電力線路選擇

1、第一節(jié)電力線路概述第一節(jié)電力線路概述n電纜：不占電纜：不占地面地面空間，美化環(huán)境，有利于地面空間，美化環(huán)境，有利于地面設施的布置，并且不受外界氣候條件的影響，設施的布置，并且不受外界氣候條件的影響，故障率低；但有價格高，輸送容量小，故障率低；但有價格高，輸送容量小，敷設維敷設維修困難，難于發(fā)現(xiàn)和排除故障的缺點。修困難，難于發(fā)現(xiàn)和排除故障的缺點。一、架空線路的結構一、架空線路的結構 架空線路由導線、電桿、橫擔、絕緣子和線路金具等主要元件組成，見右圖。為了防雷，有的架空線路上還在電桿頂端架避雷線（架空地線）。為了加強電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線或板樁。（一）導線（一）導線n導線是線路的主體，

2、擔負著輸送電能（電力）的功能。n鋁絞線鋁絞線（lj）導電性能較好，重量輕，機械強度較小，耐腐蝕性差。多用于610kv的線路。 n銅絞線（tj） 導電性能好，機械強度好，對風雨和化學腐蝕作用的抵抗力都較強，但價格較高。n鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線（lgj） 在機械強度要求較高的場合和35kv及以上的架空線路上多被采用。 （二）桿塔（二）桿塔n桿塔是支持導線的支柱，是架空線路的重要組成部分。桿塔是支持導線的支柱，是架空線路的重要組成部分。對電桿的要求，主要是有足夠的機械強度，同時盡可能對電桿的要求，主要是有足夠的機械強度，同時盡可能經久耐用，價廉，便于搬運和安裝。經久耐用，價廉，便于搬運和安裝。n桿塔按

3、其采用的材料分，有木桿、水泥桿和鐵塔等三種。桿塔按其采用的材料分，有木桿、水泥桿和鐵塔等三種。（三）橫擔（三）橫擔n橫擔橫擔安裝在電桿的上部，安裝在電桿的上部，主要作用是固定絕緣子，并使主要作用是固定絕緣子，并使各導線相互之間保持一定的距離，防止風吹或其他作用各導線相互之間保持一定的距離，防止風吹或其他作用力產生擺動而造成相間短路。目前使用的主要是鐵橫擔、力產生擺動而造成相間短路。目前使用的主要是鐵橫擔、木橫擔、瓷擔等。木橫擔、瓷擔等。（四）絕緣子（四）絕緣子n絕緣子又稱瓷瓶。線路絕緣子用來將導線固定在電桿上，并使導線與電桿絕緣。故絕緣子應具有良好的絕緣性能和機械強度，并能承受各種氣象條件的變

4、化而不破裂。（五）金具（五）金具n用于連接、固定導線或固定絕緣子、橫擔等的金屬部件。常用的金具有：懸垂線夾、耐張線夾、接續(xù)金具、聯(lián)結金具、保護金具等。二、電纜線路的結構二、電纜線路的結構n1鎧裝電纜鎧裝電纜n鎧裝電纜是傳輸和分配電能的一種特殊導線。鎧裝電纜是傳輸和分配電能的一種特殊導線。它由導體、絕緣層和保護層它由導體、絕緣層和保護層和鎧裝層和鎧裝層組成。組成。n導體即電纜線芯，一般由多根銅線或鋁線絞合導體即電纜線芯，一般由多根銅線或鋁線絞合而成。而成。n絕緣層作為相間及對地的絕緣，絕緣層作為相間及對地的絕緣，n保護層又分內護層和外護層。內護層用來直接保護層又分內護層和外護層。內護層用來直接保

5、護絕緣層，外護層用以防止內護層免受機械保護絕緣層，外護層用以防止內護層免受機械損傷和腐蝕。損傷和腐蝕。n鎧裝層：鋼絲或鋼帶纏繞。鎧裝層：鋼絲或鋼帶纏繞。2軟電纜軟電纜n軟電纜分為橡膠電纜與塑料電纜（無鎧裝）兩種。第二節(jié)第二節(jié) 導線截面選擇導線截面選擇一、導線截面選擇原則一、導線截面選擇原則 為使供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經濟地運行，截面的為使供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經濟地運行，截面的選擇必需滿足下列條件：選擇必需滿足下列條件：1. 發(fā)熱條件發(fā)熱條件 導線和電纜（包括母線）在通過正常最大負荷電流（即導線和電纜（包括母線）在通過正常最大負荷電流（即計算電流）時產生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時

6、計算電流）時產生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。的最高允許溫度。2. 電壓損失條件電壓損失條件 導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的電壓損耗，不應超過正常運行時允許的電壓損耗。產生的電壓損耗，不應超過正常運行時允許的電壓損耗。3. 經濟電流密度經濟電流密度 35kv35kv及以上高壓線路及電壓及以上高壓線路及電壓35kv35kv以下但距離長、電流大以下但距離長、電流大的線路，其導線和電纜截面按經濟電流密度選擇，以使線路的線路，其導線和電纜截面按經濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。企業(yè)內的的年費用支出最小。

7、企業(yè)內的10kv10kv及以下線路，通常不按此及以下線路，通常不按此原則選擇。原則選擇。4.4.機械強度機械強度 導線（包括裸導線和絕緣導線）截面應不小于其最小允導線（包括裸導線和絕緣導線）截面應不小于其最小允許截面。架空裸導線的最小允許截面見表許截面。架空裸導線的最小允許截面見表5-15-1。對于電纜，。對于電纜，由于它有內外護套，機械強度一般滿足要求，不需校驗。但由于它有內外護套，機械強度一般滿足要求，不需校驗。但需校驗短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路穩(wěn)定度。需校驗短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路穩(wěn)定度。二、導線截面選擇計算二、導線截面選擇計算（一）按經濟電流密度選擇導線截面（一）按經濟電流密

