電力工程課件(自編)第2部分

山東建筑大學(xué)尹春inchunjie@126.com

電力工程

ELECTRICPOWERENGINEERING

第2部分電力設(shè)備(1)-線路、變壓器

2023/2/3主要內(nèi)容輸電線路變壓器斷路器負(fù)荷開(kāi)關(guān)接觸器隔離開(kāi)關(guān)熔斷器電壓互感器電流互感器1.1、輸電線路概述

輸電線路構(gòu)成電能輸送的通道。

分為：架空線路-通過(guò)桿塔支撐，露天架設(shè)。

電纜線路-地埋或在電纜管道中敷設(shè)。

1、輸電線路架空線路的特點(diǎn)：*施工簡(jiǎn)單、維護(hù)檢修方便、建設(shè)投資?。?長(zhǎng)期露天，遭受風(fēng)吹、日曬、雨淋、覆冰、化學(xué)腐蝕、異物接觸、外力破壞，受環(huán)境、氣候、人為及不可抗力因素影響大，線路故障率高；*多用于遠(yuǎn)距離、空曠地帶、高電壓的場(chǎng)合，在輸電線路中占有較大比例。舉例：1、2008南方霜凍導(dǎo)致大停電；2、輸電線路桿塔落鳥(niǎo)造窩引起放電-接地、短路；3、配電線路春季吹落異物導(dǎo)致短路。

1、輸電線路電纜線路的特點(diǎn)：*占地少、受環(huán)境、氣象等因素影響小、故障率低；*施工工程量大，材料造價(jià)高，建設(shè)投資大。

*故障難以查找，檢修維護(hù)不方便。*多用于人口密度較大的城區(qū)配電網(wǎng)及部分無(wú)法使用架空線路的場(chǎng)合（如海底電纜等）。舉例：1、城區(qū)“架空線入地”工程。2、城鄉(xiāng)電力線路“架空線絕緣化”措施。3、電纜故障測(cè)距裝置。1、輸電線路1.2、架空輸電線路1.2.1、基本結(jié)構(gòu)導(dǎo)線：傳導(dǎo)電流、輸送電能；避雷線：把雷電流引入地；

防止直擊雷；絕緣子：用于支持導(dǎo)線；

保持導(dǎo)線與桿塔絕緣；桿塔：支撐電力線路；金具：固定、懸掛、連接、保護(hù)各主要元件的金屬器件總稱。1、輸電線路21、輸電線路專業(yè)術(shù)語(yǔ)：參照教材P18圖2-2.檔距(l)：相鄰桿塔之間的水平距離。10KV線路：100米；110-220KV線路：150-400米（混凝土桿塔）

250-400米（鐵塔）

弧垂(f)：在同一檔距中，導(dǎo)線離地最低點(diǎn)和懸掛點(diǎn)之間的垂直距離。分為懸掛點(diǎn)等高、不等高的情況。限距(h)：導(dǎo)線到地面的最小距離。

1、輸電線路1.2.2、導(dǎo)線與避雷線基本材質(zhì)性能要求：

導(dǎo)電性能好；物理特性穩(wěn)定，抗腐蝕性能好；

足夠的機(jī)械強(qiáng)度；一定的柔韌性。常用材質(zhì)：銅-導(dǎo)電性能好、抗拉強(qiáng)度較小、價(jià)格高；

鋁-導(dǎo)電性能較好、抗拉強(qiáng)度小、價(jià)格較低；

鋼-導(dǎo)電性能較差、抗拉強(qiáng)度大、價(jià)格低。

1、輸電線路通常選材方法：

避雷線：鋼質(zhì)、鋁包鋼；

導(dǎo)線：銅、鋁、鋁合金、鋼；常用導(dǎo)線形式：?jiǎn)喂删€：多用于低電流、短距離場(chǎng)合。單金屬多股絞線：克服集膚效應(yīng)的影響。集膚效應(yīng)又叫趨膚效應(yīng),當(dāng)交變電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),電流將集中在導(dǎo)體表面流過(guò),而非平均分布于整個(gè)導(dǎo)體的截面積中，這種現(xiàn)象叫集膚效應(yīng)。交變電流集膚效應(yīng)的深度：δ=1/sqrt(1/2*f*σ*μ)

f-交流電頻率，σ-導(dǎo)體電導(dǎo)率，μ-導(dǎo)體磁通率1、輸電線路復(fù)合金屬多股絞線：

綜合利用不同材料的導(dǎo)電性能、抗拉強(qiáng)度、柔韌性能及造價(jià)特點(diǎn)。

多利用鋁的導(dǎo)電性能、鋼的抗拉性能構(gòu)成各種方式的導(dǎo)線，如鋼芯鋁絞線、鋼鋁混絞線、鋁包鋼絞線等，在10KV及以上線路中應(yīng)用廣泛。

