《電力系統(tǒng)分析》PPT課件.ppt

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 第 一 節(jié) 電 力 線 路 參 數(shù) 和 等 值 電 路v 第 二 節(jié) 變 壓 器 、 電 抗 器 的 參 數(shù) 和 等 值 電 路v 第 三 節(jié) 發(fā) 電 機 和 負 荷 的 參 數(shù) 及 等 值 電 路v 第 四 節(jié) 電 力 網(wǎng) 絡 的 等 值 網(wǎng) 絡 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路第 一 節(jié) 電 力 線 路 參 數(shù) 和 等 值 電 路 導 線 避 雷 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 構 簡 述 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路導 線 和 避 雷 線 ： 導 線 的 作 用 是 傳 導 電 流 、 輸 送 電 能 ； 避 雷 線的 作 用 是 將 雷 電 流 引 入 大 地 ， 以 保 護 電 力 線 路 免 遭 雷 擊 。導 線 材 料 ： 要 求 電 阻 率 小 、 機 械 強 度 大 、 質(zhì) 量 輕 、 不 易 腐蝕 、 價 格 便 宜 、 運 行 費 用 低 等 ， 常 用 材 料 有 銅 、 鋁 和 鋼 。導 線 的 結 構 型 式 ： 導 線 分 為 裸 導 線 和 絕 緣 導 線 兩 大 類 ， 高壓 線 路 一 般 用 裸 導 線 ， 低 壓 線 路 一 般 用 絕 緣 導 線 。 架 空 線 路 采 用 的 導 線 結 構 型 式 主 要 有 單 股 、 多 股 絞 線 和鋼 芯 鋁 絞 線 三 種 ， 如 圖 所 示 。 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 圖 裸 導 線 的 構 造a） 單 股 線 b） 多 股 絞 線 c） 鋼 芯 鋁 絞 線 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路為 增 加 架 空 線 路 的 性 能 而 采 取 的 措 施 目 的 ： 減 少 電 暈 損 耗 或 線 路 電 抗 。 多 股 線 其 安 排 的 規(guī) 律 為 ： 中 心 一 股 芯 線 ， 由 內(nèi) 到 外 ，第 一 層 為 6股 ， 第 二 層 為 12股 ， 第 三 層 為 18股 ， 以 此 類推 擴 徑 導 線 人 為 擴 大 導 線 直 徑 ， 但 不 增 加 載 流 部 分 截 面積 。 不 同 之 處 在 于 支 撐 層 僅 有 6股 ， 起 支 撐 作 用 。 分 裂 導 線 又 稱 復 導 線 ， 其 將 每 相 導 線 分 成 若 干 根 ， 相互 間 保 持 一 定 的 距 離 。 但 會 增 加 線 路 電 容 。 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路架 空 導 線 的 型 號 有 ： TJ銅 絞 線LJ鋁 絞 線 ， 用 于 10kV及 以 下 線 路 LGJ鋼 芯 鋁 絞 線 ， 用 于 35kV及 以 上 線 路 GJ鋼 絞 線 ， 用 作 避 雷 線 桿 塔 ： 用 來 支 撐 導 線 和 避 雷 線 ， 并 使 導 線 與 導 線 、 導 線 與 大地 之 間 保 持 一 定 的 安 全 距 離 。 F按 材 料 分 ： 有 木 桿 、 鋼 筋 混 凝 土 桿 （ 水 泥 桿 ） 和 鐵 塔 。F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 。桿 塔 的 分 類 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路檔 距 ： 同 一 線 路 上 相 鄰 兩 根 電 桿 之 間 的 水 平 距 離 稱 為 架 空 線路 的 檔 距 （ 或 跨 距 ） 。 弧 垂 ： 導 線 懸 掛 在 桿 塔 的 絕 緣 子 上 ， 自 懸 掛 點 至 導 線 最 低 點的 垂 直 距 離 稱 為 弧 垂 。線 間 距 離 ： 380V為 0.4 0.6m； 6 10kV為 0.8 1m； 35kV為2 3.5m； 110kV 為 3 4.5m。橫 擔 ： 電 桿 上 用 來 安 裝 絕 緣 子 。 常 用 的 有 木 橫 擔 、 鐵 橫 擔 和瓷 橫 擔 三 種 。 橫 擔 的 長 度 取 決 于 線 路 電 壓 等 級 的 高 低 、 檔 距 的 大 小 、 安 裝方 式 和 使 用 地 點 等 。 第 二 章 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 線 ， 一 般 都 采 用 水 平 排 列 ；F三 相 三 線 制 的 導 線 ， 可 三 角 排 列 ， 也 可 水 平 排 列 ；F多 回 路 導 線 同 桿 架 設 時 ， 可 三 角 、 水 平 混 合 排 列 ， 也 可 全部 垂 直 排 列 ；F電 壓 不 同 的 線 路 同 桿 架 設 時 ， 電 壓 較 高 的 線 路 應 架 設 在 上面 ， 電 壓 較 低 的 線 路 應 架 設 在 下 面 ；F架 空 導 線 和 其 他 線 路 交 叉 跨 越 時 ， 電 力 線 路 應 在 上 面 ， 通訊 線 路 應 在 下 面 。導 線 在 桿 塔 上 的 排 列 方 式 ： 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路絕 緣 子 和 金 具 ： 絕 緣 子 用 來 使 導 線 與 桿 塔 之 間 保 持 足 夠 的 絕緣 距 離 ； 金 具 是 用 來 連 接 導 線 和 絕 緣 子 的 金 屬 部 件 的 總 稱 。