用戶供電系統(tǒng) 第四節(jié)

1、EXIT內(nèi)容提要：本章介紹了用戶供電系統(tǒng)的電力負(fù)荷與負(fù)荷內(nèi)容提要：本章介紹了用戶供電系統(tǒng)的電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算，介紹了供電電壓以及電源的選擇，還介紹了配電計(jì)算，介紹了供電電壓以及電源的選擇，還介紹了配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后簡(jiǎn)單介紹了供電系統(tǒng)的電能節(jié)約與電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后簡(jiǎn)單介紹了供電系統(tǒng)的電能節(jié)約與電能質(zhì)量控制。能質(zhì)量控制。EXIT第六節(jié)第六節(jié) 高低壓配電網(wǎng)高低壓配電網(wǎng)EXIT一、配電網(wǎng)的接線方式一、配電網(wǎng)的接線方式用戶供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)主要是用戶供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)主要是10(6)kV高壓配電網(wǎng)和高壓配電網(wǎng)和380V低壓配電網(wǎng)。低壓配電網(wǎng)。配電網(wǎng)常用的典型配電方式分為配電網(wǎng)常用的典型配電方式分為放射式、

2、樹(shù)干式和環(huán)式三種放射式、樹(shù)干式和環(huán)式三種。圖圖2-34 放射式接線圖放射式接線圖a)單回路放射式單回路放射式 b)雙回路放射式雙回路放射式 c)帶有公共備用線路的放射式帶有公共備用線路的放射式EXIT單回路放射式單回路放射式 雙回路放射式雙回路放射式 放射式線路故障影響范圍小，因而可靠性較高，而且易于控制和實(shí)現(xiàn)自放射式線路故障影響范圍小，因而可靠性較高，而且易于控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適于對(duì)重要負(fù)荷的供電。動(dòng)化，適于對(duì)重要負(fù)荷的供電。 HSSHSS總降壓變電所總降壓變電所 HDSHDS高壓配電所高壓配電所 STSSTS車間變電所車間變電所 1.1.放射式放射式 放射式接線的特點(diǎn)是配電母線上每路或兩路

3、饋電出線僅給放射式接線的特點(diǎn)是配電母線上每路或兩路饋電出線僅給 一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)單獨(dú)供電一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)單獨(dú)供電。放射式的缺點(diǎn)是：配電線路和高壓開(kāi)關(guān)柜數(shù)量多，投資大。放射式的缺點(diǎn)是：配電線路和高壓開(kāi)關(guān)柜數(shù)量多，投資大。EXIT單回路樹(shù)干式單回路樹(shù)干式 電纜分支箱電纜分支箱2 2、 樹(shù)干式樹(shù)干式 樹(shù)干式接線的特點(diǎn)是配電母線上每路饋電出線給同一方向樹(shù)干式接線的特點(diǎn)是配電母線上每路饋電出線給同一方向 的多個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電。的多個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電。 樹(shù)干式線路及其開(kāi)關(guān)電器樹(shù)干式線路及其開(kāi)關(guān)電器數(shù)量少，投資省，但可靠性數(shù)量少，投資省，但可靠性不高，不便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。不高，不便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 單回路樹(shù)干式只可供三單回路樹(shù)干式只可供

4、三級(jí)負(fù)荷，雙回路樹(shù)干式可靠級(jí)負(fù)荷，雙回路樹(shù)干式可靠性有所提高，可供二級(jí)負(fù)荷。性有所提高，可供二級(jí)負(fù)荷。 HSS HSS總降壓變電所總降壓變電所 HDSHDS高壓配電所高壓配電所 STSSTS車間變電所車間變電所高壓電纜線路的分支高壓電纜線路的分支通常采用專用電纜分支箱。通常采用專用電纜分支箱。電纜分支箱電纜分支箱雙回路樹(shù)干式雙回路樹(shù)干式 EXIT高壓電纜分支箱在電力系統(tǒng)高壓電纜分支箱在電力系統(tǒng)10kV配網(wǎng)電纜化工配網(wǎng)電纜化工程中，以一種經(jīng)濟(jì)、可靠、維護(hù)方便的接線方程中，以一種經(jīng)濟(jì)、可靠、維護(hù)方便的接線方式替代原配網(wǎng)架空線中大量的分支成為一大難式替代原配網(wǎng)架空線中大量的分支成為一大難題，并且以它