鋼芯鋁絞線實(shí)物圖1、輸電線路分裂導(dǎo)線與擴(kuò)徑空心導(dǎo)線：多用于220KV及以上線路。作用：

減小電暈，降低損耗；

減小線路電抗，提高輸送能力；

減小無(wú)線電干擾。擴(kuò)徑空心導(dǎo)線：

人為擴(kuò)大導(dǎo)線直徑，有效載流導(dǎo)體截面積不增加。分裂導(dǎo)線：將同一相的一根導(dǎo)線用多根導(dǎo)線替代，又稱復(fù)導(dǎo)線。每相分裂的根數(shù)一般為2-6根，排放形狀P20圖2-3(i)。1、輸電線路2、4、6分裂導(dǎo)線實(shí)物圖：1、輸電線路分裂導(dǎo)線中的專業(yè)術(shù)語(yǔ)：*次導(dǎo)線

同相分裂導(dǎo)線中的每一根稱為次導(dǎo)線。*次線間距離

同相兩根次導(dǎo)線間的距離。*間隔棒

在一個(gè)檔距中每隔30-80米裝設(shè)一只，用以分隔、定形。*次檔距

兩個(gè)相鄰間隔棒之間的水平距離。1、輸電線路關(guān)于避雷線

避雷線一般采用裸露鋼質(zhì)導(dǎo)線，架設(shè)于導(dǎo)線上方，直接可靠連接大地。

避雷線架設(shè)要求：110KV及以上線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線；經(jīng)過(guò)山區(qū)的220KV線路應(yīng)全線架設(shè)雙避雷線；330KV及以上的線路應(yīng)全線架設(shè)雙避雷線；雷區(qū)60KV線路宜全線架設(shè)避雷線；35KV及以下一般不全線架設(shè)，僅在距變電站1-2公里的進(jìn)出線上方架設(shè)避雷線以防止雷直擊、減弱雷電波的強(qiáng)度及陡度。1、輸電線路常用架空導(dǎo)線規(guī)格型號(hào)

如：LGJ-400/50:LGJ-鋼芯鋁絞線400-主要載流體截面積（mm2）50-主要承重體截面積（mm2）1、輸電線路1.2.3、絕緣子作用：用來(lái)支撐、懸掛導(dǎo)線，并保證導(dǎo)線與桿塔的絕緣。材質(zhì)：陶瓷、玻璃、復(fù)合材料形式：針式、懸式、瓷橫擔(dān)式*針式絕緣子：抗拉性能不高，耐雷擊能力差，多用于35KV及以下拉力不大的線路。1、輸電線路*懸式絕緣子機(jī)械強(qiáng)度大；使用靈活，通常組裝成串使用；廣泛用于35KV及以上線路。使用方法參P23圖2-8。1、輸電線路懸式絕緣子串聯(lián)片數(shù)根據(jù)電壓等級(jí)及環(huán)境污穢程度確定。下表給出通常采用的電壓-片數(shù)對(duì)應(yīng)表：注：可根據(jù)絕緣子的片數(shù)估計(jì)電壓等級(jí)。1、輸電線路

1、輸電線路*瓷橫擔(dān)絕緣子可以同時(shí)起到橫擔(dān)和絕緣子的作用；線路斷線時(shí)可以轉(zhuǎn)動(dòng)方向，避免事故擴(kuò)大；在110KV及以下線路中使用廣泛。1、輸電線路問(wèn)題：為什么絕緣子要制作成表面曲折形狀？電氣間隙與爬電距離爬電距離