常 用 的 絕 緣 子 主 要 有 針 式 、 懸 式 和 棒 式 三 種 。針 式 絕 緣 子 ： 用 于 35kV及 以 下 線 路 上 ， 用 在 直 線 桿 塔 或 小 轉(zhuǎn)角 桿 塔 上 。懸 式 絕 緣 子 ： 用 于 35kV以 上 的 高 壓 線 路 上 ， 通 常 組 裝 成 絕 緣子 串 使 用 （ 35kV為 3片 串 接 ； 60kV為 5片 串 接 ； 110kV為 7片 串接 ） 。 棒 式 絕 緣 子 ： 棒 式 絕 緣 子 多 兼 作 瓷 橫 擔 使 用 ， 在 110kV及 以 下 線 路 應 用 比 較 廣 泛 。 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 導 體 絕 緣 層 包 護 層 圖 2-2 扇 形 三 芯 電 纜 的 構 造1導 體 ； 2絕 緣 層 ； 3鉛 包 皮 ；4黃 麻 層 ； 5鋼 帶 鎧 甲 ；6黃 麻 保 護 層2. 電 纜 線 路 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路絕 緣 層 ： 用 來 使 導 體 與 導 體 之 間 、 導 體 與 保 護 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 。 保 護 包 皮 ： 用 來 保 護 絕 緣 層 ， 使 其 在 運 輸 、 敷 設 及 運 行 過程 中 免 不 受 機 械 損 傷 ， 并 防 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 還 包 有 鋼帶 鎧 甲 ， 以 防 止 電 纜 受 外 界 的 機 械 損 傷 和 化 學 腐 蝕 。 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路電 纜 的 敷 設 方 式 ：直 接 埋 入 土 中 ： 埋 設 深 度 一 般 為 0.7 0.8m， 應 在 凍 土 層以 下 。 當 多 條 電 纜 并 列 敷 設 時 ， 應 留 有 一 定 距 離 ， 以 利 于 散熱 。 電 纜 溝 敷 設 ： 當 電 纜 條 數(shù) 較 多 時 ， 宜 采 用 電 纜 溝 敷 設 ， 電纜 置 于 電 纜 溝 的 支 架 上 ， 溝 面 用 水 泥 板 覆 蓋 。穿 管 敷 設 ： 當 電 力 電 纜 在 室 內(nèi) 明 敷 或 暗 敷 時 ， 為 了 防 電 纜受 到 機 械 損 壞 ， 一 般 多 采 用 穿 鋼 管 的 敷 設 方 式 。 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 。 每 相 導 線 單 位 長 度 的 電 阻 為)/(1 kmSr （ 2-1）鋁 、 銅 的 電 阻 率 略 大 于 直 流 電 阻 率 ， 有 三 個 原 因 (28.5/17.5直 流 ) （ 1） 交 流 電 流 的 集 膚 效 應 ； （ 2） 絞 線 每 股 長 度 略 大 于 導 線 長 度 ； （ 3） 導 線 的 實 際 截 面 比 標 稱 截 面 略 小 。其 中 ， S導 線 的 標 稱 截 面 積 (mm2)； 導 線 的 電 阻 率 （ ）鋁 的 電 阻 率 ： 31.5銅 的 電 阻 率 ： 18.8 kmmm /2 kmmm /2kmmm /2 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路注 ： 在 手 冊 中 查 到 的 一 般 是 20oC時 的 電 阻 或 電 阻 率 ， 當 溫度 不 為 20時 ， 要 進 行 修 正 ： )20(120 trrt （ 2-2）其 中 ， t導 線 實 際 運 行 的 大 氣 溫 度 (oC)； rt， r20t oC及 20 oC時 導 線 單 位 長 度 的 電 阻 電 阻 溫 度 系 數(shù) ；對 于 鋁 ， =0.0036 ；對 于 銅 ， =0.00382 。 )/( km)1( C o )1( Co 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路（ 2） 電 抗 三 相 電 力 線 路 對 稱 排 列 ， 若 不 對 稱 ， 進 行 完 整 換 位 。 1） 單 導 線 每 相 單 位 長 度 的 電 抗 x1： )/()5.0lg6.4(2 1041 kmrf rmDx （ 2-3）式 中 ， r導 線 的 計 算 半 徑 ； r導 線 的 相 對 導 磁 系 數(shù) ， 對 銅 和 鋁 ， r=1； f交 流 電 的 頻 率 (Hz)； D m三 相 導 線 的 幾 何 平 均 距 離 ， Dab、 Dbc、 Dca分 別 為 導 線 AB、 BC、 CA相 之 間 的 距 離 。3 DDDD cabcabm 將 f=50Hz， r=1代 入 式 （ 2-3） 中 可 得 )/(0157.0lg1445.01 kmrDx m （ 2-4）外 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 數(shù) 運 算 后 ， 式 （ 2- 4） 又 可 寫 成式 中 ， r=0.0799r， 稱 為 幾 何 平 均 半 徑 。 注 ： 式 （ 2-3） （ 2-5） 是 按 單 股 導 線 的 條 件 推 導 的 。 對于 多 股 鋁 導 線 或 銅 線 r/r小 于 0.799， 而 鋼 芯 鋁 鉸 線 的 r/r可 取0.95。 由 （ 2-5） 可 見 ， 電 抗 x 1與 幾 何 平 均 距 離 Dm、 導 線 半 徑 r為 對 數(shù) 關 系 ， 因 而 Dm 、 r對 x1的 影 響 不 大 ， 在 工 程 計 算 中 對于 高 壓 架 空 電 力 線 路 一 般 近 似 取 x1=0.4/km。)