5、全絕緣、全密封的特性而使線路題，并且以它全絕緣、全密封的特性而使線路故障率大為降低，成為配網(wǎng)電纜化工程的首選故障率大為降低，成為配網(wǎng)電纜化工程的首選設(shè)備。電纜分支箱按照結(jié)構(gòu)形式和電纜接頭種設(shè)備。電纜分支箱按照結(jié)構(gòu)形式和電纜接頭種類的不同可分為美式電纜分支箱、歐式電纜分類的不同可分為美式電纜分支箱、歐式電纜分支箱和帶開(kāi)關(guān)的電纜分支箱三種。支箱和帶開(kāi)關(guān)的電纜分支箱三種。 EXITHSS總降壓變電所總降壓變電所 HDS高壓配電所高壓配電所 STS車間變電所車間變電所 3 3、 環(huán)式環(huán)式 環(huán)式接線又稱環(huán)網(wǎng)接線，其特點(diǎn)是把兩回樹(shù)干式配電線路的末環(huán)式接線又稱環(huán)網(wǎng)接線，其特點(diǎn)是把兩回樹(shù)干式配電線路的末 端或

6、中部連接起來(lái)構(gòu)成環(huán)式網(wǎng)絡(luò)端或中部連接起來(lái)構(gòu)成環(huán)式網(wǎng)絡(luò) 普通環(huán)式普通環(huán)式 High Voltage Substation receiving substation step-down substation 環(huán)式接線的供電可靠性較高，環(huán)式接線的供電可靠性較高，運(yùn)行方式靈活，可用于對(duì)二、運(yùn)行方式靈活，可用于對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷供電。當(dāng)環(huán)中任一三級(jí)負(fù)荷供電。當(dāng)環(huán)中任一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，只要查明故點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，只要查明故障點(diǎn)，經(jīng)過(guò)短時(shí)停電障點(diǎn)，經(jīng)過(guò)短時(shí)停電“倒閘倒閘操作操作”，拉開(kāi)故障點(diǎn)兩側(cè)隔，拉開(kāi)故障點(diǎn)兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，即可全部恢復(fù)供電。離開(kāi)關(guān)，即可全部恢復(fù)供電。EXIT 環(huán)網(wǎng)線路的分支通常采用由負(fù)荷開(kāi)關(guān)環(huán)網(wǎng)線路的

7、分支通常采用由負(fù)荷開(kāi)關(guān)或電纜插頭組成的專用環(huán)網(wǎng)配電設(shè)備。為避或電纜插頭組成的專用環(huán)網(wǎng)配電設(shè)備。為避免環(huán)式線路故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)和簡(jiǎn)化繼電免環(huán)式線路故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)和簡(jiǎn)化繼電保護(hù)，環(huán)式接線一般采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行。環(huán)式接保護(hù)，環(huán)式接線一般采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行。環(huán)式接線供電可靠性較高，目前在城市配電網(wǎng)中應(yīng)線供電可靠性較高，目前在城市配電網(wǎng)中應(yīng)用越來(lái)越廣。用越來(lái)越廣。拉手環(huán)式拉手環(huán)式 環(huán)網(wǎng)柜主接線環(huán)網(wǎng)柜主接線 EXIT圖2-38 低壓配電系統(tǒng)的接線方式a)放射式配電系統(tǒng)b)樹(shù)干式配電系統(tǒng)c)鏈?zhǔn)脚潆娤到y(tǒng)EXIT二、配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)二、配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)工廠高低壓配電網(wǎng)最普通的兩種戶外結(jié)構(gòu)是架空線和電纜。工廠高低壓配電網(wǎng)最普

8、通的兩種戶外結(jié)構(gòu)是架空線和電纜。 架空線的主要優(yōu)點(diǎn)有：架空線的主要優(yōu)點(diǎn)有：設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低。設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低。架空線與電纜比較，電纜架空線與電纜比較，電纜的造價(jià)約為架空線的的造價(jià)約為架空線的4倍。倍。露置空中，依靠定期巡線便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，露置空中，依靠定期巡線便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，有故障時(shí)易于檢修和維護(hù)，有故障時(shí)易于檢修和維護(hù)，電纜線路埋設(shè)在地下，不易發(fā)現(xiàn)缺陷，有故障電纜線路埋設(shè)在地下，不易發(fā)現(xiàn)缺陷，有故障時(shí)較難尋找，修復(fù)工作量也大。時(shí)較難尋找，修復(fù)工作量也大。利用空氣絕緣，建造比較容易利用空氣絕緣，建造比較容易，這一優(yōu)，這一優(yōu)點(diǎn)在超高壓線路上尤為明顯。點(diǎn)在超高壓線路上尤為明顯。 架空線路也存在

9、以下問(wèn)題：架空線路也存在以下問(wèn)題：需占一定的空間，需占一定的空間，導(dǎo)線距地高度及導(dǎo)線距地高度及距鄰近建筑物的距離根據(jù)電壓高低都有明確的規(guī)定，往往因?yàn)閺S區(qū)距鄰近建筑物的距離根據(jù)電壓高低都有明確的規(guī)定，往往因?yàn)閺S區(qū)生產(chǎn)廠房密集，人員較多，運(yùn)輸頻繁，加之負(fù)荷分散，采用架空線生產(chǎn)廠房密集，人員較多，運(yùn)輸頻繁，加之負(fù)荷分散，采用架空線時(shí)線路縱橫交錯(cuò)，占地較大。時(shí)線路縱橫交錯(cuò)，占地較大。架空線影響廠區(qū)美化，架空線影響廠區(qū)美化，這也是廠區(qū)這也是廠區(qū)供電采用電纜線路的原因之一。供電采用電纜線路的原因之一。EXIT 電纜，它的導(dǎo)電部電纜，它的導(dǎo)電部分和絕緣部分都在一個(gè)整分和絕緣部分都在一個(gè)整體中，所以電纜線路的

