输电线路中的换位塔如何工作?


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配电电力线中有换位塔之类的东西。这个想法是,例如,您有三根导体以相同的高度并行运行,它们的最左边是A相,换位后中间是A相,现在最左边的是C相和B相,原来是中间指挥家现在是最右边的。维基百科说这是必要的,因为

换位是必要的,因为导体之间以及导体与地面之间存在电容。通常跨阶段这是不对称的。通过换位,整条线的总电容大致平衡。

我不明白 换位之前是三根平行线,换位之后是三根平行线,并且换位前后导线之间的距离是相同的(并且导线和地面之间的距离甚至很难控制,因为地面不平坦并随时间变化)。

将三根平行线变成三根平行线如何帮助平衡线电容?

编辑:在一个答案的注释中隐藏着一个图片链接,该链接突出显示了上面链接的Wikipedia文章中换位塔上的相的排列。图片值得在这里显示...

换位塔,突出相位


如果有人感兴趣,我写了一篇很长的文章,介绍了相移对风电场电流不对称的影响。这是一个33kV的地下电缆系统,但可以很好地说明可以平衡三相电流的实际改进

Answers:


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图片显示了三种常见的电线布置。我添加了线对线电容器符号,请注意,每条线还具有线对地电容。电容值随着导线之间距离的增加而减小。

线对线电容 图片是自己的作品,CC BY-SA 3.0

情况1,三层导线在同一层中(到地的距离相等,但线与线之间的距离不同):

从中间线到侧面的两条线的电容大于系统外部的两条线之间的电容。

总体而言,您希望每条线与其他两条线的电容大致相等。因此,通过换位导线,您平均可在所有导线之间创建相等的距离(和电容)。

情况2,三根导线排列成三角形(导线到导线的距离相等,但与地面的距离不同):

在系统的整个长度上,三根导线之间的距离和电容值相等,但是对于更靠近地面的导线,线对地电容更大。

通过使用换位将三根导线互换,每根导线到地面的平均距离相等。因此,三相系统的线对地电容值匹配。

情况3,电线既不相互等距,也不接地

现在,您最终有两个沿整个生产线换位的原因。


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问题...在Wikipedia文章的图像中,如果我正确地解释了它(我的解释i.imgur.com/c0ySz9j.jpg),它不会以相同的方式置换左侧和右侧。为什么是这样?另外,顶部的导线(我假设在每个极都接地)对“接地电容”有什么影响吗?
Random832 2013年

@ Random832哇,那张照片很棒!其背后可能有某些原因。在不深入细节的情况下,两个三相系统(以及顶部的避雷针)之间的影响肯定较小。如果将两个系统A和B以及它们的相A.L1,A.L2,A.L3,B.L1,B.L2和B.L3称为它们,那么它们之间也会存在一些电容性耦合。对于两个类似的系统,A.L1-B.L1,A.L2-B.L2和A.L3-B.L3在任何给定时间都将处于相似的电压,因此它们无关紧要。其他导线应具有相等的耦合,例如对于A.L1-B.L2和A.L1-B.L3。
zebonaut

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这与双绞线背后的概念相同。两条平行走线会因环境不同而耦合到环境。通过扭绞它们,您可以平均算出每根电线与环境之间的外部耦合大致相同。

如果您有3根电线,这会稍微复杂一点,因为您还希望平衡电线之间的耦合。通过周期性地扭曲三根电线,就可以将每根电线在接地,其他电线以及周围的其他物体上均等地进行处理。对于大型电力线,向太空辐射也是一个问题。同样,您希望三个导体之间的所有效果都相等。

乍一看,电源线不会出现扭曲,因为扭曲的间距为英里。您希望扭曲螺距只有一个波长的一小部分,并且线路中要有足够的扭曲,以使一切均匀。在60 Hz时,几英里仍然是“短”距离。


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从BM Weedy的Electric Power Systems 3e(重点是我的):

不对称的导体间距会导致每一相的电感不同,即使负载电流达到平衡,也会导致电压降不平衡。残留或合成的电压或电流会在相邻的通信线路中感应出不想要的电压。可以通过沿路径以规则间隔交换导体位置来克服这种情况,这种做法称为换位

我已经看到了传输线设计,该设计要求导体之间的间距不均匀(即,沿着T形木杆的横臂的导体间距为+ 1200mm,+ 375mm和-1200mm)。


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通过与变速箱设计工程师的私人访谈,该外发干扰问题是定期换位的主要原因。其他影响可以在传输线的末端或以最小的换位来补偿。
詹姆斯·卡梅隆

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假设您在水平面上有三根导线:。。。

中间线与其他两条线相邻。因此,它将受到与末端导线不同的影响。因此,您希望每根电线都在中间一段距离,以便平衡效果。

垂直放置三根导线也很常见:

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在这种情况下,除了其中一根导线位于两根导线之间,而另一根导线不在另一根导线之间的事实之外,一根导线比另一根导线更靠近地面。

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