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1、电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n 输电线路的参数计算与等值电路输电线路的参数计算与等值电路n 变压器的参数计算与等值电路变压器的参数计算与等值电路n 电压和功率分布计算电压和功率分布计算n 无功功率和电压的调整无功功率和电压的调整n 电能损耗的计算及降损措施电能损耗的计算及降损措施电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力系统分析计算的一般过程：电力系统分析计算的一般过程：元件参数：表述元件电气特征的参量元件参数：
2、表述元件电气特征的参量 数学模型：元件或整个系统物理模型的数学描述数学模型：元件或整个系统物理模型的数学描述建立数学模型建立数学模型电力系统电力系统运行状态运行状态元件参数元件参数等值电路等值电路电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第一节第一节 输电线路的参数计算与等值电路输电线路的参数计算与等值电路n 架空输电线路的等值电路架空输电线路的等值电路n 电阻电阻n 电抗电抗n 电导电导n 电纳电纳电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一、架空输电线路的等值电路一、架空输电线路的等值电路一
3、、架空输电线路的等值电路一、架空输电线路的等值电路n n 串联参数串联参数串联参数串联参数电阻电阻电阻电阻：反映线路流过：反映线路流过：反映线路流过：反映线路流过电流电流电流电流时的时的时的时的有功损耗有功损耗有功损耗有功损耗电抗电抗电抗电抗：反映线路流过：反映线路流过：反映线路流过：反映线路流过电流电流电流电流时的时的时的时的磁场效应磁场效应磁场效应磁场效应n n 并联参数并联参数并联参数并联参数电电电电导导导导：反反反反映映映映载载载载流流流流线线线线路路路路绝绝绝绝缘缘缘缘介介介介质质质质泄泄泄泄露露露露（有有有有功功功功）损损损损耗和导线电晕（有功）损耗耗和导线电晕（有功）损耗耗和导线
4、电晕（有功）损耗耗和导线电晕（有功）损耗电电电电纳纳纳纳：反反反反映映映映载载载载流流流流线线线线路路路路的的的的电电电电场场场场效效效效应应应应（相相相相间间间间及及及及相相相相对对对对地之间的电容）地之间的电容）地之间的电容）地之间的电容）电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算架架架架空空空空输输输输电电电电线线线线路路路路在在在在正正正正常常常常运运运运行行行行时时时时三三三三相相相相参参参参数数数数相相相相等等等等，所所所所以以以以可可可可以以以以用用用用单相单相单相单相等值电路图表示。等值电路图表示。等值电路图表示。等值电路图表示
5、。1.1.1.1.分布参数模型分布参数模型分布参数模型分布参数模型 其其其其中中中中，r r r r0 0 0 0、x x x x0 0 0 0、g g g g0 0 0 0、b b b b0 0 0 0为为为为单单单单位位位位长长长长度度度度线线线线路路路路的的的的电电电电阻阻阻阻、电抗、电导和电纳。电抗、电导和电纳。电抗、电导和电纳。电抗、电导和电纳。r0+jX0g0+jb0电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.集中参数模型集中参数模型集中参数模型集中参数模型p当架空线路长度当架空线路长度小于小于300km300km时，
6、用集中参数表示时，用集中参数表示IIII型等效电路型等效电路T T型等效电路（较少用）型等效电路（较少用）R+jXjB/2jB/2不计电导不计电导G的原因的原因电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算p当当当当架架架架空空空空线线线线路路路路长长长长度度度度不不不不超超超超过过过过100km100km100km100km、电电电电压压压压等等等等级级级级在在在在35kV35kV35kV35kV及及及及以以以以下下下下时时时时，由由由由于于于于电电电电压压压压低低低低、线线线线路路路路短短短短线线线线路路路路的的的的电电电电纳纳纳纳也也也也可可
7、可可忽忽忽忽略不计略不计略不计略不计，此时可简化为，此时可简化为，此时可简化为，此时可简化为“一字型一字型一字型一字型”等值电路。等值电路。等值电路。等值电路。p当当当当架架架架空空空空线线线线路路路路长长长长度度度度超超超超过过过过300km300km300km300km时时时时，可可可可将将将将线线线线路路路路分分分分段段段段，使使使使每每每每段段段段线线线线路路路路的的的的长长长长度度度度不不不不超超超超过过过过300km300km300km300km，从从从从而而而而用用用用若若若若干干干干个个个个IIIIIIII型型型型等效电路等效电路等效电路等效电路来表示。来表示。来表示。来表示。