/(lg1445.0 1 kmr Dx m （ 2-5） 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路注 意 ： 為 了 使 三 相 導 線 的電 氣 參 數(shù) 對 稱 ， 應 將 輸 電線 路 的 各 相 導 線 進 行 換 位 ，如 圖 所 示 。 圖 一 次 整 循 環(huán) 換 位通 常 架 空 線 路 的 電 抗 值 在 0.4 /km左 右 ， 則 lxX 1 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 在 超 高 壓 線 路 上 ， 導 線 附 近 的 強 電 場 使 空 氣 電 離 ， 產(chǎn)生 電 暈 放 電 ， 造 成 電 能 損 失 和 對 通 迅 干 擾 。 要 減 少 這 種 不 利因 素 就 應 增 大 導 線 直 徑 。 但 隨 著 輸 電 線 路 的 電 壓 越 來 越 高 ，要 增 加 的 導 線 截 面 也 越 來 越 大 ， 這 對 架 線 施 工 又 十 分 不 利 ，經(jīng) 濟 上 也 不 合 算 。 因 而 產(chǎn) 生 了 把 一 根 導 線 分 裂 成 多 根 的 辦 法 ，這 樣 就 相 當 于 加 粗 了 導 線 直 徑 ， 同 時 也 提 高 了 輸 送 功 率 。 因此 ， 超 高 壓 輸 電 線 路 普 遍 采 用 分 裂 導 線 。 與 單 根 導 線 相 比 ， 分 裂 導 線 附 近 的 電 磁 場 分 布 發(fā) 生 了變 化 ， 每 相 電 荷 分 布 在 該 相 的 各 根 分 導 線 上 ， 這 樣 就 等效 于 加 大 了 該 相 導 線 的 半 徑 ， 減 小 了 導 線 表 面 電 荷 密 度 ,因 而 降 低 導 線 表 面 電 場 強 度 ,從 而 抑 制 電 暈 放 電 。 圖 中 所 示 為 不 同 分 裂 導 線 周 圍 的 電 場 分 布 。 各 分 裂 導 線 直 徑 分別 為 5、 3.6、 2.9、 2.5厘 米 ;裂 相 距 離 為 45厘 米 ； 離 地面 高 度 為 20米 。 分 裂 導 線 不 僅 能 抑 制 電 暈 放 電 ， 還 會 減 小 線 路 電 抗 ，加 大 線 路 電 容 。 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路2） 分 裂 導 線 單 位 長 度 的 電 抗 x1: 分 裂 導 線 改 變 了 導 線 周 圍 的 磁 場 分 布 ， 等 效 地 增 大 了 導 線的 半 徑 ， 從 而 減 少 了 每 相 導 線 單 位 長 度 的 電 抗 。)/(0157.0lg1445.01 kmnrDx eqm （ 2-6） 當 在 一 相 分 裂 導 線 中 是 在 邊 長 為 d的 等 邊 多 邊 形 的 頂 點 上對 稱 分 布 時 ， 電 流 在 分 裂 導 線 中 是 均 勻 分 布 的 ， 每 一 相 可 看作 一 根 等 值 導 線 ， 其 等 值 半 徑 為 n ni ieq dr r 2 1式 中 ， r每 根 導 線 的 半 徑 ； d1i第 1根 導 線 與 第 i根 導 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 于 二 分 裂 導 線 ， 其 等 值 半 徑 為 （ ） ； 對 于 三 分 裂 導 線 ， 其 等 值 半 徑 為 （ ） ； 對 于 四 分 裂 導 線 ， 其 等 值 半 徑 為 （ ） 。實 際 運 用 中 ， 導 線 的 分 裂 根 數(shù) n一 般 取 24為 宜 。 rdreq 2rdreq 4 32drreq 3） 同 桿 架 雙 回 路 每 回 線 單 位 長 度 的 電 抗 。 由 于 在 導 線 中 流 過 三 相 對 稱 電 流 時 兩 回 路 之 間 的 互 感 影 響并 不 大 （ 可 以 略 去 不 計 ） ， 故 每 回 線 每 相 導 線 單 位 長 度 電 抗 的計 算 公 式 與 式 （ 2-3） （ 2-5） 相 同 。（ 3） 電 納 1） 單 導 線 每 相 單 位 長 度 的 電 納 C 1：式 中 ， r導 線 半 徑 （ cm或 mm） ； Dm 三 相 導 線 的 幾 何 平 均 距 離 （ cm或 mm)。)/(10lg0241.0 61 kmFrDmC （ 2-7） 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路那 么 ， 單 導 線 每 相 單 位 長 度 的 電 納 為 611 10lg0241.022 rff DCb m當 f=50Hz時 )/(10lg 58.7 6 1 kmSrDb m （ 2-8）顯 然 ， Dm、 r對 b1影 響 不 大 ， b1在 2.85 10-6S/km左 右 。2） 分 裂 導 線 每 相 單 位 長 度 的 電 納 。式 中 ， req為 分 裂 導 線 的 等 值 半 徑 。 )/(10lg 58.7 61 kmSrDb eqm （ 2-9） 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路（ 4） 電 導 。 電 力 線 路 的 電 導 主 要 是 由 沿 絕 緣 子 的 泄 漏 現(xiàn) 象 和 導 線 的 電暈 現(xiàn) 象 所 決 定 的 。 正 常 運 行 時 泄 漏損 失 可 以 忽 略 。 導 線 的 電 暈 現(xiàn) 象 是 導 線 在 強 電 場 作 用 下 ，周 圍 空 氣 的 電 離 現(xiàn) 象 。 電 暈 現(xiàn) 象 將 消 耗 有 功功 率 。