指沿絕緣表面測(cè)得的兩個(gè)導(dǎo)電器件之間的最短距離。電氣間隙兩相鄰導(dǎo)體或一個(gè)導(dǎo)體與相鄰導(dǎo)體表面的沿空氣測(cè)量的最短距離。注意事項(xiàng)

在確定電氣間隙和爬電距離時(shí)，應(yīng)考慮額定電壓、污染狀況、絕緣材料、表面形狀、位置方向、承受電壓時(shí)間長(zhǎng)短等多種使用條件和環(huán)境因素。UL、CSA和VDE安全標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了爬電距離、電氣間隙的安全要求，用以防止器件間或器件和地之間放電而威脅到人身、設(shè)備安全。1、輸電線路

1、輸電線路1.2.4、架空線路的桿塔作用：用來(lái)支撐導(dǎo)線和避雷線，使導(dǎo)線對(duì)地面或地面物體滿足限距要求；承受導(dǎo)線、避雷線及線路其他附件本身的荷載、外荷載。材質(zhì)：木質(zhì)、水泥、金屬材料類型：按用途不同，主要分為以下6類：直線桿塔：

又稱中間桿塔；

用于線路直線走向段內(nèi)；主要起懸掛導(dǎo)線的作用。1、輸電線路耐張桿塔：

又稱承力桿塔；

多用于線路的首、末端及分段處；

長(zhǎng)線路每3-5KM設(shè)置一基；

用來(lái)承受正常及故障情況下導(dǎo)線、避雷線沿線路方向的水平張力，將故障限制在一個(gè)耐張段內(nèi)。*耐張段指兩個(gè)相鄰耐張桿塔之間的線路區(qū)段。終端桿塔：

多用于線路首、末端，靠近發(fā)電廠、變電站的第一基；

承受單側(cè)張力。1、輸電線路轉(zhuǎn)角桿塔：

位于線路轉(zhuǎn)角處；

承受沿線路方向的側(cè)向拉力?？缭綏U塔：

位于線路跨越山、水、路、居民區(qū)等地方；

一般較普通桿塔高。1、輸電線路換位桿塔

三相線路在空間進(jìn)行換位使用的特種桿塔。架空線路換位原因

三相架空線路在桿塔上無(wú)法做到相-相、相-地完全對(duì)稱，為避免由此引起的三相不對(duì)稱電流，規(guī)定每100KM左右導(dǎo)線必須換位處理。下圖給出完整的換位循環(huán)。1、輸電線路架空線路換位過(guò)程1、輸電線路各類桿塔圖例：1、輸電線路1.2.5、架空線路使用的金具

所有金屬部件統(tǒng)稱為金具。種類繁多，主要的列舉如下：線夾：將導(dǎo)線固定于絕緣子上。連接金具：將絕緣子連成串并連接、懸掛到桿塔或橫擔(dān)上。接續(xù)金具：接連導(dǎo)線、避雷線。分為：

鉗壓型：多用于鋁質(zhì)導(dǎo)線。

液壓型：多用于鋼質(zhì)導(dǎo)線或鋁線鋼芯。

爆壓型：大型號(hào)導(dǎo)線爆破壓接。1、輸電線路保護(hù)金具：機(jī)械類防護(hù)金具：防止振動(dòng)，避免折拗、斷股。防震錘、阻尼線：吸收消耗線路振動(dòng)能量，減小振動(dòng)時(shí)在 懸掛點(diǎn)反復(fù)發(fā)生線路折坳。護(hù)線條：增強(qiáng)耐振能力，減小線路承受的振動(dòng)應(yīng)力。電氣類防護(hù)金具：防止電壓分布不均勻。間隔棒、均壓環(huán)等。1、輸電線路1.3、電纜

占地少、受外界因素影響小、供電可靠。

敷設(shè)成本高、檢修維護(hù)困難；

需防腐蝕、防潮、防損傷，制造成本高。

在城區(qū)電網(wǎng)應(yīng)用廣泛。1.3.1電力電纜基本構(gòu)造1、輸電線路*1、輸電線路1.3.2、電力電纜分類根據(jù)絕緣介質(zhì)分類：根據(jù)芯數(shù)分類：?jiǎn)涡?、三芯、四芯等?.3.3適用電壓等級(jí)