10、結(jié)體中，所以電纜線路的結(jié)構(gòu)問(wèn)題實(shí)際上就是電纜的構(gòu)問(wèn)題實(shí)際上就是電纜的敷設(shè)方法。敷設(shè)方法。電纜戶外敷設(shè)電纜戶外敷設(shè)有三種類型：有三種類型：1)直接埋地直接埋地2)敷設(shè)在混凝土管中敷設(shè)在混凝土管中3)敷設(shè)在電纜溝中敷設(shè)在電纜溝中圖2-39 電纜直接埋地EXIT圖2-41 電纜溝a)戶內(nèi) b)戶外 c)廠內(nèi)1蓋板 2電纜支架 3預(yù)埋鐵件EXIT圖2-40 電纜敷設(shè)在混凝土管中EXITEXITEXIT 電纜橋架在室內(nèi)敷設(shè)電纜橋架在室內(nèi)敷設(shè)EXIT三、供電線路的電阻和電抗三、供電線路的電阻和電抗1電阻電阻Ar0lrR0 2電抗電抗4rav0105 . 0lg6 . 42rDfx km/016. 0lg1

11、4. 0av0rDxlxX0對(duì)于系統(tǒng)頻率為50Hz的電網(wǎng)，且導(dǎo)線為有色金屬 EXIT圖2-42 三相交流線路中的線間距離圖2-43 導(dǎo)線的換位EXIT電暈現(xiàn)象電暈現(xiàn)象 英文為 (electronic) corona在110kV以上的變電所和線路上，時(shí)常能聽(tīng)到“陛哩”的放電聲和淡藍(lán)色的光環(huán)，這就是電暈。 電暈是極不均勻電場(chǎng)中所特有的電子崩流注形式的穩(wěn)定放電。 電暈是電力系統(tǒng)中重要的電能損耗原因之一。電暈的放電電流與天氣濕度以及空氣的流動(dòng)速度有關(guān)。一條110kV電力線路和一個(gè)110kV變電所組成的電力系統(tǒng)有50個(gè)地方會(huì)產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，那么這個(gè)電力系統(tǒng)所損耗的功率就有5511kW，其電能損耗不亞于一臺(tái)

12、2萬(wàn)kVA的電力變壓器的空載損耗。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年因電暈損耗的電能達(dá)到了20.5億kWh。 EXITEXIT 強(qiáng)電場(chǎng)作用下導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象，它的產(chǎn)生與導(dǎo)線本身和導(dǎo)線周圍空氣的條件（空氣中離子的數(shù)量、大小、電荷量等因素）有關(guān)；導(dǎo)線周圍空氣之所以會(huì)電離，是由于導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)了某一臨界值（線路實(shí)際運(yùn)行電壓高于電暈臨界電壓值時(shí)，表面場(chǎng)強(qiáng)也超過(guò)了臨界場(chǎng)強(qiáng)，將發(fā)生電暈），以至空氣中原有離子具備了足夠的動(dòng)能，撞擊其它不帶電分子，使后者也離子化，最后形成空氣的部分導(dǎo)電。電暈的產(chǎn)生是因?yàn)椴黄交膶?dǎo)體產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)，在不均勻的電場(chǎng)周圍曲率半徑小的電極附近當(dāng)電壓升高到一定值時(shí)，由于空氣游離就會(huì)

13、發(fā)生放電，形成電暈。因?yàn)樵陔姇灥耐鈬妶?chǎng)很弱，不發(fā)生碰撞游離，電暈外圍帶電粒子基本都是電離子，這些離子便形成了電暈放電電流。簡(jiǎn)單地說(shuō)，曲率半徑小的導(dǎo)體電極對(duì)空氣放電，便產(chǎn)生了電暈。 減少電暈有兩種途徑：第一種是將電力系統(tǒng)電壓降低，使電壓達(dá)不到電暈的起始電壓，但是這種方法不符合電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求，基本不能運(yùn)用。第二種是減少導(dǎo)體電極曲率半徑小的部位，比如在變電所母線兩端加裝球形附件，使母線兩端不平滑部分不暴露在空氣中，以及在耐張線夾與絕緣子碗頭連接處采用線夾穿釘開(kāi)口銷封閉裝置 。這是減少和防止電暈的最佳途徑。 EXITEXITv從滿足正常發(fā)熱條件看，要求通過(guò)導(dǎo)線或電纜的電流不應(yīng)大于它的允許從滿足正

