，例：例：TJ-16；TJ-25 LGJ鋼芯鋁絞線，用于鋼芯鋁絞線，用于35kV及以上架空線路及以上架空線路 ，例：，例：LGJ-400/50 GJ鋼絞線，用作避雷線

5、鋼絞線，用作避雷線 2022-6-264.1 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)和等值電路分裂導(dǎo)線來(lái)防止電暈并減小線路感抗分裂導(dǎo)線來(lái)防止電暈并減小線路感抗 2022-6-26檔距：同一線路上相鄰兩根桿塔之間的水平距離稱(chēng)為架空檔距：同一線路上相鄰兩根桿塔之間的水平距離稱(chēng)為架空線路的檔距（或跨距）。線路的檔距（或跨距）。 弧垂：導(dǎo)線懸掛在桿塔的絕緣子上，自懸掛點(diǎn)至導(dǎo)線最低弧垂：導(dǎo)線懸掛在桿塔的絕緣子上，自懸掛點(diǎn)至導(dǎo)線最低點(diǎn)的垂直距離稱(chēng)為弧垂。點(diǎn)的垂直距離稱(chēng)為弧垂。線間距離線間距離：380V為為0.40.6m；610kV為為0.81m；35kV為為23.5m；110kV 為為34.5m。4.

6、1 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)和等值電路架空線路的幾個(gè)概念架空線路的幾個(gè)概念 2022-6-264.1 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F三相四線制低壓線路的導(dǎo)線，一般都采用水平排列；三相四線制低壓線路的導(dǎo)線，一般都采用水平排列；F三相三線制的導(dǎo)線，可三角排列，也可水平排列；三相三線制的導(dǎo)線，可三角排列，也可水平排列；F多回路導(dǎo)線同桿架設(shè)時(shí)，可三角、水平混合排列，也可全多回路導(dǎo)線同桿架設(shè)時(shí)，可三角、水平混合排列，也可全部垂直排列；部垂直排列；F電壓不同的線路同桿架設(shè)時(shí)，電壓較高的線路應(yīng)架設(shè)在上電壓不同的線路同桿架設(shè)時(shí)，電壓較高的線路應(yīng)架設(shè)在上面，電壓較低的線

7、路應(yīng)架設(shè)在下面；面，電壓較低的線路應(yīng)架設(shè)在下面；F架空導(dǎo)線和其他線路交叉跨越時(shí)，電力線路應(yīng)在上面，通架空導(dǎo)線和其他線路交叉跨越時(shí)，電力線路應(yīng)在上面，通訊線路應(yīng)在下面。訊線路應(yīng)在下面。導(dǎo)線在桿塔上的排列方式：導(dǎo)線在桿塔上的排列方式： 架空線路的幾個(gè)概念架空線路的幾個(gè)概念 2022-6-264.1 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)和等值電路桿塔：桿塔：用來(lái)支撐導(dǎo)線和避雷線，并使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與大用來(lái)支撐導(dǎo)線和避雷線，并使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與大地之間保持一定的安全距離。地之間保持一定的安全距離。 F按材料分按材料分：有木桿、鋼筋混凝土桿（水泥桿）和鐵塔。：有木桿、鋼筋混凝土桿（水泥桿）和鐵

8、塔。F按用途分：有直線桿塔（中間桿塔）、轉(zhuǎn)角桿塔、耐張桿塔按用途分：有直線桿塔（中間桿塔）、轉(zhuǎn)角桿塔、耐張桿塔（承力桿塔）、終端桿塔、換位桿塔和跨越桿塔等。（承力桿塔）、終端桿塔、換位桿塔和跨越桿塔等。 橫擔(dān)的長(zhǎng)度取決于線路電壓等級(jí)的高低、檔距的大小、安橫擔(dān)的長(zhǎng)度取決于線路電壓等級(jí)的高低、檔距的大小、安裝方式和使用地點(diǎn)等。裝方式和使用地點(diǎn)等。桿塔的分類(lèi)桿塔的分類(lèi)橫擔(dān)：電桿上用來(lái)安裝絕緣子。常用的有木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)橫擔(dān)：電桿上用來(lái)安裝絕緣子。常用的有木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)三種。和瓷橫擔(dān)三種。 2022-6-262022-6-264.1 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)和等值電路絕緣子和金

9、具：絕緣子和金具：絕緣子用來(lái)使導(dǎo)線與桿塔之間保持足夠的絕絕緣子用來(lái)使導(dǎo)線與桿塔之間保持足夠的絕緣距離；金具是用來(lái)連接導(dǎo)線和絕緣子的金屬部件的總稱(chēng)。緣距離；金具是用來(lái)連接導(dǎo)線和絕緣子的金屬部件的總稱(chēng)。常用的絕緣子主要有針式、懸式和棒式三種。常用的絕緣子主要有針式、懸式和棒式三種。針式絕緣子針式絕緣子：用于：用于35kV及以下線路上，用在直線桿塔或小及以下線路上，用在直線桿塔或小轉(zhuǎn)角桿塔上。轉(zhuǎn)角桿塔上。懸式絕緣子懸式絕緣子：用于：用于35kV以上的高壓線路上，通常組裝成絕以上的高壓線路上，通常組裝成絕緣子串使用（緣子串使用（35kV為為3片串接；片串接；60kV為為5片串接；片串接；110kV為為

10、7片串接）。片串接）。 棒式絕緣子：棒式絕緣子：棒式絕緣子多兼作瓷橫擔(dān)使用，在棒式絕緣子多兼作瓷橫擔(dān)使用，在110kV及以及以下線路應(yīng)用比較廣泛。下線路應(yīng)用比較廣泛。1.1.架空輸電線避雷線導(dǎo)線（四分裂）桿塔絕緣子串 典型架空輸電線路的照片雙分裂導(dǎo)線500kV換位塔大型跨越塔10kV跨越塔同桿雙回塔10kV同桿雙回塔轉(zhuǎn)角塔不同材料的絕緣子不同材料的絕緣子鋼化玻璃絕緣子 瓷絕緣子 合成絕緣子 絕緣子形式絕緣子形式針式絕緣子瓷橫擔(dān)絕緣子懸式絕緣子電壓等級(jí)與直線桿塔上懸垂絕緣子串中絕緣電壓等級(jí)與直線桿塔上懸垂絕緣子串中絕緣 子數(shù)量的關(guān)系子數(shù)量的關(guān)系 系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓（kV）356311022033050

