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第四章 电力系统稳态分析基础 电气工程基础 第四章 电力系统稳态分析基础 本章要求 1.熟悉电力线路的基本结构； 2.掌握输电线路等值电路及参数计算； 3.掌握变压器等值电路及参数计算； 4.掌握开式电力网的潮流计算方法； 5.了解闭式电力网的潮流计算方法； 6.掌握输电线路导线截面的计算与选择方法； 7.熟悉电力网电能损耗计算； 8.掌握电力网降损措施。 4.1 电力系统元件参数及等值电路 4.2 简单电力网的潮流计算 4.3 输电线路导线截面的选择 4.4 电力网的电能损耗 第四章 电力系统稳态计算基础 4.1 电力系统元件参数和等值电路 一、电力线路的结构 1．架空线路 架空线路主要由导线、避雷线（即架空地线）、杆塔、绝缘子和金具等部件组成，如图4.1所示。 图4.1 架空线路的结构 4.1 电力系统元件参数和等值电路 一、电力线路的结构 1．架空线路 4.1 电力系统元件参数和等值电路 一、电力线路的结构 1．架空线路 导线和避雷线：导线的作用是传导电流、输送电能； 避雷线的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。 图4.2 裸导线的构造 a）单股线 b）多股绞线 c）钢芯铝绞线 架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和钢芯铝绞线三种，如图4.2所示。 4.1 电力系统元件参数和等值电路 导线材料：要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐蚀、价格便宜、运行费用低等，常用材料有铜、铝和钢。 导线的结构型式：导线分为裸导线和绝缘导线两大类，高压线路一般用裸导线，低压线路一般用绝缘导线。 架空导线的型号 TJ——铜绞线 ，特殊应用，例：TJ-16；TJ-25 LJ——铝绞线，用于10kV及以下架空线路，例：TJ-16；TJ-25 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上架空线路 ，例：LGJ-400/50 GJ——钢绞线，用作避雷线 4.1 电力系统元件参数和等值电路 分裂导线来防止电晕并减小线路感抗 档距：同一线路上相邻两根杆塔之间的水平距离称为架空线路的档距（或跨距）。 弧垂：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低点的垂直距离称为弧垂。 线间距离：380V为0.4～0.6m；6～10kV为0.8～1m；35kV为2～3.5m；110kV 为3～4.5m。 4.1 电力系统元件参数和等值电路 架空线路的几个概念 4.1 电力系统元件参数和等值电路 三相四线制低压线路的导线，一般都采用水平排列； 三相三线制的导线，可三角排列，也可水平排列； 多回路导线同杆架设时，可三角、水平混合排列，也可全部垂直排列； 电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上面，电压较低的线路应架设在下面； 架空导线和其他线路交叉跨越时，电力线路应在上面，通讯线路应在下面。 导线在杆塔上的排列方式： 架空线路的几个概念 4.1 电力系统元件参数和等值电路 杆塔：用来支撑导线和避雷线，并使导线与导线、导线与大地之间保持一定的安全距离。 按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。 按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐张杆塔（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。 横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安装方式和使用地点等。 杆塔的分类 横担：电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担和瓷横担三种。 4.1 电力系统元件参数和等值电路 绝缘子和金具：绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。 常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。 针式绝缘子：用于35kV及以下线路上，用在直线杆塔或小转角杆塔上。 悬式绝缘子：用于35kV以上的高压线路上，通常组装成绝缘子串使用（35kV为3片串接；60kV为5片串接；110kV为7片串接）。 棒式绝缘子：棒式绝缘子多兼作瓷横担使用，在110kV及以下线路应用比较广泛。 1.架空输电线 避雷线 导线（四分裂） 杆塔 绝缘子串 典型架空输电线路的照片 500kV换位塔 同杆双回塔 不同材料的绝缘子 绝缘子形式 针式绝缘子 瓷横担绝缘子 悬式绝缘子 电压等级与直线杆塔上悬垂绝缘子串中绝缘 子数量的关系 金具 金具种类 4.1 电力系统元件参数和等值电路 2．电缆线路 与架空线相比较 缺点：造价高；故障后检测故障点位置和修复困难； 优点：占用土地面积少；受外力及环境破坏的概率低，因而供电可靠；对人身较安全；可使城市环境美观。 应用：在发电厂和变电所的进出线处，在线路需穿过江河处，在缺少空中走廊的大城市中，以及国防或特殊需要的地区，往往都要采用电力电缆线