8、R+jX电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二、电阻二、电阻二、电阻二、电阻1.1.1.1.计算法计算法计算法计算法 直流直流直流直流电阻电阻电阻电阻注意：实际使用的电阻率注意：实际使用的电阻率注意：实际使用的电阻率注意：实际使用的电阻率略大于略大于略大于略大于这些材料的这些材料的这些材料的这些材料的直流直流直流直流电阻率，因为：电阻率，因为：电阻率，因为：电阻率，因为：pp通通通通过过过过交交交交流流流流电电电电流流流流时时时时，由由由由于于于于集集集集肤肤肤肤效效效效应应应应和和和和邻邻邻邻近近近近效效效效应应应应，电电电电流流流流在
9、在在在导导导导体体体体中中中中分分分分布布布布不均匀，导体的交流电阻比直流电阻大不均匀，导体的交流电阻比直流电阻大不均匀，导体的交流电阻比直流电阻大不均匀，导体的交流电阻比直流电阻大0.2%1.0%0.2%1.0%；pp输输输输电电电电线线线线路路路路大大大大多多多多此此此此案案案案用用用用多多多多股股股股绞绞绞绞线线线线，绞绞绞绞线线线线每每每每一一一一股股股股的的的的实实实实际际际际长长长长度度度度比比比比导导导导线线线线长长长长度约增加度约增加度约增加度约增加2%3%2%3%；pp线线路路路路参参参参数数数数是是是是按按按按导导线线的的的的额额定定定定截截截截面面面面积积计计算算算算的的
10、的的，导导线线的的的的实实际际截截截截面面面面积积通通通通常常常常比比比比额额定截面定截面定截面定截面积积略小略小略小略小。修正后的电阻率修正后的电阻率修正后的电阻率修正后的电阻率电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.查手册法查手册法查手册法查手册法 直接从手册中查出各导线的电阻值直接从手册中查出各导线的电阻值直接从手册中查出各导线的电阻值直接从手册中查出各导线的电阻值3.3.3.3.温度修正温度修正温度修正温度修正 以以以以上上上上两两两两种种种种方方方方法法法法得得得得到到到到的的的的电电电电阻阻阻阻值值值值，都都都都是
11、是是是指指指指温温温温度度度度为为为为20202020 C C时时时时的的的的值，在要求较高精度时，值，在要求较高精度时，值，在要求较高精度时，值，在要求较高精度时，t t C C时的电阻值时的电阻值时的电阻值时的电阻值r rt t按下式修正：按下式修正：按下式修正：按下式修正：电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三、电抗三、电抗三、电抗三、电抗uu三相导线呈三相导线呈三相导线呈三相导线呈等边三角形对称等边三角形对称等边三角形对称等边三角形对称排列时，各相电抗相等排列时，各相电抗相等排列时，各相电抗相等排列时，各相电抗相等uu三三三三相相
12、相相导导导导线线线线不不不不对对对对称称称称排排排排列列列列时时时时（如如如如水水水水平平平平排排排排列列列列），利利利利用用用用导导导导线线线线换换换换位位位位来使三相电抗参数对称来使三相电抗参数对称来使三相电抗参数对称来使三相电抗参数对称 整整换换位位循循环环：指指一一定定长长度度内内有有两两次次换换位位而而三三相相导导线线都都分分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。ABCAAABBBCCC电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.1.1.计算法计算法计算法计算法 三相导线三相导线三相导线三
13、相导线对称对称对称对称时，时，时，时，每相每相每相每相导线导线导线导线单位长度单位长度单位长度单位长度的电抗的电抗的电抗的电抗电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.查手册法查手册法查手册法查手册法根根根根据据据据导导导导线线线线型型型型号号号号（包包包包括括括括截截截截面面面面积积积积）和和和和线线线线间间间间几几几几何何何何均均均均距距距距查查查查手手手手册册册册。工程上一般取架空线路的电抗值为工程上一般取架空线路的电抗值为工程上一般取架空线路的电抗值为工程上一般取架空线路的电抗值为0.40.40.40.4 /km/km/