11、0每串絕緣子片數(shù)3571317192528金具金具 金具種類(lèi)金具種類(lèi)并溝線夾（接續(xù)金具）懸垂線夾耐張線夾聯(lián)結(jié)金具（Z型掛板）2022-6-264.1 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2電纜線路電纜線路與架空線相比較與架空線相比較缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：造價(jià)高；故障后檢測(cè)故障點(diǎn)位置和修復(fù)困難；造價(jià)高；故障后檢測(cè)故障點(diǎn)位置和修復(fù)困難；優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：占用土地面積少；受外力及環(huán)境破壞的概率低，因占用土地面積少；受外力及環(huán)境破壞的概率低，因而供電可靠；對(duì)人身較安全；可使城市環(huán)境美觀。而供電可靠；對(duì)人身較安全；可使城市環(huán)境美觀。應(yīng)用：應(yīng)用：在發(fā)電廠和變電所的進(jìn)出線處，在線路需穿過(guò)江河在發(fā)電廠和變電所

12、的進(jìn)出線處，在線路需穿過(guò)江河處，在缺少空中走廊的大城市中，以及國(guó)防或特殊需要的處，在缺少空中走廊的大城市中，以及國(guó)防或特殊需要的地區(qū)，往往都要采用電力電纜線路。此外，采用直流輸電地區(qū)，往往都要采用電力電纜線路。此外，采用直流輸電的電纜線路完成跨海輸電會(huì)更顯示其優(yōu)越性。的電纜線路完成跨海輸電會(huì)更顯示其優(yōu)越性。 2022-6-264.1 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2電纜線路電纜線路電纜的結(jié)構(gòu)：電纜的結(jié)構(gòu)：包括包括導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)包皮導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)包皮三部分。三部分。 分為單芯、三芯和四芯等分為單芯、三芯和四芯等種類(lèi)。單芯電纜的導(dǎo)體截面是種類(lèi)。單芯電纜的導(dǎo)體截面是圓形

13、的；三芯或四芯電纜的導(dǎo)圓形的；三芯或四芯電纜的導(dǎo)體截面除圓形外，更多是采用體截面除圓形外，更多是采用扇形。扇形。扇形三芯電纜扇形三芯電纜1導(dǎo)體導(dǎo)體 2紙絕緣紙絕緣 3鉛包皮鉛包皮 4麻襯麻襯 5鋼帶鎧甲鋼帶鎧甲 6麻被麻被導(dǎo)體：導(dǎo)體：由多股銅絞線或鋁絞線制成。由多股銅絞線或鋁絞線制成。2022-6-264.1 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)和等值電路絕緣層絕緣層：用來(lái)使導(dǎo)體與導(dǎo)體之間、導(dǎo)體與：用來(lái)使導(dǎo)體與導(dǎo)體之間、導(dǎo)體與保護(hù)包皮之間保持絕緣。絕緣材料一般有保護(hù)包皮之間保持絕緣。絕緣材料一般有油浸紙、橡膠、聚乙烯、交聯(lián)聚氯乙烯等。油浸紙、橡膠、聚乙烯、交聯(lián)聚氯乙烯等。 保護(hù)包皮保護(hù)包

14、皮：用來(lái)保護(hù)絕緣層，使其在運(yùn)輸、：用來(lái)保護(hù)絕緣層，使其在運(yùn)輸、敷設(shè)及運(yùn)行過(guò)程中免不受機(jī)械損傷，并防敷設(shè)及運(yùn)行過(guò)程中免不受機(jī)械損傷，并防止水分浸入和絕緣油外滲。常用的包皮有止水分浸入和絕緣油外滲。常用的包皮有鋁包皮和鉛包皮。此外，在電纜的最外層鋁包皮和鉛包皮。此外，在電纜的最外層還包有鋼帶鎧甲，以防止電纜受外界的機(jī)還包有鋼帶鎧甲，以防止電纜受外界的機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕。械損傷和化學(xué)腐蝕。2電纜線路電纜線路扇形三芯電纜扇形三芯電纜1導(dǎo)體導(dǎo)體 2紙絕緣紙絕緣 3鉛包皮鉛包皮 4麻襯麻襯 5鋼帶鎧甲鋼帶鎧甲 6麻被麻被2022-6-262.電纜線路電纜線路2022-6-26電纜的敷設(shè)方式：電纜的敷設(shè)方式

15、：4.1 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等效電路電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等效電路直接埋入土中直接埋入土中：埋設(shè)深度一般為：埋設(shè)深度一般為0.70.8m，應(yīng)在凍土層，應(yīng)在凍土層以下。當(dāng)多條電纜并列敷設(shè)時(shí)，應(yīng)留有一定距離，以利于以下。當(dāng)多條電纜并列敷設(shè)時(shí)，應(yīng)留有一定距離，以利于散熱。散熱。 電纜溝敷設(shè)電纜溝敷設(shè)：當(dāng)電纜條數(shù)較多時(shí)，宜采用電纜溝敷設(shè)，電：當(dāng)電纜條數(shù)較多時(shí)，宜采用電纜溝敷設(shè)，電纜置于電纜溝的支架上，溝面用水泥板覆蓋。纜置于電纜溝的支架上，溝面用水泥板覆蓋。穿管敷設(shè)穿管敷設(shè)：當(dāng)電力電纜在室內(nèi)明敷或暗敷時(shí)，為了防電纜：當(dāng)電力電纜在室內(nèi)明敷或暗敷時(shí)，為了防電纜受到機(jī)械損壞，一般多采用穿鋼管的敷設(shè)方式。受到機(jī)械

16、損壞，一般多采用穿鋼管的敷設(shè)方式。2.電纜線路電纜線路2022-6-26 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路1輸電線路的參數(shù)計(jì)算輸電線路的參數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)三相對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)，電力線路的等值電路是以導(dǎo)電力系統(tǒng)三相對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)，電力線路的等值電路是以導(dǎo)線的線的電阻電阻、電抗電抗（電感）以及導(dǎo)線的對(duì)地（電感）以及導(dǎo)線的對(duì)地電導(dǎo)電導(dǎo)、電納電納（電（電容）為參數(shù)組成的容）為參數(shù)組成的單相電路單相電路。2022-6-26 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路1輸電線路的參數(shù)計(jì)算輸電線路的參數(shù)計(jì)算電阻電阻反映線路導(dǎo)體通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的有功功率損失；反映線路導(dǎo)