10KV以下：三相統(tǒng)包型；10-35KV：分相屏蔽型、分相鉛包型，內(nèi)部電場(chǎng)分布均勻、絕緣利用充分；110KV及以上：充油式、充氣式1、輸電線路1.3.4、命名規(guī)則1、輸電線路命名規(guī)則1、輸電線路1.3.5、電纜附件

電纜連接頭

電纜終端盒

針對(duì)充油電纜的供油系統(tǒng)

直通接頭是連接兩根電纜形成連續(xù)電路的附件，特指接頭的金屬外殼與被連接電纜的金屬屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上連續(xù)的接頭。高壓線路為了減少金屬護(hù)套的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，需要絕緣接頭來(lái)實(shí)現(xiàn)交叉換位連接，以消除感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生的環(huán)流電流。絕緣接頭將電纜的金屬套、金屬屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上斷開(kāi)的接頭。電纜接頭按其在線路中的作用，除了絕緣接頭和直通接頭，可有分支接頭和過(guò)渡接頭。1、輸電線路1、輸電線路本段小結(jié)：架空線路的基本結(jié)構(gòu)：避雷、線路、絕緣子、桿塔、金具分裂導(dǎo)線、擴(kuò)徑導(dǎo)線及專用術(shù)語(yǔ)：電纜的基本結(jié)構(gòu)：常用的桿塔形式及用途：爬電距離及絕緣間隙：趨膚效應(yīng)：關(guān)于檔距、弧垂、限距課后作業(yè)：教材P60,習(xí)題2-1、2-2、2-3。1.4、架空線路模型

輸電線路傳輸電能時(shí)的典型物理效應(yīng)：熱效應(yīng)：電流流經(jīng)線路消耗電能發(fā)熱，表現(xiàn)出電阻特性。磁場(chǎng)效應(yīng)：交流電流流經(jīng)導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，匝鏈三相線路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，表現(xiàn)出電感的特征。電場(chǎng)效應(yīng)：交流電壓施加于線路時(shí)產(chǎn)生交變電場(chǎng)，導(dǎo)致線-線、線-地之間出現(xiàn)位移電流，表現(xiàn)出電容特征。電暈(泄露)效應(yīng)：高電壓導(dǎo)致導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高時(shí)使空氣游離放電，消耗電能。絕緣問(wèn)題導(dǎo)致少量的電流泄露。分別用電阻、電抗、電納、電導(dǎo)來(lái)描述以上物理效應(yīng)。參：電力系統(tǒng)分析夏道止中國(guó)電力出版南社20041、輸電線路1.4.1電阻粗略補(bǔ)償了趨膚效應(yīng)（0.2-1%）、絞線長(zhǎng)差（2-3%）、截面偏差（3-5%）的影響。電阻溫度系數(shù)：銅-0.00382，鋁-0.00361、輸電線路1.4.2、電抗

注：真空磁導(dǎo)率4pi*e-7(H/m)

1、輸電線路c1、輸電線路c1、輸電線路線路電抗計(jì)算例題11、輸電線路線路電抗計(jì)算例題11、輸電線路c1、輸電線路重要概念：*需采用分裂系數(shù)修正對(duì)實(shí)際子導(dǎo)線間距進(jìn)行修正。

參照P31,表2-3:不同布置方式下的分裂系數(shù)表*導(dǎo)線分裂可以降低線路電抗值。工程估值：

單線0.4歐/KM，2分裂0.33歐/KM，0.3歐/KM，0.28歐/KM*參照P31,圖2-21：

分裂根數(shù)越多，電抗越小；當(dāng)大于4后，降低速度變慢。

增大分裂間距，電抗減小；過(guò)大不利于防止電暈產(chǎn)生。*電抗與幾何均距、導(dǎo)線半徑為對(duì)數(shù)關(guān)系，影響較小。

參照P31,表2-4：分裂導(dǎo)線近似電抗值*三相線路的負(fù)序電抗與正序電抗相同：X1=X21、輸電線路

分裂導(dǎo)線線路電抗計(jì)算舉例（例題2）1、輸電線路

1、輸電線路1.4.3、電納

導(dǎo)線中流過(guò)交流電流，周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)中任一點(diǎn)電位與導(dǎo)線上電荷密度成正比。電容：電荷密度與電位之比。符號(hào)C,量綱F(uf、pf)。容抗：ZC=1/jWC，w=2*pi*f;量綱-歐姆電納：B=1/ZC=WC;量綱：S(1/歐姆)計(jì)算關(guān)系：設(shè)電壓為U,頻率為f,