14、km/km。3.3.3.3.分裂导线的电抗分裂导线的电抗分裂导线的电抗分裂导线的电抗其其其其将将将将每每每每相相相相导导导导线线线线分分分分成成成成若若若若干干干干根根根根，相相相相互互互互间间间间保保保保持持持持一一一一定定定定的的的的距距距距离离离离。其其其其改改改改变变变变了了了了导导导导线线线线周周周周围围围围的的的的磁磁磁磁场场场场分分分分布布布布，等等等等效效效效地地地地增增增增加加加加了了了了导导导导线线线线半半半半径，从而径，从而径，从而径，从而l l减少了线路电抗减少了线路电抗减少了线路电抗减少了线路电抗l l降降降降低低低低线线线线路路路路表表表表面面面面电电电电场场场场强
15、强强强度度度度（达达达达到到到到减减减减低低低低电电电电晕晕晕晕损损损损耗耗耗耗和和和和抑抑抑抑制电晕干扰的目的）制电晕干扰的目的）制电晕干扰的目的）制电晕干扰的目的）l l增大线路的电纳值增大线路的电纳值增大线路的电纳值增大线路的电纳值电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算分裂导线的单位电抗分裂导线的单位电抗分裂导线的单位电抗分裂导线的单位电抗一一一一般般般般单单单单股股股股导导导导线线线线每每每每公公公公里里里里的的的的电电电电抗抗抗抗约约约约为为为为0.40.40.40.4，而而而而分分分分裂裂裂裂导导导导线线线线数数数数分分分分别别
16、别别为为为为2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4根根根根时时时时，相相相相应应应应的的的的每每每每公公公公里里里里电电电电抗抗抗抗分分分分别别别别降降降降到到到到0.330.330.330.33 、0.300.300.300.30 、0.280.280.280.28 。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算四、电导四、电导四、电导四、电导架架架架空空空空线线线线路路路路的的的的电电电电导导导导是是是是用用用用来来来来反反反反映映映映泄泄泄泄露露露露电电电电流流流流和和和和电电电电晕晕晕晕所所所所引引引引起起起起的的的的有功功率损耗
17、有功功率损耗有功功率损耗有功功率损耗的参数。的参数。的参数。的参数。（一）泄露电流（一）泄露电流（一）泄露电流（一）泄露电流一一一一般般般般线线线线路路路路绝绝绝绝缘缘缘缘良良良良好好好好，泄泄泄泄露露露露电电电电流流流流（沿沿沿沿绝绝绝绝缘缘缘缘子子子子的的的的泄泄泄泄露露露露）很很很很小，可忽略不计。小，可忽略不计。小，可忽略不计。小，可忽略不计。（二）电晕（空气游离引起的局部气体放电）（二）电晕（空气游离引起的局部气体放电）（二）电晕（空气游离引起的局部气体放电）（二）电晕（空气游离引起的局部气体放电）架架架架空空空空线线线线路路路路在在在在带带带带有有有有高高高高电电电电压压压压的的的
18、的情情情情况况况况下下下下，当当当当导导导导线线线线表表表表面面面面的的的的电电电电场场场场强强强强度度度度超超超超过过过过空空空空气气气气的的的的击击击击穿穿穿穿强强强强度度度度时时时时，导导导导体体体体附附附附近近近近的的的的空空空空气气气气游游游游离离离离而而而而产生的局部气体放电现象。产生的局部气体放电现象。产生的局部气体放电现象。产生的局部气体放电现象。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.1.1.电晕的临界电压电晕的临界电压电晕的临界电压电晕的临界电压电电电电晕晕晕晕的的的的产产产产生生生生主主主主要要要要取取取取决决决
19、决于于于于线线线线路路路路电电电电压压压压，开开开开始始始始出出出出现现现现电电电电晕晕晕晕的的的的电电电电压压压压称称称称为为为为临界电压临界电压临界电压临界电压U U U Ucrcrcrcr。计算的经验公式：。计算的经验公式：。计算的经验公式：。计算的经验公式：架架架架空空空空线线线线路路路路水水水水平平平平排排排排列列列列时时时时，两两两两根根根根边边边边线线线线的的的的电电电电晕晕晕晕临临临临界界界界电电电电压压压压比比比比上上上上式式式式算算算算得的值高得的值高得的值高得的值高6%6%6%6%；而；而；而；而中间导线中间导线中间导线中间导线的临界电压则比上式低的临界电压则比上式低的临
20、界电压则比上式低的临界电压则比上式低4%4%4%4%。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.2.2.电晕损耗与电导电晕损耗与电导电晕损耗与电导电晕损耗与电导当当当当运运运运行行行行电电电电压压压压超超超超过过过过临临临临界界界界电电电电压压压压而而而而产产产产生生生生电电电电晕晕晕晕现现现现象象象象时时时时，与与与与电电电电晕损耗相对应的每晕损耗相对应的每晕损耗相对应的每晕损耗相对应的每相等值电导相等值电导相等值电导相等值电导为为为为电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.