14、常發(fā)熱條件看，要求通過(guò)導(dǎo)線或電纜的電流不應(yīng)大于它的允許載流量載流量v從滿足機(jī)械強(qiáng)度條件看，要求架空導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于它的最小截面從滿足機(jī)械強(qiáng)度條件看，要求架空導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于它的最小截面v從保證電壓質(zhì)量看，線路電壓損失不應(yīng)大于正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗從保證電壓質(zhì)量看，線路電壓損失不應(yīng)大于正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗v滿足經(jīng)濟(jì)要求滿足經(jīng)濟(jì)要求對(duì)于對(duì)于35kV及及110kV高壓供電線路，其截面主要按照經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇，高壓供電線路，其截面主要按照經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇，但應(yīng)按允許載流量來(lái)校驗(yàn)。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗但應(yīng)按允許載流量來(lái)校驗(yàn)。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗的

15、校驗(yàn)。車間內(nèi)動(dòng)力線路一般按照允許載流量來(lái)選擇截面。照明線路一般按的校驗(yàn)。車間內(nèi)動(dòng)力線路一般按照允許載流量來(lái)選擇截面。照明線路一般按照電壓損耗來(lái)選擇。照電壓損耗來(lái)選擇。 四、導(dǎo)線截面的選擇四、導(dǎo)線截面的選擇v導(dǎo)線截面選擇需要考慮的兩個(gè)最基本要求：導(dǎo)線截面選擇需要考慮的兩個(gè)最基本要求：架空線的機(jī)械過(guò)載能力和導(dǎo)線最高允許工作溫度架空線的機(jī)械過(guò)載能力和導(dǎo)線最高允許工作溫度EXIT1 1按允許載流量選擇導(dǎo)線、電纜截面按允許載流量選擇導(dǎo)線、電纜截面 為保證安全可靠，導(dǎo)線和電纜的正常發(fā)熱溫度不能超過(guò)其允許值?；蛘哒f(shuō)通過(guò)為保證安全可靠，導(dǎo)線和電纜的正常發(fā)熱溫度不能超過(guò)其允許值?；蛘哒f(shuō)通過(guò)導(dǎo)線的計(jì)算電流或正常運(yùn)

16、行方式下的導(dǎo)線的計(jì)算電流或正常運(yùn)行方式下的最大負(fù)荷電流最大負(fù)荷電流Imax應(yīng)當(dāng)小于它的允許載流量應(yīng)當(dāng)小于它的允許載流量， I IalalI Imaxmax式中式中 Ial導(dǎo)線允許載流量；導(dǎo)線允許載流量； Imax線路最大長(zhǎng)期工作電流，即最大負(fù)荷電流。線路最大長(zhǎng)期工作電流，即最大負(fù)荷電流。 EXIT2 2按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線、電纜截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線、電纜截面 截面選得越大，電能損耗就越小，但線路投資及維修管理費(fèi)用就越高；截面選截面選得越大，電能損耗就越小，但線路投資及維修管理費(fèi)用就越高；截面選得小，線路投資及維修管理費(fèi)用雖然低，但電能損耗則增加。綜合考慮這兩方面的得小，線路投資及維修管

17、理費(fèi)用雖然低，但電能損耗則增加。綜合考慮這兩方面的因素，定出總的經(jīng)濟(jì)效益為最好的截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密因素，定出總的經(jīng)濟(jì)效益為最好的截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。 ecjAec=Imax/jec式中式中 Aec 導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面；導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面；Imax 線路最大長(zhǎng)期工作電流；線路最大長(zhǎng)期工作電流；jec 經(jīng)濟(jì)電流密度。經(jīng)濟(jì)電流密度。EXIT 相同截面下，銅的載流能力是鋁的相同截面下，銅的載流能力是鋁的1.3倍，因此若導(dǎo)線為倍，因此若導(dǎo)線為T(mén)J型銅絞線時(shí)，型銅絞線時(shí)，其允許載流量為相同截面其允許載流量為相同截面LJ型鋁絞線允

18、許載流量的型鋁絞線允許載流量的1.3倍。倍。 允許載流量與環(huán)境溫度有關(guān)允許載流量與環(huán)境溫度有關(guān)。查允許載流量時(shí)注意根據(jù)環(huán)境溫度查出或乘。查允許載流量時(shí)注意根據(jù)環(huán)境溫度查出或乘上上溫度修正系數(shù)溫度修正系數(shù)求出相應(yīng)的允許載流量。求出相應(yīng)的允許載流量。0al0alTTTTKTTal導(dǎo)體正常工作時(shí)的最高允許溫度；導(dǎo)體正常工作時(shí)的最高允許溫度；T0導(dǎo)體允許載流量所采用的環(huán)境溫度；導(dǎo)體允許載流量所采用的環(huán)境溫度； T0導(dǎo)體敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度。導(dǎo)體敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度。 EXIT按規(guī)定，選擇導(dǎo)線時(shí)所用的環(huán)境溫度：按規(guī)定，選擇導(dǎo)線時(shí)所用的環(huán)境溫度：q 室外室外取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁兀蝗‘?dāng)?shù)刈顭嵩缕骄?/p>