電容為C,有如下算式：

電流I=U/ZC=U*B1、輸電線路三相平衡對(duì)稱輸電線路等效電容：P32-式2-17

Deq-導(dǎo)線間幾何間距；r-導(dǎo)線半徑。等效電納：*注：電容/電納與（Deq/r）關(guān)聯(lián)性;一般為3*e-6S/KM。1、輸電線路三相分裂架空線路等效電容/電納：

req-分裂導(dǎo)線等效半徑；1、輸電線路1.4.4、電導(dǎo)

架空輸電線路沿線接觸：絕緣子、空氣。電暈：強(qiáng)電場(chǎng)導(dǎo)致周圍空氣電離，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)一定臨界值，就會(huì)引起空氣導(dǎo)電，出現(xiàn)電暈。現(xiàn)象：圍繞導(dǎo)線的藍(lán)色光環(huán)、放電聲音、臭氧味道。電暈起始電壓：發(fā)生電暈的最小電壓-臨界電壓Ucr。估算公式：P33式2-21影響因素：導(dǎo)線表面光滑度、氣象、空氣密度、導(dǎo)線間距及半徑之比。泄漏電流：高壓導(dǎo)線沿絕緣子表面出現(xiàn)微小的泄漏電流，正常可以忽略。1、輸電線路電導(dǎo)：用以反映線路施加電壓后產(chǎn)生電暈及絕緣子中產(chǎn)生泄漏電流的狀況。量綱：S(1/歐姆)電暈損耗估值：P33式2-22

特別地，U<Ucr時(shí)，電暈損耗為0，電導(dǎo)為0。降低架空線電導(dǎo)的措施：-降低沿線有功損耗

通過(guò)同相導(dǎo)線分裂，減小次導(dǎo)線半徑r,降低電暈損耗；

適當(dāng)增大異相導(dǎo)線間距，降低電暈損耗；1、輸電線路1.4.5、例題講解（P33例2-3）

某500KV電力線路使用4*LGJQ-300型分裂導(dǎo)線，分裂間距為450mm，按正四邊形排列，三相導(dǎo)線水平排列，相間距離12米。計(jì)算此線路單位長(zhǎng)度(KM)的電氣參數(shù)。簡(jiǎn)答：1>.電阻r1=p/S=31.5/(4*300)=0.0263歐/千米2>.電抗

查閱手冊(cè)，獲得導(dǎo)線半徑r=11.85mm;

計(jì)算幾何均距Deq=1.26*D=15119.1mm;

分裂導(dǎo)線等效半徑req=197.68mm;

求?。簒1=0.277歐/KM3>.電納：b1=4.024e-6S/KM1、輸電線路輸電線路的等效參數(shù)：電阻、電抗、電納、電導(dǎo)-電阻：考慮溫度、多芯、絞線對(duì)電阻率、截面積、長(zhǎng)度的影響。1、輸電線路1、輸電線路-電抗：注意幾何均距Deq等效半徑req的折算。1、輸電線路-電納：注意幾何均距Deq等效半徑req的折算。1、輸電線路-電導(dǎo)：在電壓小魚(yú)臨界電壓時(shí)通常予以忽略。m1-導(dǎo)線表面光滑系數(shù)，0.8-1；m2-氣象系數(shù)，0.8-1;d-空氣相對(duì)密度，受溫度、大氣壓力影響。注：導(dǎo)線表面越光滑、半徑越大，Ucr越高，電暈損耗越小。1.5、電力線路等效模型

電阻、電抗、電導(dǎo)、電納是集中描述電力線路的基本電氣參量；電力線路是一種典型的參數(shù)分布式設(shè)備對(duì)象，為分析方便，實(shí)際應(yīng)用中采用以下等效模型：*分布參數(shù)模型：*集中參數(shù)模型：長(zhǎng)度在300KM以下的電力線路可簡(jiǎn)化為集中參數(shù)模型。常用“一”字型、“T”型、“π”型。1、輸電線路1.5.1、“一”字型集中參數(shù)模型1、輸電線路1.5.2、“π”型集中參數(shù)模型