17、體通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的有功功率損失；電抗（電感）電抗（電感）反映載流線路周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)效應(yīng)；反映載流線路周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)效應(yīng)；電導(dǎo)電導(dǎo)反映反映電暈現(xiàn)象電暈現(xiàn)象及及絕緣子泄露電流絕緣子泄露電流產(chǎn)生的有功功率損失；產(chǎn)生的有功功率損失；電納（電容）電納（電容）反映載流線路周?chē)a(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)。反映載流線路周?chē)a(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)。注意：這些參數(shù)是沿線路均勻分布的。注意：這些參數(shù)是沿線路均勻分布的。 2022-6-26 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路1輸電線路的參數(shù)計(jì)算輸電線路的參數(shù)計(jì)算電阻：電阻： 單根導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度單根導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度直流電阻直流電阻為：為： 1rS導(dǎo)線的交流電阻

18、比直流電阻增大導(dǎo)線的交流電阻比直流電阻增大0.2%1%，主要是因?yàn)椋?，主要是因?yàn)椋篎應(yīng)考慮集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響；應(yīng)考慮集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響；F導(dǎo)線為多股絞線，使每股導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度比線路長(zhǎng)度長(zhǎng)導(dǎo)線為多股絞線，使每股導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度比線路長(zhǎng)度長(zhǎng);F導(dǎo)線的額定截面（即標(biāo)稱(chēng)截面）一般略大于實(shí)際截面。導(dǎo)線的額定截面（即標(biāo)稱(chēng)截面）一般略大于實(shí)際截面。 通常取通常取 ; ; km/mm8 .182Cukm/mm5 .312Al2022-6-26工程計(jì)算中，可先查出導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻值工程計(jì)算中，可先查出導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻值 r1，則，則lrR1需要指出：需要指出：手冊(cè)中給出的手冊(cè)中給出的 r1值，則是指溫

19、度為值，則是指溫度為20時(shí)的導(dǎo)線電時(shí)的導(dǎo)線電阻，當(dāng)實(shí)際運(yùn)行的溫度不等于阻，當(dāng)實(shí)際運(yùn)行的溫度不等于20時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行修正：時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行修正： )20(120rr式中，式中，為電阻的溫度系數(shù)為電阻的溫度系數(shù)(1/)，銅取，銅取0.00382（1/），鋁?。?，鋁取0.0036（1/）。）。 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路2022-6-26電抗：電抗： 每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等值電抗為：每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等值電抗為：412 (4.6lg0.5) 100.1445lg0.0157gegerrDDxfrr3abbccageDD D D 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二

20、、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路式中，式中，r為相對(duì)磁導(dǎo)率，銅和鋁的為相對(duì)磁導(dǎo)率，銅和鋁的 ; r為導(dǎo)線半徑（為導(dǎo)線半徑（m）；）； 為三相導(dǎo)線的線間幾何均距（為三相導(dǎo)線的線間幾何均距（m）。）。1rgeD2022-6-26 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路若為分裂導(dǎo)線，式中的若為分裂導(dǎo)線，式中的r r用用r reqeq替代，考慮分裂根數(shù)替代，考慮分裂根數(shù)m m即可。即可。eq12mmkkrrd1eq0.01570.14451gerDxgrmm m為每相導(dǎo)線的分裂根數(shù)；為每相導(dǎo)線的分裂根數(shù)；r r為分裂導(dǎo)線的每一根子導(dǎo)線為分裂導(dǎo)線的每一根子導(dǎo)線的半徑；的半徑；d

21、d1 1k k為分裂導(dǎo)線一相中第為分裂導(dǎo)線一相中第1 1根與第根與第k k根子導(dǎo)線之根子導(dǎo)線之間的距離，間的距離，k k=2,3,=2,3,m m；為有示連乘運(yùn)算的符號(hào)。為有示連乘運(yùn)算的符號(hào)。 2022-6-26注意：注意：為了使三相導(dǎo)線的為了使三相導(dǎo)線的電氣參數(shù)對(duì)稱(chēng)，應(yīng)將輸電電氣參數(shù)對(duì)稱(chēng)，應(yīng)將輸電線路的各相導(dǎo)線進(jìn)行換位。線路的各相導(dǎo)線進(jìn)行換位。一次整循環(huán)換位一次整循環(huán)換位若三相導(dǎo)線等邊三角形若三相導(dǎo)線等邊三角形排列，則排列，則 geDD若三相導(dǎo)線水平等距離若三相導(dǎo)線水平等距離排列，則排列，則3321.26geDDD通常架空線路的電抗值在通常架空線路的電抗值在0.4/km左右，則左右，則 lx

22、X1 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路3abbccageDD D D三相導(dǎo)線的布置方式三相導(dǎo)線的布置方式a）等邊三角形布置）等邊三角形布置 b）水平等距布置）水平等距布置2022-6-26電納：電納：每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等值電容（每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等值電容（F/km）為：）為： 610.024110lggeCDr則單位長(zhǎng)度的電納（則單位長(zhǎng)度的電納（S/km）為：）為： 6117.5810lggebCDr一般架空線路一般架空線路b1的值為的值為 S/km左右，則左右，則 62.8 10lbB1電導(dǎo)：電導(dǎo)： 電導(dǎo)參數(shù)是反映沿線路絕緣子的泄露電流和導(dǎo)線周電導(dǎo)參數(shù)是反映沿

23、線路絕緣子的泄露電流和導(dǎo)線周?chē)諝怆婋x產(chǎn)生的電暈現(xiàn)象而產(chǎn)生的有功功率損耗圍空氣電離產(chǎn)生的電暈現(xiàn)象而產(chǎn)生的有功功率損耗 。 說(shuō)明：說(shuō)明：通常架空線路的絕緣良好，泄露電流很小，可以忽略不計(jì)。通常架空線路的絕緣良好，泄露電流很小，可以忽略不計(jì)。 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路2022-6-26電暈現(xiàn)象：電暈現(xiàn)象：在架空線路帶有高電壓的情況下，當(dāng)導(dǎo)線表面在架空線路帶有高電壓的情況下，當(dāng)導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線周?chē)目諝獗浑婋x的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線周?chē)目諝獗浑婋x而產(chǎn)生局部放電的現(xiàn)象。而產(chǎn)生局部放電的現(xiàn)象。 當(dāng)線路電壓高于當(dāng)線路電壓高于