21、3.3.电晕的危害及预防措施电晕的危害及预防措施电晕的危害及预防措施电晕的危害及预防措施 （1 1 1 1）电晕的危害）电晕的危害）电晕的危害）电晕的危害n n消耗电能消耗电能消耗电能消耗电能n n电电电电晕晕晕晕干干干干扰扰扰扰：其其其其产产产产生生生生的的的的脉脉脉脉冲冲冲冲电电电电磁磁磁磁波波波波对对对对无无无无线线线线电电电电和和和和高高高高频频频频通信产生干扰通信产生干扰通信产生干扰通信产生干扰（2 2 2 2）电晕的预防措施）电晕的预防措施）电晕的预防措施）电晕的预防措施 线路设计时应尽量线路设计时应尽量线路设计时应尽量线路设计时应尽量避免在正常气象条件下发生电晕避免在正常气象条件
22、下发生电晕避免在正常气象条件下发生电晕避免在正常气象条件下发生电晕。n n实实实实际际际际工工工工程程程程中中中中对对对对不不不不同同同同电电电电压压压压等等等等级级级级的的的的架架架架空空空空线线线线路路路路，采采采采用用用用限限限限制制制制其其其其导线外径导线外径导线外径导线外径不小于某个临界值的方法来避免电晕；不小于某个临界值的方法来避免电晕；不小于某个临界值的方法来避免电晕；不小于某个临界值的方法来避免电晕；n n对对对对220kV220kV220kV220kV以以以以上上上上的的的的超超超超高高高高压压压压输输输输电电电电线线线线路路路路，单单单单靠靠靠靠增增增增加加加加导导导导线线
23、线线截截截截面面面面的的的的办办办办法法法法来来来来限限限限制制制制电电电电晕晕晕晕是是是是不不不不经经经经济济济济的的的的。通通通通常常常常采采采采用用用用分分分分裂裂裂裂导导导导线线线线或或或或扩扩扩扩径径径径导导导导线线线线来来来来扩扩扩扩大大大大每每每每相相相相导导导导线线线线的的的的等等等等值值值值半半半半径径径径，提提提提高高高高电电电电晕晕晕晕临临临临界界界界电压。电压。电压。电压。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算五、电纳五、电纳五、电纳五、电纳1.1.1.1.计算法计算法计算法计算法n n 一般三相导线（对称排列或不对
24、称排列但完全换位）一般三相导线（对称排列或不对称排列但完全换位）一般三相导线（对称排列或不对称排列但完全换位）一般三相导线（对称排列或不对称排列但完全换位）n n 分裂导线分裂导线分裂导线分裂导线电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算架架架架空空空空线线线线路路路路单单单单位位位位长长长长度度度度的的的的一一一一相相相相电电电电纳纳纳纳值值值值一一一一般般般般在在在在2.82.8 1010-6-6S/kmS/km；当当当当分分分分裂裂裂裂根根根根数数数数分分分分别别别别为为为为2 2、3 3、4 4时时时时，单单单单位位位位长长长长度度度度
25、的的的的电电电电纳纳纳纳值值值值约约约约为为为为3.43.4 1010-6-6S/kmS/km、3.8 3.8 1010-6-6S/kmS/km和和和和4.84.8 1010-6-6S/kmS/km。2.2.2.2.查手册法查手册法查手册法查手册法根据导线的型号（截面）及线间的几何均距直接查出。根据导线的型号（截面）及线间的几何均距直接查出。根据导线的型号（截面）及线间的几何均距直接查出。根据导线的型号（截面）及线间的几何均距直接查出。对对对对于于于于电电电电缆缆缆缆的的的的参参参参数数数数，“一一一一般般般般事事事事先先先先测测测测定定定定，然然然然后后后后列列列列表表表表备备备备查查查查”
26、，可以查，可以查，可以查，可以查电工手册电工手册电工手册电工手册。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算认识架空线路的标号认识架空线路的标号 /钢线部分钢线部分额定截面积额定截面积 主要载流部分主要载流部分额定截面积额定截面积 J 表示加强型，表示加强型，Q表示轻型表示轻型 J 表示多股线表示多股线 表表示示材材料料，其其中中：L表表示示铝铝、G表示钢、表示钢、T表示铜、表示铜、HL表示铝合金表示铝合金 例例如如：LGJ400/50表表示示载载流流额额定定截截面面积积为为400mm2、钢钢线线额额定定截面积截面积为为50 mm2的普通的普通