適用：100-300KM架空線；100KM以下電纜線路?！唉小毙停簩⒕€路總阻、抗串聯(lián)在線路中間；將線路的等效導(dǎo)、納參數(shù)分半分別并接在始、末端。1、輸電線路已知末端電壓、電流推算首端電壓電流的方法1、輸電線路*自行推導(dǎo)已知首端U1、I1推算U2、I、“T”型集中參數(shù)模型適用線路：與π型相同。特點(diǎn)：將線路總阻、抗分半串聯(lián)在線路中間；將線路的等效導(dǎo)、納并接在中間接點(diǎn)；

由于增加中間節(jié)點(diǎn)，計(jì)算量有所增加。1、輸電線路1.5.4、練習(xí)題（P35例2-4）

簡(jiǎn)答：1>.計(jì)算全線路電阻、電抗、電納值。1、輸電線路2>.繪制π型等效電路3>、求取末端相壓U2、相電流I2(參閱P36)4>、求取首端相電壓U1、相電流I11、輸電線路本段小結(jié)：電能通過(guò)輸電線路時(shí)產(chǎn)生的物理效應(yīng)及其描述；輸電線路的等效電阻、電抗、電導(dǎo)、電納估算方法；輸電線路的三種等效模型及適用范圍。課后作業(yè)：

教材P60,習(xí)題2-4、2-8、2-9、2-10、2-11。1、輸電線路2.1、概述作用：電力變壓器是實(shí)現(xiàn)電能傳輸和分配的核心設(shè)備。無(wú)論將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能進(jìn)行高壓傳輸，還是將高壓電網(wǎng)的電能降壓供給用電設(shè)備，均離不開(kāi)電力變壓器。

通過(guò)變壓器調(diào)整電壓實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)潮流控制。原理：由主要部分鐵心、繞組及起到冷卻、絕緣、保護(hù)、調(diào)壓等作用的部分構(gòu)成。當(dāng)一次繞組通以交流電時(shí)，就產(chǎn)生交變的磁通，交變的磁通通過(guò)鐵芯導(dǎo)磁作用，就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)。二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的高低與一、二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān)，即電壓大小與匝數(shù)成正比：U1/N1=U2/N2取K=N2/N1,則U2=K*U12、電力變壓器分類：按相數(shù)-單相、三相；

按繞組-雙繞組、三繞組、自耦；

按冷卻及材料-干式、油浸式；

按電壓等級(jí)-10KV、35KV、110KV、220KV…2、電力變壓器2.2、結(jié)構(gòu)示例

油浸式配電變壓器為例簡(jiǎn)單介紹。2、電力變壓器

35KV/10KV油浸式電力變壓器現(xiàn)場(chǎng)圖片2、電力變壓器2.3、命名方法示例如：SCB9-2000/10Dyn11 S-三相； C-環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣； B-配電變壓器；9-設(shè)計(jì)序號(hào)； 2000-額定容量2000（KVA）； 10-高壓側(cè)額定電壓10（KV）； Dyn11-接線組別；注：課后查閱電力變壓器命名規(guī)則。2、電力變壓器2.4、主要技術(shù)參數(shù)1>額定容量SN：

指變壓器在出廠時(shí)銘牌標(biāo)定的額定電壓、額定電流下連續(xù)運(yùn)行時(shí)能輸送的容量,單位kVA。其計(jì)算公式為：

三相變壓器SN=√3UNIN

單相變壓器量SN=UNIN

2>、額定電壓UN

指變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)所能承受的工作電壓(銘牌上的UN值,是指調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)在中間分頭時(shí)的額定電壓);單位為kV。

3>、額定電流IN

在額定容量SN和允許溫升條件下,允許長(zhǎng)期通過(guò)的工作電流,單位為A。

2、電力變壓器4>、阻抗電壓Us%：

也稱阻抗電壓，將變壓器的二次繞組短路,一次側(cè)施加電壓,至額定電流值時(shí),原邊施加的電壓US和額定電壓UN之比的百分?jǐn)?shù)。即：Us%=Us/UN*100%

