發(fā)電廠電氣部分第四版-課件

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材第一章能源和發(fā)電5～36第二章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分37～77第三章常用計(jì)算的基本理論和方法78～165第四章電氣主接線及設(shè)計(jì)166～258第五章廠用電接線及設(shè)計(jì)259～371第六章導(dǎo)體和電氣設(shè)備的原理與選擇372～506第七章配電裝置507～545目錄“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材第一章能源和發(fā)電5～36第二章發(fā)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材第八章發(fā)電廠和變電站的控制與信號(hào)第九章同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行第十章電力變壓器的運(yùn)行546～579580～616617～697“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材第八章發(fā)電廠和變電站的控制與信號(hào)第精品資料精品資料你怎么稱(chēng)呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見(jiàn)爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥(niǎo)說(shuō)早早早……”發(fā)電廠電氣部分第四版-ppt課件精品資料精品資料“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材第一節(jié)能源和電能一、物質(zhì)、能量和信息第一章能源和發(fā)電能量和信息世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，是客觀存在的；能量是物質(zhì)的屬性，是一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力；信息是客觀事物和主觀認(rèn)識(shí)相結(jié)合的產(chǎn)物，沒(méi)有信息，物質(zhì)和能量無(wú)從認(rèn)識(shí)，也毫無(wú)意義。能量是物質(zhì)的一種形態(tài)，既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一種形態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種形態(tài)，并且能量轉(zhuǎn)換必然遵守能量守恒定律。到目前為止，人類(lèi)所認(rèn)識(shí)的能量有如下形式：

（1）機(jī)械能。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材第一節(jié)能源和電能一、物質(zhì)、能量和信息“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（3）化學(xué)能。

（4）輻射能。

（5）核能。

（6）電能。

二、能源含義和能源分類(lèi)(一）能源含義能源，顧名思義是能量的來(lái)源或泉源，即指人類(lèi)取得能量的來(lái)源，包括已經(jīng)開(kāi)發(fā)可供直接使用的自然資源和經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換的能量來(lái)源，而尚未開(kāi)發(fā)的自然資源稱(chēng)為能源資源。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（3）化學(xué)能。（4）輻射能。（5“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

(二）能源分類(lèi)（1）一次能源和二次能源

（2）常規(guī)能源和新能源（3）可再生能源和非再生能源（4）含能體能源和過(guò)程性能源

（5）清潔能源和非清潔能源

（1）煤炭

（2）水能資源（3）其他能源（4）電能三、能源資源“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材(二）能源分類(lèi)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

電能與其他形式的能源相比，其特點(diǎn)有：

（1）電能可以大規(guī)模生產(chǎn)和遠(yuǎn)距離輸送

（2）電能方便轉(zhuǎn)換和易于控制

（3）損耗小

（4）效率高

（5）電能在使用時(shí)沒(méi)有污染，噪聲小

四、電能“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材電能與其他形式的能源相比，“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材按一次能源的不同發(fā)電廠分為：（1）火力發(fā)電廠（2）水力發(fā)電廠

（3）核能發(fā)電廠

（4）風(fēng)力發(fā)電廠

（5）地?zé)岚l(fā)電廠

（6）太陽(yáng)能發(fā)電廠

（7）潮汐發(fā)電廠五、發(fā)電廠“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材按一次能源的不同發(fā)電廠分為：五、發(fā)電“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、火電廠的分類(lèi)按原動(dòng)機(jī)分

（1）凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠（2）燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠（3）內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠（4）蒸汽-燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠等。

（1）燃煤發(fā)電廠（2）燃油發(fā)電廠（3）燃?xì)獍l(fā)電廠（4）余熱發(fā)電廠按燃料分第二節(jié)火力發(fā)電廠“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、火電廠的分類(lèi)按原動(dòng)機(jī)分“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材按蒸汽壓力和溫度分

（1）中低壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力在3.92MPa、溫度為450℃的發(fā)電廠，單機(jī)功率小于25MW（2）高壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為9.9MPa、溫度為540℃的發(fā)電廠，單機(jī)功率小于100MW

（3）超高壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為13.83MPa、溫度為540/540℃的發(fā)電廠，單機(jī)功率小于200MW（4）亞臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為16.77MPa、溫度為540/540℃的發(fā)電廠，單機(jī)功率為300MW直至1000MW不等；“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材按蒸汽壓力和溫度分“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（5）超臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓力大于22.11MPa、溫度為550/550℃的發(fā)電廠，機(jī)組功率為600MW、800MW及以上；

（6）超超臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓力為26.25MPa、溫度為600/600℃的發(fā)電廠，機(jī)組功率為1000MW及以上；按輸出能源分

（1）凝汽式發(fā)電廠，即只向外供應(yīng)電能的發(fā)電廠，其效率較低，只有30%~40%。

（2）熱電廠，即同時(shí)向外供應(yīng)電能和熱能的電廠，其效率較高，可達(dá)60%~70%?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（5）超臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、火電廠的電能生產(chǎn)過(guò)程

火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程概括地說(shuō)是把煤炭中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程，如圖1-1所示的凝氣式電廠，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可分為三個(gè)階段：

（1）燃燒系統(tǒng)：燃料的化學(xué)能在鍋爐燃燒中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝Q(chēng)為燃燒系統(tǒng)；

（2）汽水系統(tǒng)：鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，沖動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱(chēng)為汽水系統(tǒng)；（3）電氣系統(tǒng)：超由汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，把機(jī)械能變?yōu)殡娔?，稱(chēng)為電氣系統(tǒng)；“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、火電廠的電能生產(chǎn)過(guò)程“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-1凝汽式發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-1凝汽式發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（一）燃燒系統(tǒng)

燃燒系統(tǒng)由運(yùn)煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成，其流程如圖1-2所示。圖1-2火電廠燃燒系統(tǒng)流程示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（一）燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

燃燒系統(tǒng)包括如下子系統(tǒng)：

（1）運(yùn)煤系統(tǒng)。（2）磨煤系統(tǒng)。（3）燃燒系統(tǒng)。（4）風(fēng)煙系統(tǒng)。（5）灰渣系統(tǒng)。（二）汽水系統(tǒng)

火電廠的汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、除氧器、加熱器等設(shè)備及管道構(gòu)成，包括給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)和補(bǔ)充給水系統(tǒng)，如圖1-3所示。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材燃燒系統(tǒng)包括如下“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-3火電廠汽水系統(tǒng)流程示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-3火電廠汽水系統(tǒng)流程示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）電氣系統(tǒng)

發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電站等，如圖1-4所示。

圖1-4火電廠電氣系統(tǒng)流程示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）電氣系統(tǒng)發(fā)電“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、火電廠的特點(diǎn)

（1）布局靈活，裝機(jī)容量的大小可按需要決定。

（2）一次性建造投資少，單位容量的投資僅為同容量水電廠的一半左右。

（3）耗煤量大。（4）動(dòng)力設(shè)備繁多，發(fā)電機(jī)組控制操作復(fù)雜，廠用電量和運(yùn)行人員都多于水電廠，運(yùn)行費(fèi)用高。