電 暈 臨 界 相 電 壓 U crpt 2731094.2 3 )(lg)298.01(38.44 kVrrrm DU mcr （ 2-10）式 中 ， m為 導 線 光 滑 系 數(shù) ， 對 于 光 滑 的 單 導 線 m=1.0, 對 于 絞 線 m=0.9；Dm為 三 相 導 線 的 幾 何 平 均 距 離 （ cm） ;P為 大 氣 壓 力 (Pa)； t為 空 氣 溫 度 (oC)；為 空 氣 的 相 對 密 度 ， 對 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 當 采 用 分 裂 導 線 時 ， 由 于 分 裂 導 線 減 小 了 電 場 強 度 ， 電 暈臨 界 相 電 壓 公 式 變 為 ： )(lg1)298.01(388.44 kVrdrnrrm DU mcr （ 2-11）式 中 ， req分 裂 導 線 的 等 值 半 徑 （ cm） ； 常 數(shù) ， 與 導 線 分 裂 數(shù) n有 關 ； d相 分 裂 導 線 之 間 的 距 離 （ cm） ； n分 裂 導 線 的 分 裂 數(shù) ； r每 一 根 導 線 的 半 徑 （ cm） ； m、 D m與 式 （ 2-10） 意 義 相 同 ； n、 的 關 系 下 表 ：n 2 3 4 5 6 7 8 10 2.0 3.48 4.24 4.7 5.0 5.2 5.38 5.58 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 對 導 線 為 三 角 形 和 一 字 形 排 列 的 邊 導 線 ， 電 暈 臨 界 相 電 壓可 按 式 （ 2-10） 和 （ 2-11） 計 算 ， 面 一 字 排 列 的 中 間 相 導 線 的電 暈 臨 界 相 電 壓 較 上 式 的 Ucr低 5%。 在 晴 天 運 行 的 相 電 壓 等 于 電 暈 臨 界 相 電 壓 時 ， 電 力 線 路 不會 出 現(xiàn) 電 暈 現(xiàn) 象 。 當 電 力 線 路 運 行 相 電 壓 高 于 電 暈 臨 界 相 電 壓 時 ， 與 電 暈 相對 應 的 導 線 單 位 長 度 的 電 導 為 ：)/(10 321 kmSUPg g （ 2-12）式 中 ， Pg為 實 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 行 的 線 電 壓 （ kV） 。當 電 力 線 路 運 行 相 電 壓 小 于 電 暈 臨 界 相 電 壓 時 ， 電 導 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) 對 于 電 力 線 路 全 長 為 L（ km） 時 ， 其 阻 抗 、 導納 的 計 算 公 式 如 下 ： 阻 抗 R=r1L （ ） X=x1L（ ） 導 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 線 架 空 電 力 線 路 的 參 數(shù) 鋼 導 線 是 導 磁 物 質(zhì) ， 其 電 阻 、 電 抗 與 磁 場 有 關 ， 當 鋼 導 線通 過 交 流 電 流 時 ， 集 膚 效 應 和 磁 滯 效 應 都 很 突 出 ， 因 而 鋼 導 線的 交 流 電 阻 比 直 流 電 阻 大 很 多 。鋼 導 線 每 相 單 位 長 度 的 電 抗 為 ： )/(0157.0lg1445.0 1 kmrrDx eqm 式 中 ， 前 項 為 的 外 電 抗 ， 與 導 線 的 排 列 位 置 和 計 算 半 徑 有 關 ； 后 項 為 內(nèi) 電 抗 ， 只 與 導 磁 系 數(shù) r有 關 。 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 與 架 空 電 力 線 路 在 結 構 上 是 絕 然 不 同 的 。 在相 電 力 電 纜 的 三 相 導 線 間 的 距 離 很 近 ， 導 線 截 面 是 圓 形 或 扇形 ， 導 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 算 較 為 復 雜 ， 一般 從 手 冊 中 查 取 或 從 試 驗 中 確 定 ， 而 不 必 計 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 由 于 正 常 運 行 的 電 力 系 統(tǒng) 三 相 是 對 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 代表 三 相 。 因 此 ， 對 電 力 線 路 只 作 單 相 等 值 電 路 即 可 。 嚴 格 地 說 ，電 力 線 路 的 參 數(shù) 是 均 勻 分 布 的 ， 但 對 于 中 等 長 度 以 下 的 電 力 線路 可 按 集 中 參 數(shù) 來 考 慮 。 這 樣 ， 使 其 等 值 電 路 可 大 為 簡 化 ， 但對 于 長 線 路 則 要 考 慮 分 布 參 數(shù) 的 特 性 。1. 短 電 力 線 路忽 略 短 電 力 線 路 的 電 導 、 電 納 ， 其 阻 抗 為 ：Z=R+jX=r1 l+jx1l l 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 2-4所 示 。 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路I1. I2. U2.U1. Z圖 2-4 短 電 力 線 路 的 等 值 電 路 從 圖 中 可 得 出 線 路 首 末 端 電 壓 、電 流 方 程 式 ： .2.1 .2. 2. 1 II IUU Z寫 成 矩 陣 形 式 ： 電 路 中 二 端 口 網(wǎng) 絡 方 程 式 ： .2. 2.1. 1 101 IUIU Z .2. 2.1. 1 IUIU DC BA兩 式 相 比 較 ， 可 得 出 ： A=1； B=Z； C=0； D=1 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 。