變壓器的并列運(yùn)行要求Us%值相同,當(dāng)變壓器二次側(cè)短路時(shí),Us%值將決定短路電流大小,所以是考慮短路電流熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定及繼電保護(hù)整定的重要依據(jù)。5>、空載電流I0%（多以標(biāo)幺值形式給出）

當(dāng)變壓器在一次側(cè)額定電壓下,二次側(cè)繞組空載時(shí),在一次繞組中通過(guò)的電流,稱空載電流。它起變壓器的激磁作用,故又稱激磁電流;多以其占額定電流的百分?jǐn)?shù)表示?？蛰d電流的大小決定于變壓器容量、磁路結(jié)構(gòu)和硅鋼片質(zhì)量等。2、電力變壓器6>、空載損耗(鐵損)ΔP0：

指變壓器二次側(cè)開(kāi)路,一次側(cè)加額定電壓時(shí),變壓器的損耗。它等于變壓器鐵芯的渦流損耗和激磁損耗,是變壓器的重要性能指標(biāo)。變壓器的鐵損包括兩個(gè)方面。*磁滯損耗,當(dāng)交流電流通過(guò)變壓器時(shí),通過(guò)變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化,使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦,放出熱能,從而損耗了一部分電能,稱為磁滯損耗。*渦流損耗,當(dāng)變壓器工作時(shí)。鐵芯中有磁力線穿過(guò),在與磁力線垂直的平面上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流,且成旋渦狀,故稱為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱,消耗能量,這種損耗稱為渦流損耗。2、電力變壓器7>、負(fù)載損耗

銅損指變壓器線圈電阻所引起的損耗。當(dāng)電流通過(guò)線圈電阻發(fā)熱時(shí),一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成,因此稱為銅損。

負(fù)載損耗指二次繞組短接，一次繞組通入額定電流時(shí)產(chǎn)生的有功損耗。銅損所占比例較大。8>、電壓變比：各側(cè)額定電壓的比值，如35KV/10KV.9>、相數(shù)和額定頻率：10>、溫升與冷卻方式：變壓器繞組或上層油溫與變壓器周圍環(huán)境的溫度之差,稱為繞組或上層油面的溫升.油浸式變壓器繞組溫升限值為65K、油面溫升為55K。

冷卻方式：油浸自冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷，水冷等2、電力變壓器注：變壓器損耗及節(jié)能措施變壓器總損耗=鐵損+銅損；鐵損=磁滯損耗+渦流損耗:受負(fù)載電流影響不大。銅損=3I2R：隨負(fù)載電流增大而增大。*優(yōu)質(zhì)、新型的導(dǎo)磁材料以降低鐵損，如S9升級(jí)至S11；*輸出P不變時(shí)降低I以降低銅損，如無(wú)功補(bǔ)償；*輸出P不變時(shí)降低R以降低銅損，如箔繞變、超導(dǎo)；*多臺(tái)變壓器時(shí)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制措施。2、電力變壓器11>、絕緣等級(jí)：

某一35KV/10kV級(jí)的變壓器絕緣水平表示:

LI200AC85/LI75AC35LI200--表示該變壓器高壓雷電沖擊耐受電壓為200kV，工頻耐受電壓為85kV，LI75AC35--低壓雷電沖擊耐受電壓為75kV，工頻耐受電壓為35kV.12>、聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)：描述各側(cè)繞組的連接形式及輸入、輸出側(cè)電壓的相位關(guān)系。如Dy-11:指高壓側(cè)為D型接線，低壓側(cè)為Y型接線，高低壓側(cè)相位相差30度。練習(xí)：根據(jù)變壓器接線組別標(biāo)號(hào)繪制高低壓繞組連接方式及電壓向量圖。2、電力變壓器2、電力變壓器2.5雙圈變壓器模型及參數(shù)計(jì)算

通常采用右側(cè)的等效電路結(jié)構(gòu)，主要參數(shù)：RT-短路電阻；XT-短路電抗；GT-勵(lì)磁電導(dǎo)；BT-勵(lì)磁電納。計(jì)算以上參數(shù)主要使用變壓器的額定電壓、空載損耗、空載電流、阻抗電壓、滿載損耗等。