（5）燃煤發(fā)電機(jī)組由停機(jī)到開(kāi)機(jī)并帶滿(mǎn)負(fù)荷需要幾小時(shí)到十幾小時(shí)，并附加耗用大量燃料。

（6）火電廠擔(dān)負(fù)調(diào)峰、調(diào)頻或事故備用，相應(yīng)的事故增多，強(qiáng)迫停運(yùn)率增高，廠用電率增高。

（7）火電廠的各種排放物（如煙氣、灰渣和廢水）對(duì)環(huán)境的污染較大。“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、火電廠的特點(diǎn)（1）布局靈“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材四、火電廠對(duì)環(huán)境的影響及處理措施火電廠生產(chǎn)時(shí)的污染排放主要是煙氣污染物排放、灰渣排放和廢水排放，其中煙氣中的粉塵、硫氧化物和氮氧化物經(jīng)過(guò)煙囪排入大氣，這些一次污染物通過(guò)在大氣中的遷移、轉(zhuǎn)化生成二次污染物，會(huì)給環(huán)境造成很大的危害。處理措施：（1）廢水：凈化，回收再利用（2）煙氣：除塵，脫硫（3）灰渣：綜合利用“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材四、火電廠對(duì)環(huán)境的影響及處理措施“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、水電廠的分類(lèi)（一）按集中落差的方式分

（1）堤壩式水電廠。在河流中落差較大的適宜地段攔河建壩，形成水庫(kù)，將水積蓄起來(lái)，抬高上游水位，形成發(fā)電水頭，這種開(kāi)發(fā)模式稱(chēng)為堤壩式。由于水電廠廠房在水利樞紐中的位置不同，又分為壩后式和河床式兩種型式。壩后式水電廠示意圖如圖1-6所示。河床式水電廠示意圖如圖1-7所示。第三節(jié)水力發(fā)電廠“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、水電廠的分類(lèi)（一）按集中落差的方“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-6壩后式水電廠示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-6壩后式水電廠示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-7河床式水電廠示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-7河床式水電廠示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（2）引水式水電廠。由引水渠道造成水頭，用于河床坡度較大的高水頭中小型水電廠。圖1-8引水式水電廠示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（2）引水式水電廠。圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（3）混合式水電廠。在適宜開(kāi)發(fā)的河段攔河筑壩，壩上游河段的落差由壩集中，壩下游河段的落差由有壓力引水道集中，而水電廠的水頭則由這兩部分落差共同形成，這種集中落差的方式稱(chēng)為混合開(kāi)發(fā)模式，由此而修建的水電廠稱(chēng)為混合式水電廠，它兼有堤壩式和引水式兩種水電廠的特點(diǎn)。（二）按徑流調(diào)節(jié)的程度分

（1）無(wú)調(diào)節(jié)水電廠。

（2）有調(diào)節(jié)水電廠。根據(jù)水庫(kù)對(duì)徑流的調(diào)節(jié)程度，又可將水電廠分為：日調(diào)節(jié)水電廠，年調(diào)節(jié)水電廠和多年調(diào)節(jié)水電廠。“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（3）混合式水電廠。在“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、水電廠的特點(diǎn)

（1）可綜合利用水能資源。

（2）發(fā)電成本低、效率高。

（3）運(yùn)行靈活。

（4）水能可儲(chǔ)蓄和調(diào)節(jié)。（5）水力發(fā)電不污染環(huán)境。

（6）水電廠建設(shè)投資較大，工期較長(zhǎng)。

（7）發(fā)電不均衡。

（8）給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一些不利，還可能在一定程度破壞自然界的生態(tài)平衡。“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、水電廠的特點(diǎn)（1）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、抽水蓄能電廠（一）工作原理

抽水蓄能電廠是以一定水量作為能量載體，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換向電力系統(tǒng)提供電能。圖1-9抽水蓄能電廠示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、抽水蓄能電廠（一）工作原理“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用

（1）調(diào)峰。

（2）填谷。

（3）事故備用。

（4）調(diào)頻。（5）調(diào)相。

（6）黑啟動(dòng)。（7）蓄能?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）抽水蓄能電廠的效益

（1）容量效益。

（2）節(jié)能效益。

（3）環(huán)保效益。

（4）動(dòng)態(tài)效益。（5）提高火電設(shè)備利用率。

（6）對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染且可美化環(huán)境。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）抽水蓄能電廠的效益“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、核電廠的分類(lèi)（一）壓水堆核電廠

圖1-10所示為壓水堆核電廠的示意圖。整個(gè)系統(tǒng)分成兩大部分，即一回路系統(tǒng)和二回路系統(tǒng)。一回路系統(tǒng)中壓力為15MPa的高壓水被冷卻劑主泵送進(jìn)反應(yīng)堆，吸收燃料元件的釋熱后，進(jìn)入蒸汽發(fā)生器下部的U形管內(nèi)，將熱量傳給二回路的水，再返回冷卻劑主泵入口，形成一個(gè)閉合回路。二回路系統(tǒng)的水在U形管外部流過(guò)，吸收一回路水的熱量后沸騰，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)的高壓缸做功；高壓缸的排汽經(jīng)再熱器再熱提高溫度后，再進(jìn)入汽輪機(jī)的低壓缸做功；膨脹做功后的蒸汽在凝汽器中被凝結(jié)成水，再送回蒸汽發(fā)生器，形成一個(gè)閉合回路。第四節(jié)核能發(fā)電廠“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、核電廠的分類(lèi)（一）壓水堆核電廠“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-10壓水堆核電廠示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖1-10壓水堆核電廠示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）沸水堆核電廠

圖1-11所示為沸水堆核電廠的示意圖。在沸水堆核電廠中，堆芯產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)分離器和干燥器除去水分后直接送入汽輪機(jī)做功。在沸水堆核電廠中反應(yīng)堆的功率主要由堆芯的含汽量來(lái)控制。圖1-11沸水堆核電廠的示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）沸水堆核電廠圖1“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、核電廠的系統(tǒng)（一）核島的核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)

核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：（1）一回路主系統(tǒng)，包括壓水堆、冷卻劑主泵、蒸汽發(fā)生器和穩(wěn)壓器等。（2）化學(xué)和容積控制系統(tǒng)。（3）余熱排出系統(tǒng)，又稱(chēng)停堆冷卻系統(tǒng)。（4）安全注射系統(tǒng)，又稱(chēng)緊急堆芯冷卻系統(tǒng)。（5）控制、保護(hù)和檢測(cè)系統(tǒng)?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、核電廠的系統(tǒng)（一）核島的核蒸汽供“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）核島的輔助系統(tǒng)

