2020年上海国家电网校园招聘电力系统分析考点：电力线路的阻抗

电缆的保护包皮用来保护绝缘层，使其在运输、敷设和运行过程中不受外力损伤，并防止水分侵入。在油浸纸绝缘电缆中，有防止绝缘油外流的作用。电缆保护包皮常用的有铝包皮和铅包皮两种。为了防止外力的破坏，电缆的外层还有钢带铠甲。为了避免外层的钢带铠甲对铅或铝包皮的损伤，在铅或铝包皮外面有一层由麻绳或麻布经沥青浸渍后的内衬层。
2．电缆的分类
电缆除按芯数和导体截面形状分类外，还可以分为统包型、屏蔽型和分相铅包型。
 
二、电力线路的阻抗
电力线路的电气参数包括导线的电阻、电导，电感和电容四个参数。线路的电感以电抗的形式计算，而线路的电容则以电纳的形式计算。电力线路是均匀分布参数的电路，也就是说，它的电阻、电抗、电导和电纳都是沿线路长度均匀分布的。
1．电阻
  直流电路中导体的电阻可按下式计算
 
式中  ——导线材料的电阻率，；
  ——导线的额定截面积，；
  ——导线的长度，km。
在交流电路中，式(2-1)仍然适用，但由于集肤效应和近距作用的影响，交流电阻与直流电阻不同。在同一种材料的导体上，其单位长度的电阻是相同的，只要知道，再乘以它的长度就可以求出导体的电阻。而单位长度的电阻为
      (2-2)
在电力系统计算中，导线材料的电阻率可以查表，见表2—1，表中的数据，不是各种导体材料原有的电阻率，而是修正以后的电阻率，应考虑到下面三个因素：
 
(1)绞线中线股的实际长度要比导线的长度长2％-3％。
(2)导线和电缆的实际截面比额定截面要小。
（3）集肤效应。
电阻一般查表。查表所得为20°C的数值，而线路的实际工作环境温度异于20°时，可按下式修正
                                             (2-3)
式中  —20°时的电阻，；
  —实际温度时的电阻，；
  —电阻的温度系数，对于铝，，对于铜，。
2．线路的电抗
三相导线对称排列或虽不对称排列但经整循环换位时，每相导线单位长度的电抗由电工原理已知，可按下式计算
                 
其中       为三相导线的几何平均距离，简称几何均距(cm或mm)，其单位应与r单位相同；
式中    —导线单位长度的电抗，；
     —导线的半径，cm或mm；
    —导线材料的相对导磁系数，对铝、铜等，取；
    —交流电的频率，Hz；
    如将=50，代人式(2-4)，可得
          
    上式又可改写为
                
常称导线的几何平均半径， =0．779。
由于电抗与几何均距、导线半径之间为对数关系，导线在杆塔上的布置和导线截面积的大小对线路的电抗没有显著影响，架空线路的电抗一般都在km左右。
对于分裂导线线路的电抗，应按如下考虑：
分裂导线的采用，改变了导线周围的磁场分布，等效地增大了导线半径，从而减小了每相导线的电抗。
若将每相导线分裂成根，则决定每相导线电抗的将不是每根导线的半径，而是等效半径，如图2-1所示。
于是每相具有根分裂导线的单位电抗为
                  (2-7)
其中             
式中    —分裂导线的等效半径；
    每根导线的半径；
—某根导线与其余—1根导线间的距离。
 
采用分裂导线时，分裂导线的根数愈多，电抗下降的也多，但分裂导线根数超过4根时，电抗的下降并不明显，分裂导线的根数与电抗的关系。目前，我国最高运行电压500kV线路采用的是四分裂导线。
对于同杆并架的双回输电线路，两回线互相之间的互感，从整体上说，由于正常运行时abc三相电流之和为零，所以一回线对另外一回线路的互感影响小，总影响近似为零，可略去不计，因之，仍可按式(2-5)计算电抗。双回输电线路的总电抗为单回线并联。