24、電暈臨界電壓電暈臨界電壓時(shí)，將出現(xiàn)電暈損耗，與時(shí)，將出現(xiàn)電暈損耗，與電暈相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等值電導(dǎo)（電暈相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等值電導(dǎo)（S/km）為：）為： 32110UPgglgG1因此，因此， 式中，式中， 為實(shí)測(cè)線路單位長(zhǎng)度的電暈損耗功率（為實(shí)測(cè)線路單位長(zhǎng)度的電暈損耗功率（kW/km）。）。 gP注意：注意：通常由于線路泄漏電流很小，而電暈損耗在設(shè)計(jì)線路通常由于線路泄漏電流很小，而電暈損耗在設(shè)計(jì)線路時(shí)已經(jīng)采取措施加以限制，故在電力網(wǎng)的電氣計(jì)算中，近似時(shí)已經(jīng)采取措施加以限制，故在電力網(wǎng)的電氣計(jì)算中，近似認(rèn)為認(rèn)為 。 0G 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路

25、2022-6-26表表4.2 4.2 不需計(jì)算電暈的導(dǎo)線最小直徑（海拔不超過(guò)不需計(jì)算電暈的導(dǎo)線最小直徑（海拔不超過(guò)1000m1000m）額定電壓(kV)60以下110154220330500750導(dǎo)線外徑(mm)不限制9.613.721.333.2221.3相應(yīng)導(dǎo)線型號(hào)LGJ-50LGJ-95LGJ-600LGJ-600LGJ-240LGJQ-4002LGJQ-5004 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路2022-6-262輸電線路的等效電路輸電線路的等效電路 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路分布參數(shù)等值電路分布參數(shù)等值電路2022

26、-6-262輸電線路的等效電路輸電線路的等效電路一字型等效電路一字型等效電路 ： 用于長(zhǎng)度不超過(guò)用于長(zhǎng)度不超過(guò)100km的架空線路（的架空線路（35kV及以下）和線及以下）和線路不長(zhǎng)的電纜線路（路不長(zhǎng)的電纜線路（10kV及以下）。及以下）。型或型或T型等效電路：型等效電路：（110220kV）和）和長(zhǎng)度不超過(guò)長(zhǎng)度不超過(guò)100km的電纜線路（的電纜線路（10kV以上）。以上）。 用于長(zhǎng)度為用于長(zhǎng)度為100300km的架空線路的架空線路圖圖4.21 一字型等效電路一字型等效電路圖圖4.22 型或型或T型等效電路型等效電路a）型型 b）T型型 二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及等值電路二、輸電線路的參數(shù)計(jì)算及

27、等值電路例例4.1 例例4.22022-6-264.1 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等效電路電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等效電路 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路1雙繞組變壓器雙繞組變壓器 雙繞組變壓器采用雙繞組變壓器采用型等效電路。型等效電路。35kV及以下的變壓器，及以下的變壓器，勵(lì)磁支路可忽略不計(jì)，可用簡(jiǎn)化等效電路。勵(lì)磁支路可忽略不計(jì)，可用簡(jiǎn)化等效電路。注意：注意：變壓器等值電路中的電納的符號(hào)與線路等值電路中電納的符號(hào)相變壓器等值電路中的電納的符號(hào)與線路等值電路中電納的符號(hào)相反，前者為負(fù)，后者為正；因?yàn)榍罢邽楦行?，后者為容性。反，前者為?fù)，后者為正；因?yàn)榍罢邽楦行?，后者為容性?

28、雙繞組變壓器的等效電路雙繞組變壓器的等效電路a）型等效電路型等效電路 b）勵(lì)磁支路用功率表示的等效電路）勵(lì)磁支路用功率表示的等效電路 c）簡(jiǎn)化等效電路）簡(jiǎn)化等效電路2022-6-26電阻電阻RT：2233Cu231010NkNTTNSPPI RRU 221000kNTNPURS由于由于 所以所以 （） 電抗電抗XT：由于由于 323%10010010NTNTkNNI ZS XUUU2%100NkTNU UXS對(duì)小容量變壓器，對(duì)小容量變壓器， 則則2%100NkTNU UZS22TTTRZX所以所以 （） 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路2022-6-26電導(dǎo)電導(dǎo)GT

29、： 變壓器的電導(dǎo)是用來(lái)表示鐵心損耗的。變壓器的電導(dǎo)是用來(lái)表示鐵心損耗的。 02210001000FeTNNPPGUU電納電納BT：02%100NTNISBU變壓器的電納是用來(lái)表征變壓器的勵(lì)磁特性的。變壓器的電納是用來(lái)表征變壓器的勵(lì)磁特性的。所以所以 （S） 因此因此 （S） 說(shuō)明：說(shuō)明：以上各式中，以上各式中， U 、S、P、Q、的單位分別為、的單位分別為kV、MVA、kW和和kvar。 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路2022-6-26三繞組變壓器三繞組變壓器三繞組變壓器的等效電路如圖三繞組變壓器的等效電路如圖3-19所示。所示。 圖圖4.26 三繞組變壓器的等效

30、電路三繞組變壓器的等效電路a）勵(lì)磁回路用導(dǎo)納表示）勵(lì)磁回路用導(dǎo)納表示 b）勵(lì)磁回路用功率表示）勵(lì)磁回路用功率表示 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路2022-6-26電阻電阻RT1、 RT2、 RT3三繞組變壓器容量比有三種不同類(lèi)型：三繞組變壓器容量比有三種不同類(lèi)型：F100/100/100：三個(gè)繞組的容量均等于變壓器的額定容量；三個(gè)繞組的容量均等于變壓器的額定容量；F100/100/50：第三個(gè)繞組的容量為變壓器額定容量的：第三個(gè)繞組的容量為變壓器額定容量的50%；F100/50/100：第二個(gè)繞組的容量為變壓器額定容量的：第二個(gè)繞組的容量為變壓器額定容量的50%。

31、 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路2022-6-26112312321223313233112121212kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP211222222332100010001000kNTNkNTNkNTNP URSP URSP URS121223233131kkkkkkkkkPPPPPPPPP 由由 得：得： 所以所以 通過(guò)短路試驗(yàn)可得到任兩個(gè)繞組的短路損耗通過(guò)短路試驗(yàn)可得到任兩個(gè)繞組的短路損耗 、 、 ，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 12kP23kP31kP對(duì)對(duì)100/100/100的變壓器：的變壓器： 三、變壓器的參數(shù)計(jì)