核島的輔助系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：（1）設(shè)備冷卻水系統(tǒng)，用于冷卻所有位于核島內(nèi)的帶放射性水的設(shè)備。（2）硼回收系統(tǒng)，用于對(duì)一回路系統(tǒng)的排水進(jìn)行儲(chǔ)存、處理和監(jiān)測(cè)，將其分離成符合一回路水質(zhì)要求的水及濃縮的硼酸溶液。（3）反應(yīng)堆的安全殼及噴淋系統(tǒng)。（4）核燃料的裝換料及儲(chǔ)存系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料元件的裝換料和儲(chǔ)存。（5）安全殼及核輔助廠房通風(fēng)和過(guò)濾系統(tǒng)。它的作用是實(shí)現(xiàn)安全殼和輔助廠房的通風(fēng)，同時(shí)防止放射性外泄。（6）柴油發(fā)電機(jī)組，為核島提供應(yīng)急電源?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）核島的輔助系統(tǒng)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）常規(guī)島的系統(tǒng)

常規(guī)島的系統(tǒng)與火電廠的系統(tǒng)相似，它通常包括：（1）二回路系統(tǒng)，又稱(chēng)汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，由蒸汽系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)組、凝汽器、蒸汽排放系統(tǒng)、給水加熱系統(tǒng)及輔助給水系統(tǒng)等組成。（2）循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。（3）電氣系統(tǒng)及廠用電設(shè)備?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）常規(guī)島的系統(tǒng)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、核電廠的運(yùn)行

核電廠的運(yùn)行和火電廠相比有以下一些新的特點(diǎn)：

（1）壓水堆核電廠的反應(yīng)堆，只能對(duì)反應(yīng)堆堆芯一次裝料，并定期停堆換料。

（2）反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)，核燃料發(fā)生裂變反應(yīng)釋放核能的同時(shí)，也放出瞬發(fā)中子和瞬發(fā)射線。

（3）反應(yīng)堆在停閉后，運(yùn)行過(guò)程中積累起來(lái)的裂變碎片和、衰變，將繼續(xù)使堆芯產(chǎn)生余熱（又稱(chēng)衰變熱）。

（4）核電廠在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的放射性廢物。（5）核電廠的建設(shè)費(fèi)用高，但燃料所占費(fèi)用較為便宜?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、核電廠的運(yùn)行“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材第一節(jié)概述一、電氣設(shè)備第二章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分(一）一次設(shè)備

通常把生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器和斷路器等稱(chēng)為一次設(shè)備。它們包括：

（1）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備。

（2）接通或斷開(kāi)電路的開(kāi)關(guān)電器?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材第一節(jié)概述一、電氣設(shè)備第二章發(fā)電、“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（3）限制故障電流和防御過(guò)電壓的保護(hù)電器。

（4）載流導(dǎo)體。（5）互感器，包括電壓互感器和電流互感器。

（6）無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。（7）接地裝置。“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（3）限制故障電流和防御過(guò)電壓“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材對(duì)一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、控制、監(jiān)視和起保護(hù)作用的設(shè)備，稱(chēng)為二次設(shè)備。（1）測(cè)量表計(jì)，如電壓表、電流表、頻率表、功率表和電能表等，用于測(cè)量電路中的電氣參數(shù)。

（2）繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置。（3）直流電源設(shè)備，包括直流發(fā)電機(jī)組、蓄電池組和整流裝置等。（4）操作電器、信號(hào)設(shè)備及控制電纜。（二）二次設(shè)備“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材對(duì)一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一次電路：由一次設(shè)備，例如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等，按預(yù)期生產(chǎn)流程所連成的電路，稱(chēng)為一次電路，或稱(chēng)電氣主接線；二次電路：由二次設(shè)備所連成的電路稱(chēng)為二次電路，或稱(chēng)二次接線。圖2-1是具有兩種電壓（發(fā)電機(jī)電壓及升高電壓）大容量發(fā)電廠的電氣主接線圖。二、電氣接線和裝置(一）電氣接線在發(fā)電廠和變電站中，根據(jù)各種電氣設(shè)備的作用及要求，按一定的方式用導(dǎo)體連接起來(lái)所形成的電路稱(chēng)為電氣接線?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材一次電路：由一次設(shè)備，例如發(fā)電“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-1火電廠的電氣主接線圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-1火電廠的電氣主接線圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）配電裝置

配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置。圖2-1中，由斷路器QF1和QF2，隔離開(kāi)關(guān)QS1~QS4，母線W1~W3，電抗器L1和L2以及饋線WL1和WL2等，構(gòu)成的配電裝置，布置在屋內(nèi)，稱(chēng)為屋內(nèi)配電裝置，又稱(chēng)發(fā)電機(jī)電壓配電裝置；而由斷路器QF3~QF5，相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)，母線W4和W5以及出線WL3和WL4等，構(gòu)成的配電裝置，稱(chēng)為屋外配電裝置，又稱(chēng)高壓配電裝置?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）配電裝置配電裝置按電氣“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、300MW發(fā)電機(jī)組電氣部分（一）電氣主接線300MW發(fā)電機(jī)組，采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線，如圖2-2所示。變壓器高壓側(cè)，經(jīng)引線接入220kV系統(tǒng)。第二節(jié)發(fā)電廠的電氣部分“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、300MW發(fā)電機(jī)組電氣部分（一）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-2300MW發(fā)電機(jī)組電氣主接線圖1—發(fā)電機(jī)；2—主變壓器；3—高壓廠用變壓器（為分裂繞組變壓器）4—電壓互感器；5—高壓熔斷器；6—避雷器；7—電流互感器；8—中性點(diǎn)接地變壓器“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-2300MW發(fā)電機(jī)組電氣“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

由圖2-2可看出，300MW發(fā)電機(jī)組電氣主接線具有下述特點(diǎn)：

（1）發(fā)電機(jī)與主變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線，無(wú)發(fā)電機(jī)出口斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。

（2）在主變壓器低壓側(cè)引接一臺(tái)高壓廠用變壓器，供給廠用電。

（3）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，通過(guò)高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器。

（4）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)，每相裝有電流互感器4只。（5）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地變壓器。

（6）高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每相裝有電流互感器4只。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材由圖2-2可看出，300MW“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

發(fā)電機(jī)和主變壓器之間的連接母線及廠用分支母線均采用全連離相封閉母線。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）供電可靠。

（2）運(yùn)行安全。

（3）基本消除了母線周?chē)摌?gòu)件的發(fā)熱。

（4）施工安裝簡(jiǎn)便，運(yùn)行維護(hù)工作量小。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材發(fā)電機(jī)和主變壓器之間的連（二）主要電氣設(shè)備（1）發(fā)電機(jī)。（5）高壓熔斷器。

（2）主變壓器。

（6）電流互感器。（3）高壓廠用變壓器。（7）發(fā)電不均衡。（4）電壓互感器。

（8）中性點(diǎn)接地變壓器。

（二）主要電氣設(shè)備（1）發(fā)電機(jī)?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、600MW發(fā)電機(jī)組電氣部分(一）電氣主接線圖2-3600MW發(fā)電機(jī)組電氣主接線圖1—發(fā)電機(jī)；2—主變壓器；3—高壓廠用變壓器4—高壓公用變壓器；5—?jiǎng)?lì)磁變壓器；6—中性點(diǎn)接地變壓器；7—電壓互感器；8—熔斷器；9—高壓避雷器“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、600MW發(fā)電機(jī)組電氣部分(一）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材由圖2-3可看出，600MW發(fā)電機(jī)組電氣主接線具有下述特點(diǎn)：（1）發(fā)電機(jī)與主變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線，發(fā)電機(jī)和主變壓器之間沒(méi)有斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。