忽 略 線 路 的 電 納 ， 有 ljbjBjBGY ljxjXRZ r 111這 種 線 路 可 作 出 型 或 T型 等 值 電 路 ：I1 . I2.Z U2.U1. 2Y 2Y I1. I2. U2.U1. 2Z 2ZY (a) 型 等 值 電 路 (b) T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( IUIUUI IUUUIU ZYYZYYY ZYZZY .2. 2.1. 1 1214 12 IUIU ZYYZY ZYZ 12 12 12ZYD ZYYC ZBYZA寫 成 矩 陣 方 程 式與 二 端 口 網(wǎng) 絡 方 程 式 相 比 較 ， 可 得 其 四 個 常 數(shù) 為 ：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3.長 線 路 的 等 值 電 路 長 度 為 超 過 300km的 架 空 線 路 ；超 過 100km的 電 纜 線 路 。U2.l dx xz1dxy1dx I2.I1. .I. IdI. UdU .U圖 2-6 長 線 路 的 均 勻 分 布 參 數(shù) 電 路 dxI z1. 由 上 圖 可 見 ， 長 度 為 dx的 線 路 ， 串 聯(lián) 阻 抗 中 的 電 壓 降 落 為 ， 并 聯(lián) 導 納 中 的 支 路 電 流 為 。 從 而 可 列 出dxU y1.yy zz UdxIddxUId IdxUddxIUd 1.1. 1.1. 或或 （ 2-16）（ 2-17） 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 將 式 （ 2-16） 、 （ 2-17） 對 x的 微 分 ， 可 得dx udd I dx Idd U yxd zxd .12.2 .12.2 （ 2-18）（ 2-19） 分 別 將 式 （ 2-16） 、 （ 2-17） 代 入 上 兩 式 ， 又 可 得（ 2-20）（ 2-21）式 （ 2-20） 的 解 為 將 其 微 分 后 代 入 式 （ 2-16） ， 可 得 （ ）（ ） .112.2 .112.2 Id I Ud U yzxd yzxd eCeC xx yzyzU 1111 11. eyzCeyzC xx yzyzI 1111 11 211 1. 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 上 兩 式 中 ， 稱 為 線 路 的 特 性 阻 抗 ； 稱 為線 路 的 傳 播 常 數(shù) 。 Zc、 代 入 上 二 式 中 ， 它 們 可 改 寫 為zyz c11 yz 11eZCeZC eCeC xcxc xxIU 21. 11. （ 2-22）（ 2-23） 計 及 x=0時 ， ， 由 此 可 得. 2. 2. IU I、U 從 而 有 將 此 式 代 入 式 （ 2-22） 、 （ 2-23） 中 ， 便 得eIZUeIZU xCxCU )(21)(21 .2. 2.2. 2. .2. 2 )(21)(21 IZeeUee Cxxxx xx IZU C sinhcosh .2. 2 （ 2-24）CCU 21. 2 ZCCI C 21.2 )(21 .2. 21 IZUC C )(21 .2. 22 IZUC C 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 上 式 中 考 慮 到 雙 曲 函 數(shù) 有 如 下 定 義 由 式 （ 2-24） 、 （ 2-25） 又 可 寫 成 矩 陣 形 式 運 用 上 式 ， 可 在 已 知 末 端 電 壓 、 電 流 時 ， 計 算 沿 線 中 任 意 點 的 電 壓 、 電 流 。 當 x= 時 ， 可 得 首 端 電 壓 和 電 流 的 表 達 式. 2U .2Il eIZUeIZU xCxCI )(21)(21 .2. 2.2. 2. .2. 2 )(21)(21 IeeUeeZ xxxxC xx IZU C coshsinh . 2. 2 （ 2-25）)(21sinh ee xxx )(21cosh ee xxx .2. 2. coshsinh sinhcosh IUZ Z xx xxIU C C （ 2-26） .2. 2.1. 1 coshsinh sinhcosh IUZ ZIU ll llC C （ 2-27） 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 由 上 式 又 可 見 ， 這 種 長 線 路 的 兩 端 口 網(wǎng) 絡 通 用 常 數(shù) 分 別 為（ 2-28） 如 果 只 要 求 計 算 長 線 路 始 末 端 電 壓 、 電 流 、 功 率 等 ， 可 以作 長 線 路 的 型 和 型 等 值 電 路 如 圖 2-7所 示 。 分 別 以 、 表 示 它 們 的 集 中 參 數(shù) 的 阻 抗 、 導 納 。 按 圖 2-7（ a)， 套 用 式（ 2-15） ， 并 計 及 （ 2-28） ， 可 得 型 等 值 電 路 的 通 用 常 式 為Z YI1. I2. U2.U1. Z 2Y2Y I1. I2. U2.U1. Y 2Z2Z 圖 2-7 長 線 路 的 等 值 電 路(a) 型 等 值 電 路 ； (b) 型 等 值 電 路 lD lC lB lA ZZ CCcoshsinhsinhcosh 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 （ 2-29）由 式 （ 2-29） 解 得 （ 2-30）同 樣 對 圖 2-7(b)， 可 得 型 等 值 電 路 的 通 用 常 數(shù) 為 （ 2-31） lD lC lB lA YZ ZYZY ZZ YZ CC cosh121 sinh)141( sinhcosh211 lllZY ZZ CC sinh )1(cosh21 sinh lD lC lB lA YZZY ZZYZ ZY C Ccosh211 sinh sinh)411( cosh211 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路解 式 （ 2-31） 得 （ 2-32） 在 、 的 表 達 式 中 ， 由 于 Zc、 都 是 復 數(shù) ， 仍 不 便 使 用 ，為 此 將 、 作 以 下 變 化 。 