32、算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路2022-6-262223232323322313131313100450100450NkkkkNNkkkkNSPPPPSSPPPPS 短路試驗(yàn)有兩組數(shù)據(jù)是按短路試驗(yàn)有兩組數(shù)據(jù)是按50%容量的繞組達(dá)到額定容量容量的繞組達(dá)到額定容量時(shí)測(cè)量的值。因此，應(yīng)先將各繞組的短路損耗按變壓器的額時(shí)測(cè)量的值。因此，應(yīng)先將各繞組的短路損耗按變壓器的額定容量進(jìn)行折算，然后再計(jì)算電阻。如對(duì)容量比為定容量進(jìn)行折算，然后再計(jì)算電阻。如對(duì)容量比為100/100/50的變壓器，其折算公式為的變壓器，其折算公式為式中，式中， 、 為未折算的繞組間短路損耗（銘牌數(shù)據(jù)）；為未折算的繞組間

33、短路損耗（銘牌數(shù)據(jù)）； 、 為折算到變壓器額定容量下的繞組間短路損耗。為折算到變壓器額定容量下的繞組間短路損耗。23kP31kP23kP31kP對(duì)對(duì)100/100/50和和100/50/100的變壓器：的變壓器： 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路2022-6-26電抗電抗XT1、 XT2、XT31121323212233132331121%(%)21%(%)21%(%)2kkkkkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU所以所以 121223233131%kkkkkkkkkUUUUUUUUU由由 得：得： 211222233%100%100%100kNTNkNTNkN

34、TNUUXSUUXSUUXS電導(dǎo)電導(dǎo)GT與電納與電納BT ： 同雙繞組變壓器。同雙繞組變壓器。說(shuō)明：說(shuō)明：1）廠家給出的短路電壓百分?jǐn)?shù)已）廠家給出的短路電壓百分?jǐn)?shù)已歸算到變壓器的額定容量，因此在計(jì)算電歸算到變壓器的額定容量，因此在計(jì)算電抗時(shí)，不論變壓器各繞組的容量比如何，抗時(shí)，不論變壓器各繞組的容量比如何，其短路電壓百分?jǐn)?shù)不必再進(jìn)行折算。其短路電壓百分?jǐn)?shù)不必再進(jìn)行折算。2）參數(shù)計(jì)算時(shí)，要求將參數(shù)歸算到哪一）參數(shù)計(jì)算時(shí)，要求將參數(shù)歸算到哪一電壓等級(jí)，則計(jì)算公式中的電壓等級(jí)，則計(jì)算公式中的 UN為相應(yīng)等為相應(yīng)等級(jí)的額定電壓。級(jí)的額定電壓。 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電

35、路2022-6-263自耦變壓器的自耦變壓器的參數(shù)和等值電路參數(shù)和等值電路 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路電力系統(tǒng)中使用的一般是三繞組自耦變壓器，其電氣接線如電力系統(tǒng)中使用的一般是三繞組自耦變壓器，其電氣接線如圖圖4.284.28（a a）所示。就端子等效而言，它和普通三繞組變壓器）所示。就端子等效而言，它和普通三繞組變壓器一樣的，見(jiàn)圖一樣的，見(jiàn)圖4.284.28（b b）。因此，自耦變壓器的參數(shù)和等值電）。因此，自耦變壓器的參數(shù)和等值電路的確定也和普通變壓器相同。路的確定也和普通變壓器相同。 2022-6-263自耦變壓器的自耦變壓器的參數(shù)和等值電路參數(shù)和等值電

36、路23NSS3NSS23kP31kP23%kU31%kU因自耦變壓器第三繞組的容量小于變壓器的額定容量因自耦變壓器第三繞組的容量小于變壓器的額定容量S SN N，而短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的而短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的 一般是未經(jīng)一般是未經(jīng)歸算的。歸算的。、所以，用此數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算時(shí)有一個(gè)容量歸算問(wèn)題，所以，用此數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算時(shí)有一個(gè)容量歸算問(wèn)題，即需將短路損耗乘以即需將短路損耗乘以 ，將短路電壓百分值乘以，將短路電壓百分值乘以例例4.3 例例4.41212%kkUU23233%NkkSUUS31313%NkKSUUS2022-6-264變壓器的變壓器的型等值電路型等值電路 三、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路三、

37、變壓器的參數(shù)計(jì)算及等效電路通常在變壓器等值電路中，通常在變壓器等值電路中，變壓器的阻抗是折算到高壓側(cè)變壓器的阻抗是折算到高壓側(cè)的，因此計(jì)算得到的低壓側(cè)電的，因此計(jì)算得到的低壓側(cè)電壓、電流也均為折算到高壓側(cè)壓、電流也均為折算到高壓側(cè)的數(shù)值。的數(shù)值。為直接求出低壓側(cè)的實(shí)際電為直接求出低壓側(cè)的實(shí)際電壓與實(shí)際電流，可在變壓器等壓與實(shí)際電流，可在變壓器等值電路中，增加一個(gè)只反映變值電路中，增加一個(gè)只反映變比的比的理想變壓器。理想變壓器。所謂所謂理想變壓器理想變壓器是一種無(wú)損是一種無(wú)損耗、無(wú)漏磁，也不需要?jiǎng)?lì)磁電耗、無(wú)漏磁，也不需要?jiǎng)?lì)磁電流的變壓器。流的變壓器。 2022-6-26如果不計(jì)勵(lì)磁支路或?qū)⑷绻?/p>

38、計(jì)勵(lì)磁支路或?qū)?lì)磁支路另外處理勵(lì)磁支路另外處理 1122212TUI ZUkUIIIk1211122122112211TTTTTTUkUkkIUUUZZZk kkUk UkIkIUUUZZZ1112212211TTTTIk Y UkYUUIkYUUk kY U1TTYZ4變壓器的變壓器的型等值電路型等值電路例例4.52022-6-26 四、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路四、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路 1.1.發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路 （1 1）發(fā)電機(jī)的電抗）發(fā)電機(jī)的電抗 制造廠一般給出以電機(jī)額定阻抗為基準(zhǔn)的發(fā)電機(jī)電制造廠一般給出以電機(jī)額定阻抗為基準(zhǔn)的發(fā)電機(jī)電抗百分比抗百分比