（2）主變壓器采用三相雙繞組變壓器，低壓側(cè)繞組接成三角形，高壓側(cè)繞組接成星形。變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)接地方式為直接接地。（3）在主變壓器低壓側(cè)引接一臺(tái)高壓廠用變壓器和一臺(tái)高壓公用變壓器，供給廠用電。（4）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，通過(guò)高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器。

（5）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)，每相裝有電流互感器4只。

（6）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地變壓器。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材由圖2-3可看出，600MW發(fā)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（7）高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每相配置套管式電流互感器3只。

（8）主變壓器高壓側(cè)每相各配置套管式電流互感器3只，中性點(diǎn)配置電流互感器1只

（二）主要電氣設(shè)備

（1）發(fā)電機(jī)。（5）電流互感器。（2）主變壓器。（6）中性點(diǎn)接地變壓器。（3）高壓廠用變壓器。（7）高壓熔斷器。（4）電壓互感器。（8）避雷器。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（7）高壓廠用變壓器高壓側(cè)，“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、1000MW發(fā)電機(jī)組電氣部分（一）電氣主接線1000MW發(fā)電機(jī)組，采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線，如圖2-4所示。變壓器高壓側(cè)，經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)和引線接入500kV系統(tǒng)，500kV側(cè)采用一個(gè)半斷路器接線方式?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、1000MW發(fā)電機(jī)組電氣部分（一“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-41000MW發(fā)電機(jī)組電氣主接線圖1—發(fā)電機(jī)；2—主變壓器；3、4—高壓廠用變壓器；5—?jiǎng)?lì)磁變壓器；6—中性點(diǎn)接地變壓器；7、8—電壓互感器；9—高壓避雷器；10—隔離開(kāi)關(guān)；11—電壓互感器“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-41000MW發(fā)電機(jī)組電氣主“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材由圖2-4可看出，1000MW發(fā)電機(jī)組電氣主接線具有下述特點(diǎn)：（1）發(fā)電機(jī)與主變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線，發(fā)電機(jī)和主變壓器之間沒(méi)有斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，但在主母線上設(shè)有可拆連接點(diǎn)。（2）發(fā)電機(jī)出口主封閉母線上有接地刀閘，母線接地刀閘能承受主回路動(dòng)、熱穩(wěn)定的要求。接地刀閘附近有觀察接地刀閘位置的窺視孔。（3）主變壓器采用三臺(tái)單相雙繞組油浸式變壓器，低壓側(cè)繞組接成三角形，高壓側(cè)繞組接成星形。變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)接地方式為直接接地。（4）在主變壓器低壓側(cè)引接兩臺(tái)容量相同的高壓廠用變壓器，供給廠用電。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材由圖2-4可看出，1000“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（5）在發(fā)電機(jī)出口主封閉母線有短路試驗(yàn)裝置，主回路T接引至電壓互感器柜，通過(guò)高壓熔斷器接有三組三相電壓互感器和一組避雷器。（6）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)，每相裝有套管式電流互感器4只。（7）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接有中性點(diǎn)接地變壓器。（8）高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每相配置套管式電流互感器3只。（9）主變壓器高壓側(cè)每相各配置套管式電流互感器4只，中性點(diǎn)配置電流互感器2只。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（5）在發(fā)電機(jī)出口主封閉母線（二）主要電氣設(shè)備

（1）發(fā)電機(jī)。（2）主變壓器。（3）高壓廠用變壓器。（4）電壓互感器。

（5）電流互感器。

（6）中性點(diǎn)接地變壓器。（二）主要電氣設(shè)備（1）發(fā)電機(jī)?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）超超臨界發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)與問(wèn)題前述300MW發(fā)電機(jī)組為亞臨界火力發(fā)電機(jī)組，600MW發(fā)電機(jī)組為超臨界火力發(fā)電機(jī)組，1000MW發(fā)電機(jī)組為超超臨界火力發(fā)電機(jī)組。

超超臨界火力發(fā)電機(jī)組和常規(guī)發(fā)電機(jī)組相比，具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。但是，發(fā)展超超臨界機(jī)組，在設(shè)計(jì)和制造方面還有許多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題有待解決，例如開(kāi)發(fā)新材料就是關(guān)鍵的問(wèn)題。“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）超超臨界發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)與問(wèn)題“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（一）數(shù)字化發(fā)電廠概念四、數(shù)字化發(fā)電廠

數(shù)字化發(fā)電廠是采用數(shù)字方式映射的物理電廠，把龐大的發(fā)電廠通過(guò)數(shù)字0、1精確地表示在電腦的桌面上。也就是說(shuō)，從電廠前期可行性研究、設(shè)計(jì)、基建開(kāi)始，到生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、企業(yè)管理的全過(guò)程，全部采用數(shù)字描述和數(shù)字化存儲(chǔ)。（二）數(shù)字化發(fā)電廠模式

數(shù)字化發(fā)電廠的模式有以下5種：

（1）基于上層網(wǎng)絡(luò)模式（信息網(wǎng)絡(luò)）。

（2）基于下層網(wǎng)絡(luò)模式（FCS網(wǎng)絡(luò)）。（3）基于控制網(wǎng)絡(luò)模式（DCS網(wǎng)絡(luò)）。（4）上中下網(wǎng)絡(luò)合一模式（3層網(wǎng)絡(luò)）。（5）數(shù)字化發(fā)電廠5層網(wǎng)絡(luò)模型?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（一）數(shù)字化發(fā)電廠概念四、數(shù)字化發(fā)電“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

5層網(wǎng)絡(luò)模型組成的數(shù)字化發(fā)電廠：

（1）一次設(shè)備層。

（2）DCS層：控制系統(tǒng)。本層為二次系統(tǒng)層。

（3）SIS層：優(yōu)化增值。（4）MIS層：高端信息。（5）Internet層：網(wǎng)絡(luò)媒體?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材5層網(wǎng)絡(luò)模型組成的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（三）實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)電廠的核心技術(shù)

（1）采用成熟的FCS數(shù)字化儀表或裝置。（2）發(fā)電廠“爐、機(jī)、電、輔”DCS一體化控制和數(shù)字化升壓站NCS。

（3）數(shù)字化CCTV（工業(yè)）網(wǎng)絡(luò)圖像監(jiān)視技術(shù)。（4）廠級(jí)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化增值服務(wù)技術(shù)。（5）信息層面的數(shù)字化高端應(yīng)用。 （6）系統(tǒng)工程、軟件技術(shù)、流程技術(shù)和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、三維技術(shù)（3D）等其它技術(shù)?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)電廠的核心“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、高壓交流輸變電概述