對 型 等 值 電 路 ， 將 式 （ 2-30）改 寫 為 Z Y Z Y （ 2-33） （ 2-34） l llZY ZZ CC sinh1 sinh )1(cosh2 lllllx yzyzyzyzZZ C 11111111 sinhsinhsinh YZ ZYZZYYZ sinhsinh llll yzyzyzZY C 11 1111 sinh )1(cosh21sinh )1(cosh2 ZYZY ZYYZYZYZY sinh )1(cosh2sinh )1(cosh2 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路將 式 （ 2-33） 、 （ 2-34） 中 的 雙 曲 函 數(shù) 展 開 為 級 數(shù) 對 于 不 十 分 長 的 電 力 線 路 ， 這 些 級 數(shù) 收 斂 很 快 ， 因 此 可 只取 它 們 的 前 三 項 代 入 式 （ 2-33） 、 （ 2-34） 中 ， 可 得（ 2-35） 將 Z=R+jX=r 1l+jx1l， Y=G+jB= g1l+jb1l， 以 及 G=g1l=0代 入式 （ 2-35） 中 ， 展 開 后 可 得 （ 2-36） !7!5!3sinh )()()( 753 ZYZYZYZYZY !6!4!21cosh )()()( 642 ZYZYZYZY )1211( )611( ZYY ZYZYZ )121(12 6)(1)31( 21112111 21 121111111 lbxblbrbY lxbrbxxbxrZ ljl ljll 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 由 式 （ 2-36） 可 見 ， 如 將 長 線 路 的 總 電 阻 、 總 阻 抗 、 總 電 納分 別 乘 以 適 當 的 修 正 系 數(shù) ， 就 可 作 出 其 簡 化 型 等 值 電 路 ， 如 圖2-8所 示 ， 該 圖 中 修 正 系 數(shù) 分 別 為（ 2-37） I1. I2.U2.U1. 2 Bjk b 2 BjkbXjR kk xr 圖 2-8 長 線 路 的 簡 化 等 值 電 路 注 意 ， 由 于 推 導 式 （ 2-37） 時 ， 只 用 了 雙 曲 函 數(shù) 的 前 三 項 ，在 電 力 線 路 很 長 時 ， 該 式 就 不 適 用 了 ， 應 直 接 使 用 式 （ 2-33） 、（ 2-34） 。 反 之 ， 電 力 線 路 不 長 時 ， 這 些 修 正 系 數(shù) 都 接 近 于 1，就 不 必 修 正 了 。 121 6)(1 31 211 21 12111 11 lbxk lxbrbxk bxkbxr l 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路4.波 阻 抗 和 自 然 功 率（ 1） 波 阻 抗 。 分 布 參 數(shù) 電 路 的 特 性 阻 抗 Zc和 傳 播 系 數(shù) 常 被 用 以 估 計 超 高壓 線 路 的 運 行 特 性 。 由 于 超 高 壓 線 路 的 電 阻 往 往 遠 小 于 電 抗 ， 電導 則 可 略 去 不 計 ， 即 可 以 設 r1=0,g1=0。 顯 然 ， 采 用 這 些 假 設 就 相當 于 設 線 路 上 沒 有 有 功 功 率 損 耗 。 對 于 這 種 “ 無 損 耗 ” 線 路 ， 特性阻 抗 和 傳 播 系 數(shù) 將 分 別 為 可 見 ， 這 時 的 特 性 阻 抗 將 是 一 個 純 電 阻 ， 稱 為 波 阻 抗 ， 而 傳播 系 數(shù) 則 僅 有 虛 部 ， 稱 為 相 位 系 數(shù) 。 如 不 計 架 空 線 路 的 內(nèi) 部 磁 場 ， 則 有 。 以 此 代 入 波 阻 抗 和 相 位 系 數(shù) 的 表 達 式 ， 可 得CLZc 11 CL 11 rDL mln2 10 71 )ln8.1(1 10101 rDC m 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 （ 2-38）（ 2） 自 然 功 率 。 自 然 功 率 也 稱 波 阻 抗 負 荷 。 是 指 負 荷 阻 抗 為 波 阻 抗 時 ， 該 負荷 消 耗 的 功 率 。 如 負 荷 端 電 壓 為 線 路 額 定 電 壓 ， 則 相 應 的 自 然 功率 為 （ 2-39） 由 于 Zc為 純 電 阻 ， 相 慶 的 自 然 功 率 顯 然 為 純 有 功 功 率 。 無 損 耗 線 路 末 端 連 接 的 負 荷 阻 抗 為 波 阻 抗 時 ， 由 式 （ 2-27）可 得 .2. 2 IZU c計 及 ， 又 可 得 （ 2-40） )(3( )(lg2.138ln60 10811 11 srad rrCL DDCLZ mmc ww ZUPS cNnn 2 eIII eUUU lj ljljl ljl .2.2.1 . 2. 2. 1 )sin(cos )sin(cos （ ） .2. 1. cossin sincos IUZ Z llj ljlIU c c 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路 由 上 兩 式 可 見 ， 這 時 線 路 始 端 、 末 端 乃 至 線 路 上 任 何 一 點的 電 壓 大 小 相 等 ， 功 率 因 數(shù) 都 等 于 1。 