39、X XG G(%)(%)，即，即 %/100GGNXXZ22cos/3NNNNNNNNUUZUISP2%cos1001003GGNNNGNNXXUUXPI2022-6-26（2 2）發(fā)電機(jī)的等值電路）發(fā)電機(jī)的等值電路 四、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路四、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路 1.1.發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路 圖圖4.34 4.34 發(fā)電機(jī)的等值電路發(fā)電機(jī)的等值電路(a) (a) 以電壓源表示；以電壓源表示； (b) (b) 以發(fā)出的功率表示；以發(fā)出的功率表示；(c) (c) 以發(fā)出的有功功率及機(jī)端電壓表示以發(fā)出的有功功率及機(jī)端電壓表示2022-6-26 四、發(fā)電機(jī)和

40、負(fù)荷的參數(shù)及等值電路四、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路 2.2.負(fù)載的參數(shù)及等值電路負(fù)載的參數(shù)及等值電路 圖圖4.35 4.35 負(fù)荷的等值電路負(fù)荷的等值電路(a) (a) 以功率表示；以功率表示； (b) (b) 以阻抗表示；以阻抗表示； (c) (c) 以導(dǎo)納表示以導(dǎo)納表示 2222llllllllURPSUXQS1llYZ2022-6-264.2 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單電力網(wǎng)的潮流計(jì)算 電力網(wǎng)潮流計(jì)算計(jì)算的任務(wù)：電力網(wǎng)潮流計(jì)算計(jì)算的任務(wù)：針對(duì)具體的電力系統(tǒng)（已知針對(duì)具體的電力系統(tǒng)（已知電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及聯(lián)接關(guān)系），根據(jù)給定的電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及聯(lián)接關(guān)系），根據(jù)給定的有功、無(wú)功負(fù)有功、無(wú)功負(fù)荷荷

41、，發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率以及發(fā)電機(jī)母線電壓有效值發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率以及發(fā)電機(jī)母線電壓有效值，求解電力網(wǎng)中其它各母線的電壓、各條線路中的功率以及求解電力網(wǎng)中其它各母線的電壓、各條線路中的功率以及功率損耗等。功率損耗等。潮流計(jì)算不僅經(jīng)常進(jìn)行，而且還是其它計(jì)算的基礎(chǔ)。潮流計(jì)算不僅經(jīng)常進(jìn)行，而且還是其它計(jì)算的基礎(chǔ)。 2022-6-263.3 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單電力網(wǎng)的潮流計(jì)算 一、電壓降落、電壓損失和電壓偏移一、電壓降落、電壓損失和電壓偏移 1. 電壓降落電壓降落:指線路首末端電壓的相量差，即指線路首末端電壓的相量差，即 12(j )UUUI RX2022-6-26當(dāng)負(fù)荷為感性時(shí)，當(dāng)負(fù)荷為感性時(shí)

42、， 2222SUIPjQ*22222SPjQIUU222222222()()PjQUI RjXRjXUP RQ XP XQRjUj UUU 因此因此 222P RQ XUU其中：其中： 電壓降落的縱分量電壓降落的縱分量 222P XQ RUU 電壓降落的橫分量電壓降落的橫分量 則則 上式兩側(cè)乘以上式兩側(cè)乘以 可把相電壓相量改為線電壓相量，單相功可把相電壓相量改為線電壓相量，單相功率也可以改用三相功率表示，即率也可以改用三相功率表示，即 303je222222P RQ XP XQ RUjUj UUU 2022-6-26線路首端電壓有效值為：線路首端電壓有效值為： 2212()UUUU 首末端電壓

43、的相位差為：首末端電壓的相位差為： 12tanUUU說(shuō)明：說(shuō)明：上述公式是按感性負(fù)荷下推出的，若為容性負(fù)荷，公式不變，無(wú)功上述公式是按感性負(fù)荷下推出的，若為容性負(fù)荷，公式不變，無(wú)功功率功率Q前面的符號(hào)應(yīng)改變。前面的符號(hào)應(yīng)改變。222222PRQ XP XQ RUjUj UUU 2022-6-262電壓損失電壓損失:線路首末端電壓的代數(shù)差，即線路首末端電壓的代數(shù)差，即 21UUU2222222222212)(2UUUUUUUUUU2222212UUUUUU因此因此 將將 按二項(xiàng)式定理展開(kāi)并取前兩項(xiàng)得：按二項(xiàng)式定理展開(kāi)并取前兩項(xiàng)得： 2212()UUUU2022-6-26FP2、Q2、U2的單位分

44、別為的單位分別為kW、kvar 和和kV ，且所有參數(shù)必須且所有參數(shù)必須是線路上同一點(diǎn)的參數(shù)。是線路上同一點(diǎn)的參數(shù)。幾點(diǎn)說(shuō)明幾點(diǎn)說(shuō)明: : F對(duì)于對(duì)于110kV及以下電壓等級(jí)的電力網(wǎng)，可忽略電壓降落的橫及以下電壓等級(jí)的電力網(wǎng)，可忽略電壓降落的橫分量分量 ，此時(shí)，電壓損失就等于電壓降落的縱分量此時(shí)，電壓損失就等于電壓降落的縱分量 ，即，即 2U2U221222PR Q XUUUUU2022-6-26F電壓損失通常以線路額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示，即電壓損失通常以線路額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示，即100%21NUUUUF如果已知線路首端的參數(shù)如果已知線路首端的參數(shù) P1、Q1、U1，則則規(guī)程規(guī)定：電力網(wǎng)正常運(yùn)

45、行時(shí)的最大電壓損規(guī)程規(guī)定：電力網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的最大電壓損 耗一般不應(yīng)超過(guò)耗一般不應(yīng)超過(guò)10% ；故障運(yùn)行；故障運(yùn)行 一般不超過(guò)一般不超過(guò)15%20%。111UXQRPU教材有詳細(xì)推導(dǎo)教材有詳細(xì)推導(dǎo)2022-6-263.3.電壓偏移：電壓偏移：電力網(wǎng)中任意點(diǎn)的實(shí)際電壓電力網(wǎng)中任意點(diǎn)的實(shí)際電壓U U同該處同該處網(wǎng)絡(luò)額定電壓網(wǎng)絡(luò)額定電壓U UN N的數(shù)值差，它反映的是電壓質(zhì)的數(shù)值差，它反映的是電壓質(zhì)量。量。NN%100UUmU2022-6-26 4.4.配電網(wǎng)的電壓損失計(jì)算配電網(wǎng)的電壓損失計(jì)算 （1）放射形線路電壓損失計(jì)算）放射形線路電壓損失計(jì)算1U 放射形線路如圖放射形線路如圖4.39a所示。設(shè)線路