影響輸電電壓等級(jí)的發(fā)展主要有以下原因：

由于大容量發(fā)電廠的建設(shè)地點(diǎn)遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，如果采用低壓輸電，勢(shì)必造成輸送功率的巨大浪費(fèi)和電能質(zhì)量的下降，因此，提高輸電電壓等級(jí)就成為必然的選擇。不同電壓等級(jí)的輸送功率和輸送距離的關(guān)系如表2-1所示。（一）長(zhǎng)距離輸送電能第三節(jié)高壓交流輸變電“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、高壓交流輸變電概述影“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表2-1不同電壓等級(jí)的輸送功率和輸送距離

隨著電力系統(tǒng)發(fā)電容量的增大，特別是大型坑口電站和核電站的投產(chǎn)，雖然輸電距離不長(zhǎng)，但輸送容量很大，也需要采用較高的電壓等級(jí)。（二）大容量輸送電能“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表2-1不同電壓等級(jí)的輸送功率和“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

如果以輸送每km每kW電力的線路造價(jià)作為單位造價(jià)，則在各級(jí)電壓相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)輸送容量范圍內(nèi)，線路的單位造價(jià)將隨輸送電壓等級(jí)的升高而降低。在相同的輸送容量和距離的條件下，輸電線的總損耗（包括電阻損耗和電暈損耗）隨輸電電壓等級(jí)的升高而降低。如表2-2所示，750kV線路的線損率約為330kV線路的1/2。表2-2電壓等級(jí)與線損率的關(guān)系（三）節(jié)省基建投資和運(yùn)行費(fèi)用“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表2-2電壓等“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

此外，輸送相同容量電力的線路走廊的寬度，也隨著采用電壓等級(jí)的升高而降低。走廊用地在線路總造價(jià)中所占比重較大（如美國(guó)本部地區(qū)500kV線路約占15%~30%），為減少走廊占地費(fèi)用，采用超高壓輸電也就在所難免。

電力系統(tǒng)的發(fā)展，必然會(huì)打破歷史形成的地方電力系統(tǒng)的疆域，逐漸連成大區(qū)域或跨區(qū)域的聯(lián)合電力系統(tǒng)。為了增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力，提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，大區(qū)電網(wǎng)間的連接多采用500kV或750kV超高壓電壓等級(jí)，甚至采用1150kV的特高壓電壓等級(jí)。（四）電力系統(tǒng)互聯(lián)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材此外，輸送相同容量電力的線路“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、500kV輸變電系統(tǒng)

目前，我國(guó)500kV變電站的電氣接線一般采用雙母線四分段帶專(zhuān)用旁路母線和3/2斷路器兩種接線方式。如圖2-5所示，兩組母線W1和W2間有兩串?dāng)嗦菲?，每一串的三組斷路器之間接入兩個(gè)回路引出線，如WL1、WL2，處于每串中間部位的斷路器稱(chēng)為聯(lián)絡(luò)斷路器（如QF12），由于平均每條引出線裝設(shè)一臺(tái)半斷路器，故稱(chēng)為一臺(tái)半斷路器接線。（一）500kV變電站電氣主接線“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、500kV輸變電系統(tǒng)目“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-5500kV變電站電氣主接線“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-5500kV變電站電氣主接線“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）500kV變電站主要電氣設(shè)備

500kV超高壓變電站的主要電氣設(shè)備有：

（1）主變壓器：500kV升壓變壓器和500kV自耦變壓器。（2）斷路器。（3）隔離開(kāi)關(guān)。（4）電壓互感器。（5）電流互感器。（6）避雷器。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）500kV變電站主要電氣設(shè)備“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）并聯(lián)高壓電抗器和抽能并聯(lián)高壓電抗器（一）并聯(lián)高壓電抗器的作用：

（1）限制工頻電壓升高。（2）降低操作過(guò)電壓。（3）消除發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線出現(xiàn)自勵(lì)磁。（4）避免長(zhǎng)距離輸送無(wú)功功率并降低線損。（5）限制潛供電流，有利于單相自動(dòng)重合閘。

（二）抽能并聯(lián)高壓電抗器：

500kV并聯(lián)電抗器及抽能系統(tǒng)，如圖2-7所示?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）并聯(lián)高壓電抗器和抽能并聯(lián)高壓電“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-7500kV并聯(lián)電抗器及抽能系統(tǒng)接線圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-7500kV并聯(lián)電抗器及抽“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（四）串聯(lián)電容器補(bǔ)償（一）基本原理：

高壓輸電線路的靜態(tài)穩(wěn)定輸送功率可由下式表示，即

當(dāng)線路中安裝有串聯(lián)電容器補(bǔ)償后，線路的靜態(tài)穩(wěn)定輸送功率變?yōu)?/p>

在同一個(gè)相角差的條件下，裝有串聯(lián)電容器補(bǔ)償前后的穩(wěn)定輸送功率之比為“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（四）串聯(lián)電容器補(bǔ)償（一）基本原其中，KC=XC/XL為補(bǔ)償度，補(bǔ)償度一般取在25~60%左右。因此，采用串聯(lián)電容器補(bǔ)償可以大幅度地減低線路電抗，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，也是提高遠(yuǎn)距離輸電線路的輸送能力的一種有效措施?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（二）串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置的電氣接線：

（1）

根據(jù)使用的目的不同：串聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)男褪接谐Ｒ?guī)固定式串補(bǔ)、有可控制的串補(bǔ)和晶閘管控制串補(bǔ)。

（2）

對(duì)于固定式串補(bǔ)按照過(guò)電壓保護(hù)方案和故障切除后要求串聯(lián)補(bǔ)償重投的時(shí)間，其電氣線接一般有以下形式：?jiǎn)伍g隙串聯(lián)補(bǔ)償接線；雙間隙串聯(lián)補(bǔ)償接線；其中，KC=XC/XL為補(bǔ)償度，補(bǔ)償度一般取在25~60%左單間隙串聯(lián)補(bǔ)償接線；雙間隙串聯(lián)補(bǔ)償接線；“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-8非線性電阻并帶觸發(fā)間隙的串聯(lián)補(bǔ)償接線單間隙串聯(lián)補(bǔ)償接線；“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖2-8非“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（三）串聯(lián)補(bǔ)償裝置的主要設(shè)備：（1）電容器組。

（2）非線性電阻器。

（3）觸發(fā)型火花間隙。

（4）旁路斷路器。

（5）阻尼回路。（6）電流互感器?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（三）串聯(lián)補(bǔ)償裝置的主要設(shè)備“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

三、750kV超高壓輸變電示范工程圖2-9750kV輸變電示范工程接線示意圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、750kV超高壓輸變電示范“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材四、1000kV特高壓輸變電試驗(yàn)示范工程2006年8月19日，特高壓試驗(yàn)示范工程1000kV晉東南－南陽(yáng)－荊門(mén)工程正式奠基，這是我國(guó)首個(gè)特高壓交流試驗(yàn)示范工程。該試驗(yàn)示范工程包括三站兩線，起于山西長(zhǎng)治境內(nèi)的晉東南變電站，經(jīng)河南南陽(yáng)境內(nèi)的南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站，止于湖北荊門(mén)境內(nèi)的荊門(mén)變電站，線路全長(zhǎng)653.8km。系統(tǒng)額定電壓為1000kV，最高運(yùn)行電壓1200kV，自然輸送功率約500萬(wàn)kW。（一）1000kV特高壓試驗(yàn)示范工程規(guī)模