8、度選擇導線截面n選擇截面越大，線路阻抗越小，電能損耗就越小。選擇截面越大，線路阻抗越小，電能損耗就越小。n截面選擇越小，線路投資、有色金屬消耗量及維截面選擇越小，線路投資、有色金屬消耗量及維修管理費用雖然低，也就是比較經濟。修管理費用雖然低，也就是比較經濟。n從全面的經濟效益考慮，使線路的年運行費用接從全面的經濟效益考慮，使線路的年運行費用接近最小的導線截面，稱為經濟截面，用符號近最小的導線截面，稱為經濟截面，用符號sec表示。表示。 n對應于經濟截面的線路負荷電流密度稱為經濟電對應于經濟截面的線路負荷電流密度稱為經濟電流密度。流密度。 經濟電流密度jec與年最大負荷利用小時數(shù)有關，年最大負荷

9、利用小時數(shù)越大，負荷越平穩(wěn)，損耗越大，經濟截面因而也就越大，經濟電流密度就會變小。 n按經濟電流密度選擇導線截面，應先確定按經濟電流密度選擇導線截面，應先確定tmax，然后根據(jù)導線材料查出經濟電流密度然后根據(jù)導線材料查出經濟電流密度jec，按線，按線路最大長時負荷電流路最大長時負荷電流ilo.m（設計階段用計算電流（設計階段用計算電流ica），由下式求出經濟截面。），由下式求出經濟截面。2caecec, mmisj選取等于或稍小于選取等于或稍小于sec的標準截面的標準截面sl，再校驗其他再校驗其他條件即可。條件即可。 slsec （二）按長時允許電流選擇導線截面（二）按長時允許電流選擇導線截面

10、n按長時允許電流選擇導線截面應滿足線路最大按長時允許電流選擇導線截面應滿足線路最大長時負荷電流長時負荷電流ilo.m（設計階段用計算電流（設計階段用計算電流ica，以，以下照此處理。）不大于導線長時允許電流下照此處理。）不大于導線長時允許電流ial的的條件，即條件，即 ialica n一般決定導線允許載流量時，周圍環(huán)境溫度均一般決定導線允許載流量時，周圍環(huán)境溫度均取取25作為標準，當周圍空氣溫度不是作為標準，當周圍空氣溫度不是25，導線的長時允許電流應按下式進行修正。，導線的長時允許電流應按下式進行修正。m0m0alalaliii k 對于電纜，還應當考慮到電纜的敷設方式對散熱條件的影響。n

11、如果幾根電纜并排，由于電纜互相影響，使散熱條件 變壞，其允許溫度還應乘以并排修正系數(shù)k3。n 電纜埋于土中，土壤的熱阻系數(shù)不同，散熱條件也不 同，應乘以土壤熱阻修正系數(shù)k2。 因此電纜的允許電流應按下式計算：alalalikkkkii321（三）按允許電壓損失選擇導線截面（三）按允許電壓損失選擇導線截面n線路的電壓損失是指線路始、末兩端電壓的有效值之差，以表示 12uuuagac12n%100%uuuu線路電壓損失的計算線路電壓損失的計算 接有一個集中負載時線路的電壓損失計算接有一個集中負載時線路的電壓損失計算nuu12cossinuuuagacabbcirix相電壓損失相電壓損失 三相對稱系

12、統(tǒng)的線電壓損失為三相對稱系統(tǒng)的線電壓損失為3cossinui rx用功率表示用功率表示00nn1prqxuprqxuul接有多個集中負載時線路的電壓損失計算 322ppp分段計算線路上總的電壓損失為 3211pppp3211qqqqp3= p3322qqqq3= q3322ppppi、qi各分布負荷的有功及無功功率；各分布負荷的有功及無功功率；pi、qi各線段上負荷的有功及無功功率；各線段上負荷的有功及無功功率；ri、xi 各線段上的電阻及電抗；各線段上的電阻及電抗；ri、xi電源至和負荷的線路電阻及電抗。電源至和負荷的線路電阻及電抗。nniiiii iii11nn11up rq xprq x

13、uu按允許電壓損失選擇導線和電纜截面按允許電壓損失選擇導線和電纜截面 （1）先取導線或電纜的電抗平均值，求出無功負荷在電抗上引起的電壓損失：rualuxalruuuru0xnqlxuucanrplsuucassn高壓架空線一般按經濟電流密度選擇；低壓動高壓架空線一般按經濟電流密度選擇；低壓動力線按長時允許電流選；低壓照明線，因其對力線按長時允許電流選；低壓照明線，因其對電壓水平要求較高，所以，一般先按允許電壓電壓水平要求較高，所以，一般先按允許電壓損失條件初選截面。損失條件初選截面。n電纜與架空線相比，散熱條件較差，故還應考電纜與架空線相比，散熱條件較差，故還應考慮在短路條件下的熱穩(wěn)定問題。因此高壓電纜慮在短路條件下的熱穩(wěn)定問題。因此高壓電纜截面除按經濟電流密度、允許電壓損失、長時截面除按經濟電流密度、允許電壓損失、長時允許電流選擇外，還應按短路的熱穩(wěn)定條件進允許電流選擇外，還應按短路的熱穩(wěn)定條件進行校驗。行校驗。n低壓電纜截面選擇與高壓電纜選擇不同，主要低壓電纜截面選擇與高壓電纜選擇不同，主要考慮電纜正常運