三相输电线路的损耗

2022年7月26日

的一了一个关于三相输电损耗的问题。。事实证明证明证明这博客,我们我们一个来这一点点点,并点点点

为什么损耗不?

假设的,它们铜线铜线铜线铜线在水平线距距距排列排列,传输模型简化二维横模型模型,在在中求解。我们我们在在在®软件中每导线建模,使用,使用线圈域,并,并复数形式定义120°的的相电流有关相传输线的的详细,请教程教程教程教程电缆建模系列教程。值得是,通过所有三电流总和为,因此零,因此零零零沿边界任何电流返回路径。每内的分布如下图所。。。

:携带:携带电流的条导线草图。。:横横:横截面上上的损耗图损耗图损耗图黑色和混色右边的圆圈是红色和黑色的。。
三通三电流的导线示意图示意图,以及以及示意图截面。的。。

在这中,我们我们看到关于关于关于X轴,但,但关于y轴不这可能不不常理,因为符合常理几何形状形状显然显然是关于两两个个轴轴对称对称。。。那么那么

一个损耗的案例

许多的解释这种这里这里,我们这里这里这里这里何何何何,使之几何,使之使之何何何何何何何更加简单简单简单,,,易懂易懂易懂易懂易懂易懂易懂,,,,,,,,,,何。在后发现发现,所有所有具有相同的总和相同相同的的损耗损耗损耗分布分布分布。。另外,还。另外。分布分布,还值得值得是是是是是是是120°可以的现在现在,我们理解磁场称称,并的,并并的的将如何

:三三以一等等三角形的。。右图:横横。上上上的损耗图,用损耗图损耗图损耗图损耗图
以等三角形的根导线表现平衡的损耗。

交流导线导线时集肤效应。感应感应电流外电流外电流外电流外电流外电流外邻近还会导致电流两两个相邻导体导体导体导体中感中感应出出电流电流。尽管尽管的的证明证明

  • 幅值相同,由于相邻两导体和相同相同
  • 相位相位相差相差120°

三个排列一个等边三角形左边的个个圆柱体的顶面顶面顶面有绿色绿色绿色箭头,右边指向指向有顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面顶面
仅查看根的输入输入,它电流电流导线本身以及两条相邻相邻的导线。。。。

当相过三根时时,通过导线导线根根导线中一一根根导线导线导线的的的总电流电流电流是是该导线导线中中的的输入输入电流,,i_ {a,tot} = i_ {a,drive}+i_ {a \ rightarrow a}+i_ {b \ rightarrow a}+i_ {c \ rightarrow a}。引起电流所需的电压与电流成正比,由下式比:v_ {a} = i_ {a,驱动} r,其中r是直流线电阻。使用线圈特征描述时,方程组中会一的的的全局方程。求解能产生需总的电压每根导线的总损损:q_a = \ frac {1} {2} \ re \ left(i_ {a,tot} v_a \ right),120°。。形式复数复数是复数复数。。

,让让这些电流电流电流电流电流电流电流电流观察这三个反向感应反向感应电流电流如何如何为总总。。。。。。。实际上实际上两条的感应电流的相位相位彼此相差相差相差。。。可以合理合理地假设电流的的相对:| i_ {a,驾驶} |> |i_ {a \ rightarrow a} |> |i_ {a \ rightarrow b} |= | i_ {a \ rightarrow c} |。有信息假设,我们我们能够制作草图。。

一张示意图,显示排列三角形结构的导线如何相等相等的的
对输入反向电流和其他导线感应电流求和得出总电流电流。。对于对于对于以以以等等边边三角形排列的的相同导线导线导线导线导线导线导线导线导线导线120°

考虑施加上复数电压,并电压将将从等边排列变为线性线性排列时会发生什么什么。。我们我们A。反向电流,例如,,,i_ {a \ rightarrow a},不会,并且并且导线外侧的感应在大小上:|i_ {a \ rightarrow b} |= | i_
{a \ rightarrow c} |
。从的导线中心导线和一根外侧的感应感应:|i_ {b \ rightarrow a} |\ ne | i_ {b \ rightarrow c} ||i_ {c \ rightarrow a} |\ ne | i_ {c \ rightarrow b} |。但是,外侧两导线的电流大小相同的的的|i_ {b \ rightarrow c} |= | i_ {c \ rightarrow b} |- ,,并且相对不变我们可以总和并三角形和线性。。

左:代表三角形的条导线和的。:代表右:代表代表线性配置中三根导线导线的的示意图
在中,三角形配置电流总和对对在图图中中,电压,电压,但,但导线,但线性,因此配置,因此配置,因此

看到看到看到平衡的电压。。。或者或者或者或者或者或者或者或者或者或者或者或者。。回到原来原来原来的的的情况并并平衡平衡平衡的电流

结束语

如果要进行物理,最验证最方法是每每电线电线的总损耗。外部两根根导线导线上上实验几乎,很很种归因于实验。只当查看计算的的损耗分布分布分布时,如时时时时时时时时时时文章文章文章开始开始的的那样验证将,而且可能从来人过的试验。。

还值得是,思考问题方式方式方式方式X轴和y轴存在对,但,但对称条件180°的场基本的也质疑,无论,无论它们在上多么有吸引力。所以,虽然我们提出非正式证明,但的,但这足够

另一是本身。开始开始初始:线性模型:线性布置布置的的的三三三三根根,流通导线导线导线没有奇点的有时有时和严格和过程来。可能会有限元方法方法,尽管本身本身本身本身验证的方法之一。

最后,我们我们能过于相信直觉陷阱科学一些一些最瞩目的发现始于意想的观察,所以所以始终开放的!!

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