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材四、1000kV特高壓輸變電試驗(yàn)示范“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（1）輸送容量大，送電距離長(zhǎng)。（2）工程投資省，節(jié)省土地資源，線路損耗低。

（3）聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)。

（4）可解決500kV電網(wǎng)短路電流超標(biāo)問(wèn)題。

（5）特高壓同步電網(wǎng)覆蓋范圍大，連接多個(gè)電源基地和負(fù)荷中心，潮流方式變化大，運(yùn)行控制和安全穩(wěn)定控制相對(duì)比較復(fù)雜，技術(shù)要求高。

（二）1000kV特高壓電網(wǎng)的主要特點(diǎn)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（1）輸送容量大，送電距離長(zhǎng)。“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（1）減少裝機(jī)，節(jié)約投資。

（2）降低燃煤成本。

（3）降低短路電流，避免更換500kV斷路器。

（4）充分利用水電資源，減少棄水。

（5）特高壓輸電將抑制電價(jià)上漲。（三）特高壓輸電具有良好的經(jīng)濟(jì)效益“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（1）減少裝機(jī)，節(jié)約投資。（三）（四）特高壓輸電將取得巨大的社會(huì)效益

（1）節(jié)約土地資源。

（2）有利于煤炭資源的集約化開(kāi)發(fā)和利用。

（3）減少環(huán)境造成的經(jīng)濟(jì)損失，取得環(huán)保效益。

（4）減輕鐵路運(yùn)輸壓力，有效緩解煤電運(yùn)緊張的局面。（四）特高壓輸電將取得巨大的社會(huì)效益（1）節(jié)約土地資源?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材第一節(jié)

正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體載流量計(jì)算一、概述第三章

常用計(jì)算的基本理論和方法

電氣設(shè)備有電流通過(guò)時(shí)將產(chǎn)生損耗。長(zhǎng)期發(fā)熱，是由正常運(yùn)行時(shí)工作電流產(chǎn)生的；短時(shí)發(fā)熱，是由故障時(shí)的短路電流產(chǎn)生的。發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響：

（1）使絕緣材料的絕緣性能降低。有機(jī)絕緣材料長(zhǎng)期受到高溫作用，將逐漸老化，以致失去彈性和降低絕緣性能。

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材第一節(jié)正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體載流量計(jì)算一“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（2）使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降。當(dāng)使用溫度超過(guò)規(guī)定允許值后，由于退火，金屬材料機(jī)械強(qiáng)度將顯著下降。（3）使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加。

最高允許溫度：為了保證導(dǎo)體可靠地工作，須使其發(fā)熱溫度不得超過(guò)一定限值，這個(gè)限值叫作最高允許溫度。按照有關(guān)規(guī)定：（1）導(dǎo)體的正常最高允許溫度，一般不超過(guò)+70℃；在計(jì)及太陽(yáng)輻射（日照）的影響時(shí)，鋼芯鋁絞線及管形導(dǎo)體，可按不超過(guò)+80℃來(lái)考慮；當(dāng)導(dǎo)體接觸面處有鍍（搪）錫的可靠覆蓋層時(shí)，允許提高到+85℃；

當(dāng)有銀的覆蓋層時(shí)，可提高到95℃?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（2）使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（2）導(dǎo)體通過(guò)短路電流時(shí)，短時(shí)最高允許溫度可高于正常最高允許溫度，對(duì)硬鋁及鋁錳合金可取200℃，硬銅可取300℃。二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱

導(dǎo)體的發(fā)熱計(jì)算，根據(jù)能量守恒原理，（3-1）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（2）導(dǎo)體通過(guò)短路電流時(shí)，短時(shí)最高允“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

單位長(zhǎng)度（1m）的導(dǎo)體，通過(guò)母線電流IW（A）時(shí)，由電阻損耗產(chǎn)生的熱量，可用下式計(jì)算（3-2）導(dǎo)體的交流電阻

為（3-3）式中：為導(dǎo)體的運(yùn)行溫度；Rac為1000m長(zhǎng)導(dǎo)體在20℃的直流電阻；S為導(dǎo)體截面積。材料電阻率與電阻溫度導(dǎo)數(shù)見(jiàn)表3-1.（一）導(dǎo)體電阻損耗的熱量QR“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材單位長(zhǎng)度（1m）的導(dǎo)體，通過(guò)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)Kf與電流的頻率、導(dǎo)體的形狀和尺寸有關(guān)。矩形截面導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)，如圖3-1所示，圖中f為電流頻率。圓柱及圓管導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)Kf如圖3-2所示。表3-1電阻率

及電阻溫度系數(shù)

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)Kf與電“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-1矩形導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-1矩形導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-2圓柱及圓管導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-2圓柱及圓管導(dǎo)體的集膚效應(yīng)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

吸收太陽(yáng)輻射（日照）的能量會(huì)造成導(dǎo)體溫度升高，凡安裝在屋外的導(dǎo)體應(yīng)考慮日照的影響。對(duì)于單位長(zhǎng)度圓管導(dǎo)體，

可用下式計(jì)算

（W/m）

（3-4）

對(duì)于屋內(nèi)導(dǎo)體，因無(wú)日照的作用，這部分熱量可忽略不計(jì)。（二）導(dǎo)體吸收太陽(yáng)輻射的熱量Qt

由氣體各部分發(fā)生相對(duì)位移將熱量帶走的過(guò)程，稱(chēng)為對(duì)流。由傳熱學(xué)可知，對(duì)流散熱所傳遞的熱量，與溫差及散熱面積成正比，即導(dǎo)體對(duì)流散熱量

為

（W/m）

（3-5）（三）對(duì)流散熱量QL“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材吸收太陽(yáng)輻射（日照）的能量會(huì)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（1）自然對(duì)流散熱。屋內(nèi)自然通風(fēng)或屋外風(fēng)速小于0.2m/s，屬于自然對(duì)流散熱?？諝庾匀粚?duì)流散熱系數(shù)，[W/（m2·℃）]（3-6）

單位長(zhǎng)度導(dǎo)體的散熱面積與導(dǎo)體的形狀、尺寸、布置方式等因素有關(guān)。導(dǎo)體片（條）間距離越近，對(duì)流散熱條件就越差，故有效面積應(yīng)相應(yīng)減小。幾種常用導(dǎo)體的對(duì)流散熱面積如圖3-3所示。圖3-3常用導(dǎo)體對(duì)流散熱面積形式“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（1）自然對(duì)流散熱。屋內(nèi)自然通風(fēng)或屋“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材單條矩形導(dǎo)體對(duì)流散熱面積為