19、高氣溫；q 室內(nèi)室內(nèi)取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶尤‘?dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?。 選擇電纜時(shí)所用的環(huán)境溫度：選擇電纜時(shí)所用的環(huán)境溫度：q 土中直埋土中直埋取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁?；取?dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁兀籷 室外電纜溝、電纜隧道室外電纜溝、電纜隧道取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?；取?dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁兀籷 室內(nèi)電纜溝室內(nèi)電纜溝取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶尤‘?dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?。 EXITv 選擇降壓變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)取變壓器額定一次電流。選擇降壓變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)取變壓器額定一次電流。v 選高壓電容器的引入線應(yīng)為電容器額定電流的選高壓電容器的引入線應(yīng)為電容器額定電流的1.35倍；倍；v 選低

20、壓電容器的引入線應(yīng)為電容器額定電流的選低壓電容器的引入線應(yīng)為電容器額定電流的1.5倍（主要考慮電容器充電時(shí)有較倍（主要考慮電容器充電時(shí)有較大涌流）。大涌流）。 一般三相負(fù)荷基本平衡的低壓線路的中性線截面，不宜小于相線截面的一般三相負(fù)荷基本平衡的低壓線路的中性線截面，不宜小于相線截面的50%； 三次諧波電流相當(dāng)突出的三相線路，選中性線截面與相線截面相同；三次諧波電流相當(dāng)突出的三相線路，選中性線截面與相線截面相同； 由三相線路分出的兩相三線線路和單相雙線線路中的中性線，中性線截面應(yīng)與相由三相線路分出的兩相三線線路和單相雙線線路中的中性線，中性線截面應(yīng)與相線截面相等。線截面相等。q室內(nèi)明敷的絕緣導(dǎo)線

21、，其最小截面不得小于室內(nèi)明敷的絕緣導(dǎo)線，其最小截面不得小于4mm2。q低壓架空導(dǎo)線，其最小截面不得小于低壓架空導(dǎo)線，其最小截面不得小于16 mm2。q保護(hù)線截面一般不得小于相線截面的一半，但當(dāng)相線截面小于保護(hù)線截面一般不得小于相線截面的一半，但當(dāng)相線截面小于16 mm2時(shí)，時(shí)，保護(hù)線截面應(yīng)與相線截面相等。保護(hù)線截面應(yīng)與相線截面相等。q保護(hù)中性線的截面選擇應(yīng)同時(shí)滿足中性線和保護(hù)線選擇的條件。保護(hù)中性線的截面選擇應(yīng)同時(shí)滿足中性線和保護(hù)線選擇的條件。 EXIT3 3按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面 架空裸導(dǎo)線和不同敷設(shè)方式的絕緣導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于其最小允許截面的要求，可架空裸導(dǎo)線和不同敷

22、設(shè)方式的絕緣導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于其最小允許截面的要求，可查表進(jìn)行校驗(yàn)。規(guī)程規(guī)定查表進(jìn)行校驗(yàn)。規(guī)程規(guī)定110kV架空線路不得采用單股線。電纜不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。架空線路不得采用單股線。電纜不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。導(dǎo)線種類最小允許截面（mm2） 備注 35kV 310kV 低壓 鋁及鋁合金線 353516* *與鐵路交叉跨越時(shí)應(yīng)為35mm2 鋼芯鋁絞線 352516 架空裸導(dǎo)線的最小截面架空裸導(dǎo)線的最小截面 EXIT4 4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜截面按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜截面 為了保證用電設(shè)備端子處電壓偏移不超過(guò)其允許值，設(shè)計(jì)線路時(shí)，高壓配電線路的為了保證用電設(shè)備端子處電壓偏移不超過(guò)其允許值，設(shè)計(jì)線路時(shí)，

23、高壓配電線路的電壓損耗一般不超過(guò)線路額定電壓的電壓損耗一般不超過(guò)線路額定電壓的5%，從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備端子處的低壓，從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備端子處的低壓配電線路的電壓損耗，一般也不超過(guò)線路額定電壓的配電線路的電壓損耗，一般也不超過(guò)線路額定電壓的5%（以滿足用電設(shè)備要求為限）。（以滿足用電設(shè)備要求為限）。如果線路電壓損耗超過(guò)了允許值，應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線截面，使之小于允許電壓損耗。如果線路電壓損耗超過(guò)了允許值，應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線截面，使之小于允許電壓損耗。對(duì)于輸電距離較長(zhǎng)或負(fù)荷電流較大的線路，必須按允許電壓損耗來(lái)選擇或校驗(yàn)導(dǎo)線對(duì)于輸電距離較長(zhǎng)或負(fù)荷電流較大的線路，必須按允許電壓損耗來(lái)選擇或校