2、電力變壓器2.5.1、雙圈變短路電阻RT的計(jì)算方法2、電力變壓器2.5.2、雙圈變短路電抗計(jì)算方法

銘牌參數(shù)給出的短路阻抗電壓US%實(shí)際包含電阻、電抗兩個(gè)分量，但XT>>RT,可近似認(rèn)為US%=UX%.2、電力變壓器2.5.3、雙圈變勵(lì)磁電導(dǎo)計(jì)算方法GT、BT反應(yīng)勵(lì)磁回路參數(shù)，均采用空載數(shù)據(jù)計(jì)算。2.5.4、雙圈變勵(lì)磁電納計(jì)算方法（I0主要為無(wú)功電流）2、電力變壓器2.5.5、例題（P41例2-5）2、電力變壓器2.6、三圈變模型及參數(shù)計(jì)算

三圈變壓器有三個(gè)不同電壓等級(jí)的繞組用來(lái)連接連接三個(gè)不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)。*額定容量比

雙圈變高、低側(cè)額定容量相同，通常三個(gè)繞組的容量比取值如下：H/M/L:100/100/100；100/100/50；100/50/100*繞組排列方式（參P42圖2-31）繞組排列方式影響各繞組間漏抗，短路阻抗電壓也不同。降壓型：高、中、低繞組自外向內(nèi)排列。升壓型：高、低、中繞組自外向內(nèi)排列。2、電力變壓器2、電力變壓器*三圈變等效電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。（P42圖2-30）并聯(lián)導(dǎo)納支路參數(shù)GT、BT與雙圈變相同；串聯(lián)阻抗支路由于各圈容量不同，需分別計(jì)算。

2、電力變壓器2.6.1、三圈變短路電阻RT1、RT2、RT3計(jì)算方法

對(duì)于三圈變壓器，制造商一般分別按兩個(gè)繞組提供短路損耗數(shù)據(jù)：

由于三圈變各繞組的額定容量可能不同，以上數(shù)據(jù)需進(jìn)行一定折算后才能使用。2、電力變壓器*容量比為100/50/100的情況

由于繞組2的額定容量為其他繞組的50%，故短路損耗數(shù)據(jù)DPs1-2、DPs2-3只是在2繞組滿載，1、3繞組半載的情況下獲得。需首先將數(shù)據(jù)折算到滿載，再按等容量的情況進(jìn)行計(jì)算。折算方法：

2、電力變壓器*容量比為100/100/50的情況

繞組3的額定容量為其他繞組的50%，短路損耗數(shù)據(jù)DPs1-3、DPs2-3只是在3繞組滿載，1、2繞組半載的情況下獲得。需先將數(shù)據(jù)折算到滿載，折算方法：*容量比為100/100/100的情況

此時(shí)數(shù)據(jù)不需折算。2、電力變壓器*根據(jù)折算后短路損耗計(jì)算電阻折算完成后，可以分別求得各繞組的損耗值：參照兩圈變的算式，根據(jù)各繞組短路損耗計(jì)算各繞組電阻值：2、電力變壓器2.6.2、三圈變短路電抗XT1、XT2、XT3計(jì)算方法

三圈變各繞組的短路電壓是按各繞組容量折算后的數(shù)據(jù)，根據(jù)廠商數(shù)據(jù)求取各繞組本身的短路電壓值后可依次求得各繞組短路電抗值。*根據(jù)銘牌參數(shù)折算各繞組短路阻抗電壓2、電力變壓器*根據(jù)各繞組短路電壓計(jì)算短路電抗值2、電力變壓器2.6.3、勵(lì)磁回路的電導(dǎo)、電納及功率損耗*與兩圈變采用相同的算式計(jì)算GT、BT*功率損耗

有功損耗為DP0,可在廠商參數(shù)中查到。

無(wú)功損耗按I0%進(jìn)行估算，DQ0=I0%SN。2.6.4、練習(xí)題(P44例2-6)2、電力變壓器2.7、自耦變壓器模型及參數(shù)計(jì)算*自耦變壓器一般為三繞組，每相由串聯(lián)繞組、公共繞組和第三繞組。為抑制三次諧波，第三繞組多為三角形聯(lián)結(jié)。*耗材少、投資低、損耗小，應(yīng)用廣泛；中\(zhòng)高電氣不隔離2、電力變壓器

就端點(diǎn)條件而言，自耦變壓器與三繞組變壓器是等效的