如圖3-3(b)所示，二條矩形導(dǎo)體對(duì)流散熱面積為“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材單條矩形導(dǎo)體對(duì)流散熱面“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

如圖3-3(c)所示，三條矩形導(dǎo)體對(duì)流散熱面積為

當(dāng)

如圖3-3(d)所示，槽形導(dǎo)體對(duì)流散熱面積：

當(dāng)100mm<h<200mm時(shí)，為

當(dāng)h>200mm時(shí)，為“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材如圖3-3(c)所示，三條矩“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材當(dāng)

時(shí)，因內(nèi)部熱量不易從縫隙散出，平面位置不產(chǎn)生對(duì)流，故

如圖3-3(e)所示，圓管導(dǎo)體對(duì)流散熱面積為

（2）強(qiáng)迫對(duì)流散熱。屋外配電裝置中的管形導(dǎo)體，常受到大氣中風(fēng)吹的作用，風(fēng)速越大，對(duì)流散熱的條件就越好，因而形成強(qiáng)迫對(duì)流散熱。

強(qiáng)迫對(duì)流散熱系數(shù)a1為“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（2）強(qiáng)迫對(duì)流散熱。屋外配電裝置中的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（3-7）如果風(fēng)向與導(dǎo)體不垂直，其值為將式（3-7）乘以修正系數(shù)

后，代入式（3-5）中，即得強(qiáng)迫對(duì)流散熱量為（3-8）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

熱量從高溫物體以熱射線方式傳給低溫物體的傳播過(guò)程，稱(chēng)為輻射。根據(jù)斯蒂芬—波爾茲曼定律，導(dǎo)體向周?chē)諝廨椛涞臒崃浚c導(dǎo)體和周?chē)諝饨^對(duì)溫度四次方差成正比，即導(dǎo)體輻射散熱量Qf為

（3-9）

式中，為導(dǎo)體材料的相對(duì)輻射系數(shù)，見(jiàn)表3-2。

（四）導(dǎo)體輻射散熱量Qf

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材熱量從高溫物體以熱射線方式傳“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表3-2導(dǎo)體材料的黑度系數(shù)

Ff為單位長(zhǎng)度導(dǎo)體的輻射散熱表面積。計(jì)算時(shí)參見(jiàn)圖3-4“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表3-2導(dǎo)體材料的黑度系數(shù)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-4導(dǎo)體的輻射散熱（a）單條矩形導(dǎo)體；（b）二條矩形導(dǎo)體“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-4導(dǎo)體的輻射散熱“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-4（a）所示，單條矩形導(dǎo)體輻射散熱表面積為

圖3-4（b）所示，二條矩形導(dǎo)體內(nèi)側(cè)縫隙間的面積僅有一部分能起向外輻射作用。故二條矩形導(dǎo)體的輻射散熱表面積為三條矩形導(dǎo)體的輻射表面積，可按二條導(dǎo)體相同理由求得

槽形導(dǎo)體的輻射散熱表面積為“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-4（a）所示，單條矩形導(dǎo)體輻射“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（五）導(dǎo)熱散熱量

根據(jù)傳熱學(xué)可知，導(dǎo)熱散熱量Qd為

（3-10）圓管導(dǎo)體的輻射散熱表面積為

為導(dǎo)熱系數(shù)[W/（m·℃）]；Fd為導(dǎo)熱面積（m2）；為物體厚度（m）；

分別為高溫區(qū)和低溫區(qū)的溫度（℃）?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材（五）導(dǎo)熱散熱量根據(jù)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、導(dǎo)體載流量的計(jì)算

工程上為了便于分析和計(jì)算，常把輻射散熱量表示成與對(duì)流散熱量相似的計(jì)算形式，用一個(gè)總散熱系數(shù)

和總散熱面積F來(lái)表示對(duì)流散熱和輻射散熱的作用，即

在導(dǎo)體升溫過(guò)程中，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量QR

，一部分用于本身溫度升高所需的熱量QC

，一部

分散失到周?chē)橘|(zhì)中(Ql+Qf)。由此可寫(xiě)出熱量平衡方程如下

（3-12）（3-11）（一）導(dǎo)體的溫升過(guò)程“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材三、導(dǎo)體載流量的計(jì)算工程上為了“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

設(shè)導(dǎo)體通過(guò)電流I時(shí)，在t時(shí)刻導(dǎo)體運(yùn)行溫度為

，則其溫升

，在時(shí)間dt內(nèi)的熱量平衡微分方程為

（3-13）

導(dǎo)體通過(guò)正常工作電流時(shí)，其溫度變化范圍不大，因此電阻R、比熱容c及散熱系數(shù)

均可視為常數(shù)。

設(shè)t＝0時(shí)，初始溫升

。當(dāng)時(shí)間由0→t時(shí)，溫升由

，對(duì)上式進(jìn)行積分

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材設(shè)導(dǎo)體通過(guò)電流I時(shí)，在“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（3-14）由此可求得

（3-15）經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間后

，導(dǎo)體的溫升亦趨于穩(wěn)定值

，故穩(wěn)定溫升為

（3-16）導(dǎo)體的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)

（3-17）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材升溫過(guò)程表達(dá)式（3-18）

上式說(shuō)明升溫的過(guò)程是按指數(shù)曲線變化，大約經(jīng)過(guò)t=(3~4)Tr時(shí)間，

便趨近穩(wěn)定溫升

，如圖3-5所示。圖3-5導(dǎo)體溫升

的變化曲線“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材升溫過(guò)程表達(dá)式“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）導(dǎo)體的載流量

根據(jù)穩(wěn)定溫升公，可計(jì)算導(dǎo)體的載流量，即

（3-19）

則導(dǎo)體的載流量為

（3-20）對(duì)于屋外導(dǎo)體，計(jì)及日照時(shí)導(dǎo)體的載流量為

（3-21）

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）導(dǎo)體的載流量根據(jù)穩(wěn)定溫“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱過(guò)程載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算的目的：確定短路時(shí)導(dǎo)體的最高溫度

，它不應(yīng)超過(guò)所規(guī)定的導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱允許溫度。當(dāng)滿(mǎn)足這個(gè)條件時(shí)則認(rèn)為導(dǎo)體在流過(guò)短路電流時(shí)具有熱穩(wěn)定性。短路時(shí)導(dǎo)體的發(fā)熱過(guò)程如圖3-6所示。第二節(jié)

載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱過(guò)程載流導(dǎo)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱有下列特點(diǎn)：

（1）短路電流大，持續(xù)時(shí)間短，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量來(lái)不及向周?chē)橘|(zhì)散布，可認(rèn)為圖3-6短路時(shí)均勻?qū)w的發(fā)熱過(guò)程“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱有下列特點(diǎn)：圖“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

在短路電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的全部熱量都用來(lái)升高導(dǎo)體自身的溫度，即認(rèn)為是一個(gè)絕熱過(guò)程。