24、驗(yàn)導(dǎo)線的截面的截面: : %100*)()(%al2N00ACUUlXQlRPU式中式中 線路實(shí)際的電壓損耗；線路實(shí)際的電壓損耗；P、Q干線上總的有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷；干線上總的有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷；l線路的長(zhǎng)度；線路的長(zhǎng)度； R0、X0線路單位長(zhǎng)度的電阻和電抗；線路單位長(zhǎng)度的電阻和電抗； UN線路的額定電壓。線路的額定電壓。%ACUEXIT對(duì)于架空線路可先取對(duì)于架空線路可先取 ，對(duì)于電纜線路可先取，對(duì)于電纜線路可先取 ，因此可由上式求出因此可由上式求出R0： R0 于是，可導(dǎo)出滿足電壓損耗要求的導(dǎo)線截面于是，可導(dǎo)出滿足電壓損耗要求的導(dǎo)線截面A A： A A 式中式中 導(dǎo)線材料的電阻率。導(dǎo)線材料的

25、電阻率。 根據(jù)上式所得根據(jù)上式所得A A值選出導(dǎo)線標(biāo)稱截面后，再根據(jù)線路布置情況得出實(shí)際和進(jìn)行校驗(yàn)。值選出導(dǎo)線標(biāo)稱截面后，再根據(jù)線路布置情況得出實(shí)際和進(jìn)行校驗(yàn)。 km/4 . 00Xkm/08. 00X)%(10al2NlQXUUPl0REXIT例例 設(shè)有一回設(shè)有一回10kV的的LJ型架空線路向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，線路長(zhǎng)度和負(fù)荷情況如圖所示。已型架空線路向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，線路長(zhǎng)度和負(fù)荷情況如圖所示。已知架空線線間距為知架空線線間距為1m，空氣中最高溫度為，空氣中最高溫度為37，允許電壓損耗，允許電壓損耗 ，試選擇導(dǎo)線截，試選擇導(dǎo)線截面。面。5%alU解：解：設(shè)線路設(shè)線路AB段和段和BC段選取同一截

26、面段選取同一截面LJ型鋁絞線，先型鋁絞線，先取取 ，則對(duì)，則對(duì)AB段（段（l1段）來(lái)說(shuō)，段）來(lái)說(shuō)，P1=p1+p2， Q1=q1+q2 ；對(duì)；對(duì)BC段（段（ l2段）來(lái)說(shuō)，段）來(lái)說(shuō)， P2=p2 ， Q2=q2 。因。因此可得此可得 km/4 . 00X%100*)()(%2N22022021102110ACUqlXplRqqlXpplRU%100*103 . 02)3 . 05 . 0(34 . 08 . 02)8 . 01 (320R5% 代入數(shù)據(jù)可得代入數(shù)據(jù)可得 0Rkm/54. 0A 220mm4 .58mm54. 07 .31REXIT例例 設(shè)有一回設(shè)有一回10kV的的LJ型架空線路

27、向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，線路長(zhǎng)度和負(fù)荷情況如圖所示。已型架空線路向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，線路長(zhǎng)度和負(fù)荷情況如圖所示。已知架空線線間距為知架空線線間距為1m，空氣中最高溫度為，空氣中最高溫度為37，允許電壓損耗，允許電壓損耗 ，試選擇導(dǎo)線截，試選擇導(dǎo)線截面。面。5%alU解：解：選取選取LJ-70LJ-70鋁絞線，查表可得：鋁絞線，查表可得： ， ，將參數(shù)代入可得，將參數(shù)代入可得 km/46. 00Rkm/344. 00X%252. 4%ACU5% 可見(jiàn)，可見(jiàn)，LJ-70LJ-70型導(dǎo)線滿足電壓損失要求，下面型導(dǎo)線滿足電壓損失要求，下面按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)。按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)。 導(dǎo)線最大負(fù)荷電流為導(dǎo)線最大負(fù)荷

28、電流為ABAB段承載電流，其值為段承載電流，其值為 A114103)300500()8001000(3)()(22N221221ABUqqppI 查表，得查表，得LJ-70型導(dǎo)線在型導(dǎo)線在40條件下的載流量為條件下的載流量為215A大于導(dǎo)線最大負(fù)大于導(dǎo)線最大負(fù)荷電流，滿足發(fā)熱條件。荷電流，滿足發(fā)熱條件。 EXIT例例 設(shè)有一回設(shè)有一回10kV LJ-70型架空線路向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，線路長(zhǎng)度和負(fù)荷情況如型架空線路向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，線路長(zhǎng)度和負(fù)荷情況如圖所示。架空線線間距為圖所示。架空線線間距為1m，空氣中最高溫度為，空氣中最高溫度為37，允許電壓損，允許電壓損耗耗 ，已知，已知LJ-70型導(dǎo)線在

