Z R jX
rl jxl
图2-12 短线路的等值电路
2.中等长度的输电线路 110kV～220kV 架空线：100km～300km 电缆：<100km 线路电纳忽略不计
参数： Z R jX rl jxl
Y G jB jB jbl
可作出π型等值电路和T型等值电路
图 中等长度线路的等值电路 (a) π形等值电路；(b) T形等值电路
第二章 电力系统各元件的特性 和数学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型
第二章 电力系统的元件参数 及等值电路
重点
一．电力网各元件的参数及等值电路 1. 输电线路的参数及等值电路 2.变压器的参数及等值电路
二．电力网络的等值电路
第一节 电力线路的参数和等值 电路
一．电力线路的结构简述 二．电力线路的阻抗 三. 电力线路的导纳
第一节 电力线路的参数和等 值电路
棒式绝缘子
3. 架空线路的换位问题
A
C
B
A
B
A
C
B
C
B
A
C
目的在于减少三相参数不平衡 整换位循环：指一定长度内有两次换位而三相导线
都分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。 滚式换位
换位方式 换位杆塔换位
4、电缆线路
电缆有三部分组成：导体、绝缘层、包护层
导体：L或T；单股或多股；单相或三相；圆形或扇形等
绝缘材料：橡胶、沥青、聚氯乙烯、棉麻、绸、纸等。目前 大多用浸渍纸。主要是相间绝缘、相与地绝缘。
内护层：铅、铝，聚乙烯等，保护绝缘等 包护层
外护层：防止锈蚀
2. 电缆线路
导体 绝缘层 保护层
电力线路的参数
1、i 发热 P IN2 串联电阻
2、i 交变磁场 感应电势 di 电感 dt
▪ 扩径导线 人为扩大导线直径，但不增加载流部
分截面积。不同之处在于支撑层仅有6股， 起支撑作用。 ▪ 分裂导线
又称复导线，其将每相导线分成若干 根，相互间保持一定的距离。但会增加 线路电容。
电性能，机械强度，抗腐蚀能力； 主要材料：铝，铜，钢；例：LJ TJ LGJ
2. 架空线路的绝缘子
架空线路使用的绝缘子分为
Dm 几何均距（mm或cm），Dm 3 Dab Dbc Dca
在近似计算中，可以取架空线路的电抗为0.4
3.分裂导线三相架空线路的电抗
分裂导线采用了改变导线周围的磁场分布，等效地增加了 导线半径，从而减少了导线电抗。
可以证明：
x1
0.1445 lg
Dm req
0.0157 n
req
n
r(d12d13 d1n )
针式：35KV以下线路
悬式：35KV及以上线路≥3片；60KV ≥5 片；110KV ≥7片；220KV ≥13片；330 ≥19 片
通常可根据绝缘子串上绝缘子的片数来判 断线路电压等级，一般一个绝缘子承担1万V左 右的电压。
针式绝缘子
悬式绝缘子
主要用于35kV及以 上系统，根据电压 等级的高低组成数 目不同的绝缘子链。
n
rd
( n1) m
d12d13 d1n：某根导线与其余 n 1根导线间的距离
分裂导线的输电线路
四
分
增加一张分
裂
裂导线照片
导
线
三.电力线路的导纳
1.三相架空线路的电纳
其电容值为：
C1
0.0241 106 lg Dm
r
最常用的电纳计算公式：
b1
7.58 lg Dm
106
(S/km)
r
架空线路的电纳变化不大，一般为 2.85106 S / km
图2-11 单位长线路的一相等值电路
二.电力线路的阻抗
1、有色金属导线架空线路的电阻
有色金属导线指铝线、钢芯铝线和铜线
每相单位长度的电阻：
r /s
其中： 铝的电阻率为31.5 铜的电阻率为18.8 均大于直流电阻率
考虑温度的影响则：
rt r20[1 (t 20)]
2、有色金属导线三相架空线路的电抗
3、q 交变电场、空气介质 相间、相对地 有电位差 电容
4、加压U 泄漏损耗 并联电阻
电力线路的参数
架空输电线路参数有四个 （1）电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率
损耗效应。 （2）电感L0：反映载流导体的磁场效应。
图2-11 单位长线路的一相等值电路
（3）电导g0 ：线路带电时绝缘介质中产生的泄漏 电流及导体附近空气游离而产生有功功率损耗。 （4）电容C0 ：带电导体周围的电场效应。 输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。
2.分裂导线线路的电纳
b1
7.58 lg Dm
106
(S/km)
req
3.架空线路的电导
线路的电导取决于沿绝缘子串的泄漏和电晕
绝缘子串的泄漏：通常很小
电晕：强电场作用下导线周围空气的电离现象
导线周围空气电离的原因：是由于导线表面的电场强度 超过了某一临界值，以致空气中原有的离子具备了足够的动 能，使其他不带电分子离子化，导致空气部分导电。
× × × × × — × /×
钢线部分额定截面积 主要载流部分额定截面积 J 表示加强型，Q表示轻型 J 表示多股线 表示材料，其中：L表示铝、 G表示钢、T表示铜、HL表示 铝合金 例如：LGJ—400/50表示载流额定截面积为400、钢线额定 截面积为50的普通钢芯铝线。
❖ 为了减少电晕损耗或线路电抗，常采用：
一.电力线路结构简述
电力线路按结构可分为
架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等 电 缆：导线、绝缘层、保护层等
1. 架空线路的导线和避雷线
导 线：主要由铝、钢、铜等材料制成 避雷线：一般用钢线
输电线路
1.架空线 导线 避雷线 杆塔 绝缘子 金具
1. 架空线路的导线和避雷线
❖ 认识架空线路的标号
先看单相线路 n＝1
•
ab
首先求外部磁链
r
D dx
x
i
×
磁动势 F ni 1* i
磁场强度
H
x
Fl
1 i
2x
(
A
m)
磁通密度
B
x
xH
x
r
0
H
x
0 4 107 ( H m)
空气r 1
2、电抗计算公式：
x1
0.1445 lg
Dm r
0.0157
其中：
x1 导线单位长度的电抗（ / km） r 导线的半径（mm或cm）
四.电力线路的数学模型
电力线路的数学模型就是以电阻、电抗、电纳和 电导来表示线路的等值电路。（集中参数电路）
分三种情况讨论： 1) 短线路 2) 中等长度线路 3) 长线路（分布参数电路或修正集中参数电路）
1.短输电线路：电导和电纳忽略不计
长度<100km 电压60kV以下 短的电缆线 线路阻抗