46、首末端相電壓分別為所示。設(shè)線路首末端相電壓分別為 和和 ，負(fù)荷電流為，負(fù)荷電流為I ，負(fù)荷的功率因數(shù)為，負(fù)荷的功率因數(shù)為 ，則，則 2U2cosXIRIUUUUj2212022-6-2622sincosIXIRbgaffdafadU一相的電壓損失為：一相的電壓損失為：aeUUU21為便于計(jì)算，用為便于計(jì)算，用 代替代替 ，則，則 adae（1）放射形線路電壓損失計(jì)算）放射形線路電壓損失計(jì)算2022-6-26換算成線電壓損失為：換算成線電壓損失為：)sincos(3322XRIUU)sincos(cos33222XRUPNNUQXPR 式中，式中，P、Q、UN 、 的單位分別為的單位分別為kW、

47、kvar 、kV和和V。U（1）放射形線路電壓損失計(jì)算）放射形線路電壓損失計(jì)算2022-6-26（2）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算各支線的負(fù)荷功率各支線的負(fù)荷功率用用p、q表示；表示；各段干線的功率各段干線的功率 用用P、Q表示；表示；各段線路的長(zhǎng)度、電阻和電抗各段線路的長(zhǎng)度、電阻和電抗分別用分別用l、r和和x表示；表示； 各負(fù)荷到電源之間的干線長(zhǎng)度、電阻和電抗各負(fù)荷到電源之間的干線長(zhǎng)度、電阻和電抗分別用分別用L、R和和X表示。表示。 2022-6-26 若忽略各段線路的功率損耗，則每段干線的功率可用各若忽略各段線路的功率損耗，則每段干線的功率可用各支線的負(fù)荷功率表示，即支線

48、的負(fù)荷功率表示，即3211pppPl1段：段： 3211qqqQl2段：段： 322ppP322qqQl3段：段： 33pP 33qQ 各線干段的電壓損失為各線干段的電壓損失為:NUxQrPU11111l1段：段： NUxQrPU22222l2段：段： l3段：段： NUxQrPU33333圖圖3-22 樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算圖樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算圖（2）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算2022-6-26n段干線的總電壓損失為各段干線的電壓損失之和，即段干線的總電壓損失為各段干線的電壓損失之和，即 niNiiiiniiUxQrPUU11若將各線干段的負(fù)荷用各支線負(fù)荷表示，則上式

49、可寫(xiě)成：若將各線干段的負(fù)荷用各支線負(fù)荷表示，則上式可寫(xiě)成： niNiiiiUXqRpU1（2）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算2022-6-26電壓損失的百分?jǐn)?shù)為電壓損失的百分?jǐn)?shù)為niiiiiNNxQrPUUUU123)(10110010%niiiiiNXqRpUU12)(101%或或n段干線的總電壓損失為各段干線的電壓損失之和，即段干線的總電壓損失為各段干線的電壓損失之和，即 niNiiiiniiUxQrPUU11若將各線干段的負(fù)荷用各支線負(fù)荷表示，則上式可寫(xiě)成：若將各線干段的負(fù)荷用各支線負(fù)荷表示，則上式可寫(xiě)成： niNiiiiUXqRpU1（2）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算）樹(shù)干式

50、線路電壓損失計(jì)算2022-6-26當(dāng)各段線路的導(dǎo)線截面、功率因數(shù)相同時(shí)，有當(dāng)各段線路的導(dǎo)線截面、功率因數(shù)相同時(shí)，有101%11112niiiniiiNlQxlPrUU10111112niiiniiiNLqxLprUiiiiiiiiLxXLrRlxxl rr1111,（2）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算）樹(shù)干式線路電壓損失計(jì)算2022-6-26（3）均勻無(wú)感線路電壓損失計(jì)算）均勻無(wú)感線路電壓損失計(jì)算 對(duì)于全線導(dǎo)線型號(hào)一致且可不計(jì)線路感抗或負(fù)荷對(duì)于全線導(dǎo)線型號(hào)一致且可不計(jì)線路感抗或負(fù)荷 的線路的線路, ,其電壓損失百分?jǐn)?shù)可表示為其電壓損失百分?jǐn)?shù)可表示為 1cos112221%101010niiniiiiN

51、NNp LMrUp LUAUAU式中式中, 為導(dǎo)線的電導(dǎo)率；為導(dǎo)線的電導(dǎo)率；A為導(dǎo)線的截面；為導(dǎo)線的截面； 為線路的所有功率矩（或叫負(fù)荷矩）之和；為線路的所有功率矩（或叫負(fù)荷矩）之和；iiiilPLpM2022-6-26 二、功率損耗計(jì)算二、功率損耗計(jì)算 在電力系統(tǒng)中，由于電力線路、變壓器等設(shè)備具有阻抗在電力系統(tǒng)中，由于電力線路、變壓器等設(shè)備具有阻抗和導(dǎo)納，造成了有功功率及無(wú)功功率的損耗。和導(dǎo)納，造成了有功功率及無(wú)功功率的損耗。功率損耗的存在對(duì)功率損耗的存在對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行是不利的：是不利的：(1)(1)迫使投入運(yùn)行的發(fā)電設(shè)備容量要大于用戶(hù)的實(shí)際負(fù)荷，迫使投入運(yùn)行的發(fā)電設(shè)備容量要大于

52、用戶(hù)的實(shí)際負(fù)荷，從而需要多裝設(shè)發(fā)電機(jī)組，多消耗大量的一次能源；從而需要多裝設(shè)發(fā)電機(jī)組，多消耗大量的一次能源；(2)(2)產(chǎn)生的熱量會(huì)加速電氣絕緣的老化，縮短電氣設(shè)備的壽產(chǎn)生的熱量會(huì)加速電氣絕緣的老化，縮短電氣設(shè)備的壽命。這一損耗過(guò)大時(shí)，還可能因過(guò)熱燒毀絕緣和熔化導(dǎo)體，命。這一損耗過(guò)大時(shí)，還可能因過(guò)熱燒毀絕緣和熔化導(dǎo)體，致使設(shè)備損壞，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。致使設(shè)備損壞，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。所以運(yùn)行中要設(shè)法降低電力系統(tǒng)中的功率損耗。所以運(yùn)行中要設(shè)法降低電力系統(tǒng)中的功率損耗。 2022-6-261.1.電力線路功率損耗的計(jì)算電力線路功率損耗的計(jì)算 LDS2S1S1SIC1QC2QRjX線路阻抗支路損耗