29、型導(dǎo)線在40條件下的載流量為條件下的載流量為215A，求線路末端功，求線路末端功率因數(shù)保持率因數(shù)保持0.8時(shí)，可以傳送的最大有功功率是多少？時(shí)，可以傳送的最大有功功率是多少？5%alU2000kWPmax=?1390kW75. 0tanEXIT第七節(jié)第七節(jié) 用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約EXIT一、電能節(jié)約的途徑一、電能節(jié)約的途徑 一方面要降低供電系統(tǒng)的電能損耗，提高供電效率，另一方面要降低供電系統(tǒng)的電能損耗，提高供電效率，另一方面要降低生產(chǎn)中的電能消耗，提高電能的生產(chǎn)利用率一方面要降低生產(chǎn)中的電能消耗，提高電能的生產(chǎn)利用率 二、供電系統(tǒng)中的電能損耗與節(jié)約二、供電系統(tǒng)

30、中的電能損耗與節(jié)約 供電系統(tǒng)中的電能損耗包括變壓器和線路中的電能損耗，降低電能供電系統(tǒng)中的電能損耗包括變壓器和線路中的電能損耗，降低電能損耗的主要途徑有變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、供電系統(tǒng)損耗的主要途徑有變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、供電系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)調(diào)配、無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)?。?fù)荷的經(jīng)濟(jì)調(diào)配、無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)取ｋ娔芟M(fèi)的形式包括：電能損耗和電能消耗。電能消費(fèi)的形式包括：電能損耗和電能消耗。電能損耗：電能傳輸和變換過(guò)程中所損耗的電能，變壓器線路電能損耗：電能傳輸和變換過(guò)程中所損耗的電能，變壓器線路電能損耗，電能損耗越大，供電效率越低。電能損耗，電能損耗越大，供電效率越低。電能消耗指用電設(shè)備在

31、運(yùn)行過(guò)程中由于能量轉(zhuǎn)化而消耗的電能。電能消耗指用電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中由于能量轉(zhuǎn)化而消耗的電能。大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、聲能、光能、熱能等，少部分由于設(shè)備大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、聲能、光能、熱能等，少部分由于設(shè)備轉(zhuǎn)化效率不高而以發(fā)熱形式浪費(fèi)掉了，設(shè)備轉(zhuǎn)化效率越低、則轉(zhuǎn)化效率不高而以發(fā)熱形式浪費(fèi)掉了，設(shè)備轉(zhuǎn)化效率越低、則電能利用率越低。電能利用率越低。EXIT1.變壓器的電能損耗與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器的電能損耗與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（1）變壓器的功率損耗）變壓器的功率損耗 2NTCTNCuT0TSSPPP2NTCTNT0TSSQQQ（2）變壓器的電能損耗）變壓器的電能損耗 2NTCTNCugzT0TSSPTPW（3）變壓器的

32、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行）變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 N.T2LT. 0qCu.N.T2LT. 0TqTgs.TQKQkPKPQkPPEXIT2. 2. 線路的電能損耗與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行線路的電能損耗與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（1 1）線路的電能損耗）線路的電能損耗 2Nc02cl3USlrRIW（2 2）線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行）線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行包括：線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行包括：合理選擇導(dǎo)線截面和材質(zhì)，必要合理選擇導(dǎo)線截面和材質(zhì)，必要時(shí)按經(jīng)濟(jì)電流密度法選??；時(shí)按經(jīng)濟(jì)電流密度法選?。缓侠碜呔€，避免線路迂回，減少合理走線，避免線路迂回，減少線路長(zhǎng)度；線路長(zhǎng)度；采用靈活的主接線，可能時(shí)雙回線路并列運(yùn)行；采用靈活的主接線，可能時(shí)雙回線路并列運(yùn)行；如果用

33、多回載流導(dǎo)體并聯(lián)供電，應(yīng)將三相載流導(dǎo)體正確排列如果用多回載流導(dǎo)體并聯(lián)供電，應(yīng)將三相載流導(dǎo)體正確排列以減小近距效應(yīng)，從而使電抗減小以減小近距效應(yīng)，從而使電抗減小 EXIT3. 供電系統(tǒng)的節(jié)電措施供電系統(tǒng)的節(jié)電措施 通過(guò)負(fù)荷調(diào)配來(lái)平穩(wěn)負(fù)荷和裝設(shè)電力電容器來(lái)補(bǔ)償無(wú)功是供電通過(guò)負(fù)荷調(diào)配來(lái)平穩(wěn)負(fù)荷和裝設(shè)電力電容器來(lái)補(bǔ)償無(wú)功是供電系統(tǒng)節(jié)電的兩個(gè)重要措施。系統(tǒng)節(jié)電的兩個(gè)重要措施。 （1）供電系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)調(diào)配）供電系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)調(diào)配 以降低供電系統(tǒng)損耗為目的，以降低供電系統(tǒng)損耗為目的，通過(guò)負(fù)荷調(diào)配，使總用電負(fù)荷趨于平穩(wěn)的措施稱作電力負(fù)荷的經(jīng)通過(guò)負(fù)荷調(diào)配，使總用電負(fù)荷趨于平穩(wěn)的措施稱作電力負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)調(diào)配。負(fù)荷