27、钢芯铝绞线钢芯铝绞线。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算为增加架空线路的性能而采取的措施为增加架空线路的性能而采取的措施 目的：减少电晕损耗或线路电抗。目的：减少电晕损耗或线路电抗。多股线多股线 其其安安排排的的规规律律为为：中中心心一一股股芯芯线线，由由内内到到外外，第第一层为一层为6股，第二层为股，第二层为12股，第三层为股，第三层为18股，以此类推股，以此类推扩径导线扩径导线 人人为为扩扩大大导导线线直直径径，但但不不增增加加载载流流部部分分截截面面积积。不同之处在于支撑层仅有不同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用股，起支撑作用。
28、分裂导线分裂导线 又又称称复复导导线线，其其将将每每相相导导线线分分成成若若干干根根，相相互互间间保持一定的距离。但会增加线路电纳。保持一定的距离。但会增加线路电纳。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算四分裂导线四分裂导线电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算架空线架空线电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算第二节第二节 变压器的参数计算与等值电路变压器的参数计算与等值电路n 双绕组变压器双绕组变压器n 三绕组变压器三绕组变压器n
29、自耦变压器自耦变压器n 分裂绕组变压器分裂绕组变压器n 变压器的变压器的型等值电路型等值电路电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算一、双绕组变压器一、双绕组变压器一、双绕组变压器一、双绕组变压器（一）双绕组变压器的等值电路（一）双绕组变压器的等值电路（一）双绕组变压器的等值电路（一）双绕组变压器的等值电路n nT T T T型等值电路型等值电路型等值电路型等值电路 节点数比节点数比节点数比节点数比型电路多一个，计算较麻烦，故一般不用型电路多一个，计算较麻烦，故一般不用型电路多一个，计算较麻烦，故一般不用型电路多一个，计算较麻烦，故一般不用n
30、 n型等值电路型等值电路型等值电路型等值电路 变变变变压压压压器器器器励励励励磁磁磁磁电电电电流流流流相相相相对对对对很很很很小小小小，此此此此种种种种处处处处理理理理方方方方法法法法引引引引起起起起的的的的误误误误差差差差很很很很小小小小n n励磁支路用功率表示的等值电路励磁支路用功率表示的等值电路励磁支路用功率表示的等值电路励磁支路用功率表示的等值电路当当当当变变变变压压压压器器器器实实实实际际际际运运运运行行行行电电电电压压压压与与与与变变变变压压压压器器器器的的的的额额额额定定定定电电电电压压压压接接接接近近近近时时时时，励励励励磁支路可用其功率损耗表示磁支路可用其功率损耗表示磁支路可
31、用其功率损耗表示磁支路可用其功率损耗表示电电电电压压压压等等等等级级级级不不不不大大大大于于于于35kV35kV35kV35kV的的的的变变变变压压压压器器器器，激激激激磁磁磁磁支支支支路路路路的的的的损损损损耗耗耗耗小小小小，在在在在近似计算中，激磁支路忽略不计近似计算中，激磁支路忽略不计近似计算中，激磁支路忽略不计近似计算中，激磁支路忽略不计电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算（d）励磁支路用功率表示）励磁支路用功率表示（e）忽略励磁支路）忽略
32、励磁支路电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算（二）（二）（二）（二）型等值电路中各参数的计算型等值电路中各参数的计算型等值电路中各参数的计算型等值电路中各参数的计算铭牌参数铭牌参数：短路实验短路实验空载实验空载实验电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算短路实验短路实验（在原边加在原边加 I1N）电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算空载实验空载实验（在原边加在原边加 U1N）电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损