53、 23lPI R23lQI X變動(dòng)損耗2022-6-26線路阻抗支路損耗 23lPI R23lQI X變動(dòng)損耗1.1.電力線路功率損耗的計(jì)算電力線路功率損耗的計(jì)算22222lSPQPRRUU22222lSPQQXXUU故有因?yàn)?USI3LDS2S1S1S IC1QC2QRjXu特別注意：電壓與功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。特別注意：電壓與功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2022-6-26線路導(dǎo)納支路損耗線路導(dǎo)納支路損耗 2C112C221212QBUQBU 固定損耗固定損耗 2C1C2NC1122QQBUQ LDS2S1S1SIC1QC2QRjX1.1.電力線路功率損耗的計(jì)算電力線路功率損耗的計(jì)算2022-6-26阻抗支路

54、阻抗支路中的功率損耗：中的功率損耗：222TRTT22222TT22TXSPQPRRUUSPQQXXUU20TT00(j)jSGB UPQ 導(dǎo)納支路導(dǎo)納支路中的功率損耗中的功率損耗:UTjBTGIS,RT+jXT2.2.變壓器功率損耗的計(jì)算變壓器功率損耗的計(jì)算2022-6-26雙繞組變壓器的功率損耗雙繞組變壓器的功率損耗 222TT0T022SPQPRPRPUU222TT0T022SPQQXQXQUU2kNT2NPURS2kNTN%100UUXS0N0%100ISQ用變壓器銘牌數(shù)據(jù)計(jì)算功率損耗用變壓器銘牌數(shù)據(jù)計(jì)算功率損耗 NUU 20NkTN%100100ISUSQS2Tk0N()SPPPS2

55、022-6-26三繞組變壓器功率損耗計(jì)算三繞組變壓器功率損耗計(jì)算222312TT1T2T30222123SSSPRRRPUUU222312TT1T2T30222123SSSQXXXQUUU用銘牌數(shù)據(jù)計(jì)算用銘牌數(shù)據(jù)計(jì)算 222312TS1S2S30NNN()()()SSSPPPPPSSS 222312TS1S2S30NNN()()()SSSQQQQQSSS 2022-6-26三、開(kāi)式電力網(wǎng)潮流計(jì)算三、開(kāi)式電力網(wǎng)潮流計(jì)算 電力網(wǎng)首、末端功率和電壓的平衡關(guān)系電力網(wǎng)首、末端功率和電壓的平衡關(guān)系LDS2S1S1SIC1QC2QRjXAbLDSAUbUAU2022-6-26 已知負(fù)荷功率已知負(fù)荷功率 和線

56、路末端電壓和線路末端電壓LDS2U1)功率平衡關(guān)系 2)電壓平衡關(guān)系 選 為參考相量220UU根據(jù)已知條件，可分為三種情況：根據(jù)已知條件，可分為三種情況：2022-6-26 已知線路首端功率和線路首端電壓已知線路首端功率和線路首端電壓 1S1U 已知線路末端的負(fù)荷功率已知線路末端的負(fù)荷功率和線路首端電壓和線路首端電壓 LDS1U功率平衡計(jì)算 22222N(j)jPQSRXPQU 2221NCBUQ21121BUQC電壓平衡計(jì)算11111111112URQXPjUXQRPUUjUUU2022-6-26降壓變降壓變的處理的處理（1 1）用）用U UN N求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷（2 2

57、）從末段線路開(kāi)始，用）從末段線路開(kāi)始，用U UN N依次計(jì)算各段線路依次計(jì)算各段線路的功率損耗及各段首端功率的功率損耗及各段首端功率（3 3）用）用U UA A和已求得的功率分布，從和已求得的功率分布，從A A點(diǎn)開(kāi)始逐段點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓降落，求得計(jì)算電壓降落，求得U Ub b U Uc c和和U Ud d（4 4）求得）求得U Ub b和和 U Uc c U Ud d 重復(fù)（重復(fù)（1 1）（3 3）1.1.同級(jí)電壓的開(kāi)式電力網(wǎng)同級(jí)電壓的開(kāi)式電力網(wǎng)Abcd123 S L D b S L D cS L D d2022-6-26212BiiNQBU 33221BLDddBBLDccBBLDbbQj

58、SSQjQjSSQjQjSSbcdS L D dA R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2j B1/2j B2/2j B2/2j B3/2j B3/2 S L D b S L D cQB1（1 1）用）用U UN N求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷2022-6-26S L D dA R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2j B1/2j B2/2j B2/2j B3/2j B3/2 S L D b S L D cQB1S d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2A2022-6-2623333333

59、3222c3222222211b2111111,() (), SS ,() (), SS ,() (), dLLNLLNLLNSSSSRjXSSSUSSSRjXSSSUSSSRjXSSSU （2 2）從末段線路開(kāi)始，用）從末段線路開(kāi)始，用U UN N依次計(jì)算各段線路的功率損耗依次計(jì)算各段線路的功率損耗S d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2A2022-6-2611111111222222222222, ()(), ()()AbAbAAbAAbAbbcbcbbccbcbcPRQ XP XQ RUUUUUUUUPRQ XP XQ

60、RUVUUUUUUS d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2A（3 3）用）用U UA A和已求得的功率分布，從和已求得的功率分布，從A A點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓降落，求得降落，求得U Ub b、 U Uc c和和U Ud d2022-6-26含負(fù)荷變壓器的計(jì)算含負(fù)荷變壓器的計(jì)算首先計(jì)算出對(duì)應(yīng)高壓側(cè)的負(fù)荷功率，再求相應(yīng)的運(yùn)算功率NTTNLDTTLDLDSIjPSjXRVSSSSSS100% , )()(00020T1T2T3AbcdSLDbSLDcSLDdSTS0SLDdLDdS 2022-6-26T1T2T3Ab