34、經(jīng)濟(jì)調(diào)配主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容：濟(jì)調(diào)配。負(fù)荷經(jīng)濟(jì)調(diào)配主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容： 1）在空間上對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，使供電系統(tǒng)各個(gè)變壓器和電力）在空間上對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，使供電系統(tǒng)各個(gè)變壓器和電力線路實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。線路實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 2）在時(shí)間上對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，削峰填谷，使負(fù)荷曲線接近均）在時(shí)間上對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，削峰填谷，使負(fù)荷曲線接近均衡。衡。 3）在三相負(fù)荷分配上，使三相的負(fù)荷盡量均衡。）在三相負(fù)荷分配上，使三相的負(fù)荷盡量均衡。 （2）供電系統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償）供電系統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償 電力用戶中，大量使用著感電力用戶中，大量使用著感性用電設(shè)備，它們從電網(wǎng)吸收感性無(wú)功功率。無(wú)功功率本身并性用電設(shè)備，它們從

35、電網(wǎng)吸收感性無(wú)功功率。無(wú)功功率本身并不消耗電能，但是，無(wú)功功率增大了負(fù)荷電流，從而增大了供不消耗電能，但是，無(wú)功功率增大了負(fù)荷電流，從而增大了供電系統(tǒng)中的電能損耗電系統(tǒng)中的電能損耗 。因此，無(wú)功補(bǔ)償式供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的。因此，無(wú)功補(bǔ)償式供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的主要措施之一。主要措施之一。EXIT三、用電系統(tǒng)中的電能節(jié)約三、用電系統(tǒng)中的電能節(jié)約1. 電動(dòng)機(jī)節(jié)電電動(dòng)機(jī)節(jié)電1)采用高效電動(dòng)機(jī)，合理選擇電動(dòng)機(jī)額定功率 2)大力推廣交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù) 3)提高電機(jī)負(fù)載率 2.照明節(jié)電照明節(jié)電（1）充分利用天然采光節(jié)電 （2）推廣使用高效節(jié)能光源 （3）合理選擇高效燈具 （4）使用智能照明控制系統(tǒng) EXIT用

36、電系統(tǒng)中的電能節(jié)約，其主要途徑如下：用電系統(tǒng)中的電能節(jié)約，其主要途徑如下： 1)1)利用工業(yè)余熱發(fā)電供熱。利用工業(yè)余熱發(fā)電供熱。 2)2)改進(jìn)舊設(shè)備，提高效率及性能。改進(jìn)舊設(shè)備，提高效率及性能。 3)3)在保證設(shè)備安全運(yùn)行條件下，縮短生產(chǎn)周期，增加產(chǎn)量，提高質(zhì)量。在保證設(shè)備安全運(yùn)行條件下，縮短生產(chǎn)周期，增加產(chǎn)量，提高質(zhì)量。 4)4)減少工序和壓縮每道工序所需時(shí)間。減少工序和壓縮每道工序所需時(shí)間。 5)5)改善工藝，改進(jìn)操作。改善工藝，改進(jìn)操作。 6)6)加強(qiáng)設(shè)備維修，減少機(jī)械磨損。加強(qiáng)設(shè)備維修，減少機(jī)械磨損。 7)7)減少工業(yè)用氣、用風(fēng)、用水的漏失。減少工業(yè)用氣、用風(fēng)、用水的漏失。 8)8)采用新技術(shù)、新工藝。采用新技術(shù)、新工藝。EXIT例例 某起重機(jī)廠總降變電所有一臺(tái)5600kVA變壓器，P0.T=12kW，PCu.N.T=50kW。調(diào)整前，每日6時(shí)至22時(shí)平均負(fù)荷為3100kVA（不含電爐），10時(shí)至18時(shí)投入2500kVA電爐使負(fù)荷達(dá)到5600kVA高峰，22時(shí)至次日6時(shí)進(jìn)入低谷，負(fù)荷為400kVA。為降低供電系統(tǒng)的電能損耗，將電爐投入時(shí)間改為22時(shí)至次日6時(shí)，試計(jì)算負(fù)荷調(diào)整后僅變壓器的一年的節(jié)電效果。解解 設(shè)工廠采用無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，任何情