33、耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.电阻电阻R RT T电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算2.2.电抗电抗X XT T电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.电导电导G GT T电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算4.4.电纳电纳B BT T电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算5.5.变比变比K KT T（1 1）定义）定义电网计算中电网计算中：定义为：定义为空
34、载空载变压器原、副方绕组的变压器原、副方绕组的线电压线电压之比之比电机学中电机学中：定义为变压器原、副方绕组的匝数之比：定义为变压器原、副方绕组的匝数之比n 对对Y/YY/Y或或/接线的变压器接线的变压器n 对对Y/Y/接线的变压器接线的变压器电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算（2 2）分接头）分接头根根据据电电力力系系统统的的调调压压要要求求，变变压压器器在在其其高高压压侧侧通通常常设设有有若若干干个分接头供选择。如个分接头供选择。如n变变压压器器的的额额定定变变比比是是变变压压器器的的抽抽头头位位于于主主抽抽头头时时两两侧侧绕组的绕
35、组的空载额定（线）电压空载额定（线）电压之比；之比；n变变压压器器运运行行的的实实际际变变比比是是抽抽头头在在实实际际位位置置情情况况下下，两两侧绕组的侧绕组的空载额定（线）电压空载额定（线）电压之比；之比；电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算二、三绕组变压器二、三绕组变压器二、三绕组变压器二、三绕组变压器（一）三绕组变压器的等值电路（一）三绕组变压器的等值电路（一）三绕组变压器的等值电路（一）三绕组变压器的等值电路 将将将将同同同同相相相相的的的的三三三三个个个个绕绕绕绕组组组组的的的的阻阻阻阻抗抗抗抗归归归归算算算算到到到到一一一一个
36、个个个基基基基准准准准电电电电压压压压下下下下接接接接成成成成星形星形星形星形，激磁导纳激磁导纳激磁导纳激磁导纳仍接在电源侧。仍接在电源侧。仍接在电源侧。仍接在电源侧。三绕组变压器电气结线图三绕组变压器电气结线图高高中中低低三绕组变压器的等值电路三绕组变压器的等值电路电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算（二）三绕组变压器等值电路中各参数的计算（二）三绕组变压器等值电路中各参数的计算（二）三绕组变压器等值电路中各参数的计算（二）三绕组变压器等值电路中各参数的计算铭牌参数：铭牌参数：注意：如何做短路实验注意：如何做短路实验?比如：比如：Pk(
37、12)、Uk(12)：第第3绕组开路，在第绕组开路，在第1绕组中绕组中通以额定电流通以额定电流;其它与此类推。其它与此类推。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n 三个绕组容量比三个绕组容量比 100/100/100 100/100/100、100/50/100100/50/100、100/100/50100/100/50n 按三个绕组排列方式按三个绕组排列方式 升压结构：中压内，低压中，高压外升压结构：中压内，低压中，高压外 降压结构：低压内，中压中，高压外降压结构：低压内，中压中，高压外三绕组变压器三绕组变压器（a a）升压变压器）升
38、压变压器 （b b）降压变压器）降压变压器电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三相三绕组变压器的铁芯三相三绕组变压器的铁芯电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算1.1.电阻电阻n 对于对于100/100/100100/100/100电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n 对于对于100/100/100/100/5050n 对于对于100/100/5050/100100电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计