而 線 路 兩 端 電 壓 的 相 位 差則 正 比 于 線 路 長 度 ， 相 應 的 比 例 系 數(shù) 就 是 相 位 系 數(shù) 。 超 高 壓 線 路 大 致 接 近 于 無 損 線 路 ， 在 粗 略 估 計 它 們 的 運 行時 ， 可 參 考 上 例 結 論 。 例 如 ， 長 度 超 大 型 過 300km的 500kV線路 ， 輸 送 的 功 率 常 約 等 于 自 然 功 率 1000MV， 因 而 線 路 末 端 電壓 往 往 接 近 始 端 ， 同 樣 ， 輸 送 功 率 大 于 自 然 功 率 時 ， 線 路 末 端電 壓 將 低 于 始 端 ； 反 之 ， 輸 送 功 率 小 于 自 然 功 率 時 ， 線 路 末 端電 壓 將 高 于 始 端 。 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路1.阻 抗（ 1） 電 阻 。 變 壓 器 的 短 路 損 耗 Pk可 近 似 地 等 于 額 定 電 流 通 過變 壓 器 時 ， 高 低 壓 繞 組 總 電 阻 中 的 三 相 有 功 功 率 損 耗 Pr， 即 。 而 三 相 電 阻 中 的 有 功 功 率 損 耗 為PP rk 所 以 （ 2-41） 上 式 中 ， UN、 SN是 以 V、 VA為 單 位 ， Pk是 以 W為 單 位 。 將其 變 為 工 程 上 實 用 單 位 ， UN是 以 kV、 SN 是 以 MVA、 Pk是 以kW表 示 時 ， 變 壓 器 一 相 高 低 壓 繞 組 總 電 阻 為一 、 雙 繞 組 變 壓 器 的 參 數(shù) 和 等 值 電 路第 二 節(jié) 變 壓 器 、 電 抗 器 的 參 數(shù) 和 等 值 電 路RUSRUSRIP TNNTTNr NN 2222 )3(33 SUPSUPR N NkN NrT 2 22 2 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路式 中 ， Pk為 變 壓 器 三 相 總 的 短 路 損 耗 （ kW） ； SN為 變 壓 器 的額 定 容 量 （ MVA） ； UN為 變 壓 器 繞 組 的 額 定 電 壓 （ kV） 。（ 2） 電 抗 。 在 電 力 系 統(tǒng) 計 算 中 ， 對 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 ， 它 的 電 阻 可 以 忽 略 不 計 。 于是 變 壓 器 短 路 電 壓 的 百 分 數(shù) 為 可 得 （ 2-43）式 中 ， X T為 變 壓 器 一 相 高 低 壓 繞 阻 總 電 抗 （ ） ； SN為 變 壓 器的 額 定 容 量 （ MVA） ； UN為 變 壓 器 繞 組 的 額 定 電 壓 （ kV） 。 （ 2-42）SUPR NNkT 23 210 U XIU ZIU N TNN TNk 31003(%) )(100(%)3100(%) SUUIUUX N NkNNkT 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路2.導 納 在 變 壓 器 等 值 電 路 中 ， 其 勵 磁 支 路 有 兩 種 表 示 方 式 ， 即 以阻 抗 和 導 納 表 示 。 后 者 在 電 力 系 統(tǒng) 中 較 為 常 用 。 變 壓 器 勵 磁 支路 以 導 納 表 示 時 ， 其 等 值 電 路 和 空 載 運 行 時 的 電 壓 、 電 流 相 量圖 ， 如 圖 2-11所 示 。 （ 1） 電 導 。 當 變 壓 器 勵 磁 支 路 以 導 納 表 示 時 ， 其 電 導 對 應的 是 變 壓 器 中 的 鐵 損 PFe， 它 以 變 壓 器 空 載 損 耗 P0近 似 相 等 ， 即P Fe P0,則 電 導 有 功 損 耗 近 似 等 于 空 載 損 耗 。 由 圖 2-11（ a） 可得 變 壓 器 的 一 相 電 導 為 )(23 010 SUPG NT （ 2-44）式 中 ， P0為 變 壓 器 的 空 載 損 耗 （ kW） ， UN為 變 壓 器 繞 組 的 額定 電 壓 （ kV） 。 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路RT jXT-jBTGT.0I .Ib.Ig.U .U.Ig .0I.Ib圖 2-11 雙 繞 組 變 壓 器 的 等 值 電 路 和 空 載 相 量 圖 （ a） 等 值 電 路 ； （ b） 空 載 相 量 圖 對 于 三 相 變 壓 器 P0為 三 相 值 ， UN為 線 電 壓 ； 而 單 相 變 壓器 P0為 單 相 值 ， UN為 相 電 壓 。BUII TNb 30 （ 2） 電 納 。 當 變 壓 器 勵 磁 支 路 以 導 納 表 示 時 ， 由 圖 2-11（ b）可 見 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路BUIII TNN 3100(%)00 USI NNN 3 而 ， 將 代 入 上 式 ， 從 而 可 得 變 一 相電 納 的 一 組 表 達 式 為 UIB NT 10 3 03 （ 2-45）)(100(%) 20 SUSIB NNT （ 2-46）式 中 ， I0（ %） 為 變 壓 器 空 載 電 流 的 百 分 數(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 納 后 ， 即 可 作 出 變 壓 器 的 等 值 電 路 。在 電 力 系 統(tǒng) 計 算 中 ， 變 壓 器 的 等 值 電 路 通 常 作 成 型 的 ， 且 將 勵磁 支 路 接 在 電 源 側 ， 如 圖 2-11（ a） 所 示 。 但 應 注 意 ， 變 壓 器 電 納 符 號 與 電 力 線 路 電 納 符 號 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.