（2）短路時(shí)導(dǎo)體溫度變化范圍很大，它的電阻和比熱容不能再視為常數(shù)，而應(yīng)為溫度的函數(shù)。

根據(jù)短路時(shí)導(dǎo)體發(fā)熱的特點(diǎn)，在時(shí)間

內(nèi)，可列出熱平衡方程式

（3-22）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材在短路電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱的微分方程式

（3-22）

整理后得

（3-23）

對(duì)上式兩邊求積分（3-24）

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材短路電流熱效應(yīng)為（3-25）式（3-24）右端積分

式中

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材短路電流熱效應(yīng)為“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

于是式（3-24）可寫(xiě)成

（3-26）

為了簡(jiǎn)化Aw和Ah的計(jì)算，已按各種材料的平均參數(shù)作成曲線，如圖3-7所示。圖中橫坐標(biāo)是A值，縱坐標(biāo)是值。圖3-7的曲線“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材于是式（3-24）可寫(xiě)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、短路電流熱效應(yīng)Qk的計(jì)算

由電力系統(tǒng)短路計(jì)算可知，短路全電流瞬時(shí)值

的表達(dá)式為

（3-27）

（3-28）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、短路電流熱效應(yīng)Qk的計(jì)算“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（一）短路電流周期分量熱效應(yīng)Qp的計(jì)算

對(duì)于短路電流周期分量熱效應(yīng)

，可采用辛卜生法進(jìn)行計(jì)算。即

（3-29）

在計(jì)算周期分量熱效應(yīng)時(shí)，代入

，

。當(dāng)取n=4時(shí)，則

，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化，可以認(rèn)為

?？傻?/p>

（3-30）

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（一）短路電流周期分量熱效應(yīng)Qp的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

由式（3-28）可得

（3-31）（二）短路電流非周期分量熱效應(yīng)Qnp的計(jì)算

如果短路電流切除時(shí)間tk>ls，導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量來(lái)決定，在此情況下，則非周期分量的影響可略去不計(jì)，即

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材由式（3-28）可得（二）短路“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表3-3非周期分量的等效時(shí)間T“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材表3-3非周期分量的等效時(shí)間T“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、計(jì)算電動(dòng)力的方法

如圖3-8所示，處在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體L（單位為m），通過(guò)電流i（單位為A），根據(jù)畢—沙瓦定律可知，導(dǎo)體單元長(zhǎng)度dl上所受的電動(dòng)力dF為

(3-32)

根據(jù)式（3-32），載流導(dǎo)體2在dl上所受的電動(dòng)力

（3-33）

（一）畢奧—沙瓦定律法第三節(jié)

載流導(dǎo)體短路時(shí)電動(dòng)力計(jì)算“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材一、計(jì)算電動(dòng)力的方法如圖3-“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-8磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的電動(dòng)力

電氣設(shè)備在正常狀態(tài)下，由于流過(guò)導(dǎo)體的工作電流相對(duì)較小，相應(yīng)的電動(dòng)力也較小。而在短路時(shí)，特別是短路沖擊電流流過(guò)時(shí)，電動(dòng)力可達(dá)到很大的數(shù)值,當(dāng)載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度不夠時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生變形或損壞?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材圖3-8磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的電動(dòng)力“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）兩條平行導(dǎo)體間的電動(dòng)力計(jì)算

設(shè)兩條平行細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)體長(zhǎng)度為L(zhǎng)，中心距離為a，兩條導(dǎo)體通過(guò)的電流分別為i1和i2

，且二者方向相反，如圖3-9所示。當(dāng)L>>a和a>>d（d為導(dǎo)體直徑）時(shí)，可以認(rèn)為導(dǎo)體中的電流集中在各自的軸線上流過(guò)。

圖3-9兩平行細(xì)長(zhǎng)載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（二）兩條平行導(dǎo)體間的電動(dòng)力計(jì)算“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材為了利用式（3-33）來(lái)確定兩條載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力，可以認(rèn)為一條導(dǎo)體處在另一條導(dǎo)體的磁場(chǎng)里。設(shè)載流導(dǎo)體1中的電流i1在導(dǎo)體2處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

根據(jù)式（3-32），載流導(dǎo)體2在dl上所受的電動(dòng)力

由于導(dǎo)體2與磁感應(yīng)強(qiáng)度

的方向垂直，故=90°，=1，作用在載流導(dǎo)體2全長(zhǎng)上的電動(dòng)力

（3-34）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材為了利用式（3-33）來(lái)確定“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

當(dāng)考慮截面的因素時(shí)，常乘以形狀系數(shù)K（形狀系數(shù)表示實(shí)際形狀導(dǎo)體所受的電動(dòng)力與細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)體電動(dòng)力之比）。這樣，實(shí)際電動(dòng)力為

（3-35）

形狀系數(shù)K，已繪成曲線。對(duì)于矩形導(dǎo)體，如圖3-10所示。K是

和

的函數(shù)。圖中表明<1，即導(dǎo)體豎放時(shí)，K＜1；當(dāng)>1，即導(dǎo)體平放時(shí)，K>1；當(dāng)

＝1，即導(dǎo)體截面為正方形時(shí)，K≈1。當(dāng)

增大時(shí)（即加大導(dǎo)體間的凈距），K趨近于1；當(dāng)

≥2，即導(dǎo)體間的凈距等于或大于截面周長(zhǎng)時(shí)，K=1，可以不考慮截面形狀對(duì)電動(dòng)力的影響，直接應(yīng)用式（3-34）計(jì)算兩母線間的電動(dòng)力。

對(duì)于圓形、管型導(dǎo)體，形狀系數(shù)K=1?！笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材當(dāng)考慮截面的因素時(shí)，常乘以形“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

對(duì)于槽形導(dǎo)體，在計(jì)算相間和同相條間的電動(dòng)力時(shí)，一般均取形狀系數(shù)K≈1。

圖3-10矩形截面形狀系數(shù)曲線“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材對(duì)于槽形導(dǎo)體，在計(jì)算相間和同“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、三相導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力（一）電動(dòng)力的計(jì)算

如不計(jì)短路電流周期分量的衰減，三相短路電流為

三相短路時(shí)，中間相（B相）和外邊相（A、C相）受力情況并不相同，如圖3-11所示。下面分別進(jìn)行敘述。（3-36）“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材二、三相導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力（一）電動(dòng)“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

（1）作用在中間相（B相）的電動(dòng)力。假設(shè)電流的方向如圖3-11（a）所示，中間相受到兩個(gè)邊相（A、C相）的作用力FBA

和FBC

，即圖3-11對(duì)稱(chēng)三相短路時(shí)的電動(dòng)力（a）作用在中間相（B相）的電動(dòng)力；（b）作用在外邊相（A相或C相）的電動(dòng)力“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材（1）作用在中間相（B相）的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材將短路電流算式（3-36）代入上式，經(jīng)三角公式變換后，得(3-37)

（2）作用在外邊相（A相或C相）的電動(dòng)力。外邊相如A相，受到B相和C相的作用力分別為

和

，故

（3-38）

“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材將短路電流算式（3-36）