39、算电压、功率及电能损耗的计算2.2.电抗电抗电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算注意：注意：n电电抗抗计计算算不不存存在在容容量量比比不不同同的的折折算算问问题题，因因为为制制造造厂厂提提供供的的短短路路电电压压值值已已折折算算为为变变压压器器额额定定容容量量下的值；下的值；n高高压压绕绕组组因因绝绝缘缘要要求求排排在在最最外外层层，中中压压绕绕组组根根据据需需要要可可排排在在中中层层，也也可可以以排排在在最最内内层层；排排在在最最中中层层的的绕绕组组，由由于于内内外外层层绕绕组组的的互互感感作作用用很很强强，当当互互感感作作用用超超过过
40、本本绕绕组组的的自自感感作作用用时时 ，将将使使其其等等值值电抗为电抗为负值负值，一般此负值很小，计算中近似，一般此负值很小，计算中近似取取0 0。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算3.3.电导和电纳电导和电纳求求取取三三绕绕组组变变压压器器导导纳纳的的方方法法和和求求取取双双绕绕组组变变压压器器导导纳的方法纳的方法相同相同。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三、自耦变压器三、自耦变压器三、自耦变压器三、自耦变压器应用于应用于应用于应用于中性点直接接地中性点直接接地中性点直接接地
41、中性点直接接地的高压和超高压系统的高压和超高压系统的高压和超高压系统的高压和超高压系统优点：优点：用料省用料省，体积小体积小，效率高，效率高，造价低造价低；缺缺点点：自自耦耦变变压压器器变变比比的的减减小小会会使使自自耦耦变变压压器器的的短短路路阻阻抗抗值值减减小小，短路故障电流增大短路故障电流增大。（一）自耦变压器的原理（一）自耦变压器的原理（一）自耦变压器的原理（一）自耦变压器的原理双绕组自耦变压器双绕组自耦变压器电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三绕组自耦变压器三绕组自耦变压器 通通常常，三三绕绕组组自自耦耦变变的的高高压压、中中
42、压压绕绕组组接接成成Y Y0 0形形，第第三三绕绕组组（低低压压绕绕组组）接接成成三三角角形形，这这样样有有利利于于消消除除由由于于铁铁芯芯饱饱和和引引起起的的三三次次谐谐波波，且且第第三三绕绕组组的的容容量量通通常常比比变变压压器器额额定定容容量小（因此计算变压器阻抗时需要按绕组容量量小（因此计算变压器阻抗时需要按绕组容量折算折算）。）。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算（二）自耦变压器的等值电路及其参数计算（二）自耦变压器的等值电路及其参数计算（二）自耦变压器的等值电路及其参数计算（二）自耦变压器的等值电路及其参数计算n n 双绕组
43、自耦变压器双绕组自耦变压器双绕组自耦变压器双绕组自耦变压器 铭牌参数铭牌参数铭牌参数铭牌参数电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n n 三双绕组自耦变压器三双绕组自耦变压器三双绕组自耦变压器三双绕组自耦变压器 铭牌参数铭牌参数铭牌参数铭牌参数电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算折算折算电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算三绕组自耦变的等值
44、电路三绕组自耦变的等值电路电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算四、分裂绕组变压器四、分裂绕组变压器四、分裂绕组变压器四、分裂绕组变压器（一）为什么需要分裂绕组变压器（一）为什么需要分裂绕组变压器（一）为什么需要分裂绕组变压器（一）为什么需要分裂绕组变压器 随随随随着着着着变变变变压压压压器器器器容容容容量量量量的的的的不不不不断断断断增增增增大大大大，当当当当变变变变压压压压器器器器二二二二次次次次侧侧侧侧发发发发生生生生短短短短路路路路时时时时，短短短短路路路路容容容容量量量量很很很很大大大大，为为为为了了了了能能能能有有有有效效效效切