電 阻 三 繞 組 變 壓 器 的 等 值 電 路 ， 如 圖 2-12所 示 。 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 。 （ 1） 按 各 對 繞 組 間 的 短 路 損 耗 計 算 。 當 三 個 繞 組 的 容 量 比為 100/100/100時 ， 則 三 個 繞 組 中 每 個 繞 組 的 額 定 容 量 都 等 于 變 壓 器 的 額 定 容 量 。 在 變 壓 器 出 廠 時 已 給 出 各 對 繞 組 間 的 短 路 損耗 Pk（ 1-2） 、 Pk（ 2-3） 、 Pk（ 3-1） ， 則 每 一 個 繞 組 的 短 路 損 耗 為1 32ZT2ZT1 ZT3YT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 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(1 PPPP PPPP PPPP kkkk kkkk kkkk （ 2-47） 式 中 Pk(1-2)為 3繞 組 開 路 ， 1-2繞 組 作 短 路 試 驗 時 的 額 定 損 耗 (kW),且 Pk(1-2)=Pk(2-1); Pk(2-3)為 1繞 組 開 路 ， 2-3繞 組 作 短 路 試 驗 時 的 額 定 損 耗 (kW),且 Pk(2-3)=Pk(3-2); P k(1-3)為 1繞 組 開 路 ， 1-3繞 組 作 短 路 試 驗 時 的 額 定 損 耗 (kW),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 壓器 每 個 繞 組 的 電 阻 為UUPR NNkT 23 211 10 UUPR NNkT 23 222 10 UUPR NNkT 23 233 10 （ 2-48） 對 于 三 個 繞 組 的 容 量 比 為 100/50/100時 ， 制 造 廠 家 給 出 每 對 繞組 間 的 短 路 損 耗 是 ： Pk(1-3)為 2繞 組 開 路 ， 1-3繞 組 作 短 路 試 驗 時 的額 定 損 耗 ； 而 Pk(1-2)、 Pk(2-3)則 為 在 2繞 組 流 過 它 本 身 的 額 定 電 流IN2=0.5IN時 的 短 路 損 耗 。 因 此 應 將 Pk(1-2)、 Pk(2-3)歸 算 到 對 應 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 SN或 額 定 電 流 IN時 的 值 ， 由 電 阻 中 的 有 功 損 耗 與 I2成 正 比 ， 也 就 與 S2成 正 比 ， 所 以 歸 算 后 的 有 功 損 耗 值 為再 按 式 （ 2-47） 、 （ 2-48） 計 算 電 阻PP kk )32()32( 4 PP kk )31()31( 4 （ 2-50） 如 果 繞 組 容 量 比 為 100/100/50時 ， 仍 需 按 50%額 定 容 量 給 出的 短 路 損 耗 歸 算 至 額 定 容 量 ， 于 是 有再 按 式 （ 2-47） 、 （ 2-48） 計 算 電 阻 PSSPSSPP PSSPSSPP kkkk kkkk NNNN NNNN )32(2 )32(2 )32()32( )21(2 )21(2 )21()21( 42 42 )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 算 。 有 的 變 壓 器 在 出 廠 時 只給 出 最 大 短 路 損 耗 Pk.max， 這 是 指 兩 個 100%額 定 容 量 的 繞 組 通過 額 定 電 流 IN或 額 定 功 率 SN， 而 另 一 個 100%或 50%額 定 容 量 的繞 組 空 載 時 的 有 功 損 耗 。 假 設 1、 2繞 組 的 額 定 容 量 為 100%SN，則 當 變 壓 器 的 設 計 是 按 同 一 電 流 密 度 選 擇 各 繞 組 的 導 線 截 面時 ， 導 線 截 面 與 繞 組 額 定 電 流 或 額 定 容 量 成 正 比 ， 導 線 電 阻 與導 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 時 ， 如 果 S N1=SN2=SN，則 RT1=RT2=RT（ 100） ， 以 及 SN1/2=SN/2時 ， 則 RT2=RT（ 50） =2RT（ 100）那 么 變 壓 器 的 最 大 短 路 損 耗 為 )()(3 2122212)3( RRUSRRUS TTNNTTNN )(3)(3 2122212max. RRIRIRIP TTNTNTNk RUSP TNNk )100(22max. 2 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路所 以上 式 中 Pk.max的 單 位 為 W， UN的 單 位 為 V， SN的 單 位 為 VA， 將 其變 為 實 用 制 單 位 ， 即 Pk.max為 kW， UN為 kV, SN為 MVA時 的 公 式（ 2-51）（ 2-52）)(2 2 max.2)100( SPUR NkNT )(2 23 2max.)100( 10 SUPR NNkT )(23 2max.)100()50( 102 SUPRR N NkTT 第 二 章 電 力 系 統(tǒng) 元 件 參 數(shù) 和 等 值 電 路2.電 抗 三 繞 組 變 壓 器 按 其 三 個 繞 組 排 列 方 式 有 升 壓 結 構 和 降 壓 結構 兩 種 型 式 。 升 壓 結 構 的 繞 組 ， 從 繞 組 最 外 層 至 鐵 心 的 排 列 順 序 為 ： 高壓 繞 組 、 低 壓 繞 組 和 中 壓 繞 組 。 （ 由 于 高 、 中 壓 繞 組 間 隔 最 遠 ，