电气参数计算及导线尺寸优化

（1）单回路单导线的正序电抗

式中 f——频率（Hz）；

d_m——相导线间的几何均距（m）；

d_ab、d_bc及d_ca——分别为三相导线间距离（m）；

r_e——导线的有效半径（m）。

有效半径r_e（也称几何半径），它与导线的材料和结构尺寸有关。一根非磁性的实心圆柱形导线的r_e为

式中 r——导线半径（m）。

常用导线r_e的计算见表24-9。

表24-9 单根导线的有效半径re

注：表中的r为导线的半径（m）。

（2）单回路相分裂导线的正序电抗

式中 R_e——相分裂导线的有效半径（m），也称几何平均半径。

下面分别列出n=2～12的R_e、R_m计算式。

式中 n——分裂导线的根数；

S——分裂导线按正边形排列时的分裂间距（m）；

r——子导线半径（m）；

r_e——子导线的几何平均半径（m），见表24-9；

R_m——分裂导线的等价半径，也称自几何均距（m）。

（3）无地线单回路线路的零序阻抗

式中 R——每相导线的电阻（Ω/km）；

D——地中电流的等价深度（m）；

ρ——大地电阻率（Ω·m）；

f——频率（Hz）；

R_d——大地电阻，当f=50Hz时，R_d≈π²f×10⁴≈0.05（Ω/km）；

d_m——三相导线间的几何均距（m），见式（24-21）；

R_e——每相导线的半径，分裂导线为等价半径（m），见式（24-26）。

（4）具有单回地线时单回线路的零序阻抗

式中 Z_o——无地线时的零序阻抗（Ω/km），按式（24-26）计算；

Z_o（g）——地线的零序阻抗（Ω/km）；

Z_o（ag）——地线和三相导线之间的零序互阻抗（Ω/km）；

R_g——地线电阻（Ω/km）；

r_e（g）——地线的等价半径（m）；

d_ag、d_bg、d_cg——分别为三相导线至地线的距离（m）。

（5）具有双地线的单回线路的零序阻抗

式中 Z_o（gh）——双地线（g、h）系统的零序阻抗（Ω/km）；

Z_o（agh）——双地线与三相导线之间的零序互感抗（Ω/km）；

d_gh——双地线间的距离（m）；

d_ag、d_bg、d_cg、d_ah、d_bh、d_ch——分别为各导线与地线间距离。

其他符号意义与式（ ）相同。

（6）单回线路（布置对称）正序、负序和零序电容

式中 H_a——导线a对地高度（m）；(www.xing528.com)

d_ab、D_ab——分别为导线a与导线b及其镜像间距离（m）；

d_m、H_m——三相导线间的几何均距及对地几何平均高度（m）；

H₁、H₂、H₃——分别为三相导线对地高（m）；

r——导线半径（m）；

a_aa、a_ab——电位系数。

对有地线单回线路：C₁∶3C_ab∶C₀=1∶0.44∶0.56

对有地线双回线路：C₁∶3C_ab∶C₀=1∶0.6∶0.4

（7）无地线单回路线路的正序电容C₁和正序电纳bC1

式中 d_m——相导线间的几何均距（m），按式（24-23）计算；

R_m——相导线的自几何均距（m），按式（24-26）计算。

（8）无地线单回路的零序电容及零序电纳

1）零序电容C0

式中 D_i——导线a、b、c到其镜像间的几何均距（m）；

H_a——导线a对地高（m）、余类推；

D_ab——导线a对导线b镜像的距离（m），余类推；

d_m、R_m——含义同式（24-31）。

2）零序电纳b0

式中符号含义同式（24-32）。

（9）单导线表面电场强度有效值E及其最大值Em

对于分裂导线，其单根导线的平均电场强度为

当分裂导线按正多边形排列时，导线表面电场强度E_θ、表面最大电场强度E_m为

式中 U_L——线电压（kV），取最高电压有效值；

C₁——相导线工作（或称正序）电容（pF/m）；

r——导线半径（cm）；

E——平均电场强度有效值（kV）；

E_m——平均电场强度最大值（kV）；

n——分裂导线根数；

D——分裂间距（cm）；

θ——经过分裂导线子导线表面某点处的直径与水平线的夹角。

各相导线呈水平排列时，中相导线的工作电容比边相约大7%，中相导线的表面电场强度也比边相的高7%。导线表面电场强度不宜大于全面电晕临界电场强度的80%～85%。

（10）平行导线的电晕临界电场强度最大值Emo

式中 m——导线表面系数，对绞线一般可取0.82；

δ——相对空气密度，；

p——气压（Pa）；

t——气温（℃）；

r——导线半径（cm）。

当p=101.325×10³Pa，t=20℃，δ=1时，则式（24-39）变为

可不验算电晕的导线最小外径见表24-10。

表24-10 可不验算电晕的导线最小外径