45、切切切除除除除故故故故障障障障，必必必必须须须须在在在在二二二二次次次次侧侧侧侧安安安安装装装装具具具具有有有有很很很很大大大大开开开开断断断断能能能能力力力力的的的的断断断断路路路路器器器器。分分分分裂裂裂裂绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器器器器在在在在正正正正常常常常运运运运行行行行和和和和低低低低压压压压侧侧侧侧短短短短路路路路时时时时呈呈呈呈现现现现不不不不同同同同的的的的电电电电抗抗抗抗值值值值，在在在在完完完完成成成成电电电电能能能能变变变变换换换换的的的的同同同同时时时时起起起起到到到到限限限限制制制制短短短短路路路路电电电电流流流流的的的的作作作作用用用用。故故故故分分分分裂
46、裂裂裂绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器器器器广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用于于于于大大大大型型型型电电电电厂厂厂厂作作作作为为为为联联联联系系系系两两两两台台台台发发发发电电电电机机机机组组组组的的的的主主主主变变变变压压压压器器器器，或或或或用作启动变压器和高压厂用变压器。用作启动变压器和高压厂用变压器。用作启动变压器和高压厂用变压器。用作启动变压器和高压厂用变压器。电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算（二）分裂绕组变压器的结构（二）分裂绕组变压器的结构（二）分裂绕组变压器的结构（二）分裂绕组变压器的结构 分分分分裂裂裂裂绕绕绕绕组
47、组组组变变变变压压压压器器器器是是是是将将将将普普普普通通通通双双双双绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器器器器的的的的低低低低压压压压侧侧侧侧绕绕绕绕组组组组分分分分裂裂裂裂成成成成额额额额定定定定容容容容量量量量相相相相等等等等的的的的两两两两个个个个完完完完全全全全对对对对称称称称的的的的绕绕绕绕组组组组，各各各各分分分分裂裂裂裂绕绕绕绕组组组组间无电气联系，而仅有较弱的磁联系。间无电气联系，而仅有较弱的磁联系。间无电气联系，而仅有较弱的磁联系。间无电气联系，而仅有较弱的磁联系。单相双绕组双分裂变压器单相双绕组双分裂变压器（a a）接线图（）接线图（b b）等值电路）等值电路双柱式单相双绕
48、组双分裂变压器双柱式单相双绕组双分裂变压器（a a）接线图（）接线图（b b）等值电路）等值电路电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算（三）分裂绕组变压器的原理（三）分裂绕组变压器的原理（三）分裂绕组变压器的原理（三）分裂绕组变压器的原理 （a）接线图）接线图（b）等值电路图）等值电路图（c）正常工作时）正常工作时的等值电路图的等值电路图电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n n 分裂绕组变压器的分裂绕组变压器的分裂绕组变压器的分裂绕组变压器的三种运行方式三种运行方式三种运行方式三种运
49、行方式 分裂运行分裂运行分裂运行分裂运行高压绕组开路，两个低压绕组运行，低压绕组间有穿越功率。高压绕组开路，两个低压绕组运行，低压绕组间有穿越功率。高压绕组开路，两个低压绕组运行，低压绕组间有穿越功率。高压绕组开路，两个低压绕组运行，低压绕组间有穿越功率。分裂电抗分裂电抗分裂电抗分裂电抗 并联运行并联运行并联运行并联运行高、低压绕组都运行，高低压绕组间有穿越功率。高、低压绕组都运行，高低压绕组间有穿越功率。高、低压绕组都运行，高低压绕组间有穿越功率。高、低压绕组都运行，高低压绕组间有穿越功率。穿越电抗穿越电抗穿越电抗穿越电抗 单独运行单独运行单独运行单独运行 一个低压绕组开路，另一个低压绕组和
50、高压绕组运行。一个低压绕组开路，另一个低压绕组和高压绕组运行。一个低压绕组开路，另一个低压绕组和高压绕组运行。一个低压绕组开路，另一个低压绕组和高压绕组运行。半穿越电抗半穿越电抗半穿越电抗半穿越电抗 电力工程基础电力工程基础 第五章第五章 电压、功率及电能损耗的计算电压、功率及电能损耗的计算n n 分裂绕组变压器的分裂绕组变压器的分裂绕组变压器的分裂绕组变压器的分裂系数分裂系数分裂系数分裂系数 总结：总结：总结：总结：分裂变正常并联运行时，穿越电抗分裂变正常并联运行时，穿越电抗分裂变正常并联运行时，穿越电抗分裂变正常并联运行时，穿越电抗较小较小较小较小，当一低压侧出线（如当一低压侧出线（如当一