供配電技術(shù)第5章_-電力線(xiàn)路課件

1、第5章 供配電系統(tǒng)電力線(xiàn)路主要內(nèi)容電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式導(dǎo)線(xiàn)和電纜選擇的一般原則按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面電力線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)5.1電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式1）接線(xiàn)方式供電安全可靠，操作方便，運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)和有利于發(fā)展。 按電壓高低：高壓線(xiàn)路（1kV以上）、低壓線(xiàn)路（1kV及以下）2）電力線(xiàn)路基本要求：3）電力線(xiàn)路分類(lèi)：由電源端向負(fù)荷端輸送電能時(shí)采用的網(wǎng)絡(luò)形式 按結(jié)構(gòu)型式：架空線(xiàn)路、電纜線(xiàn)路、車(chē)間（室內(nèi)）線(xiàn)路5.1.1高壓電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式優(yōu)點(diǎn)：放射式線(xiàn)路之間互不影響，因此供電可靠性較高，而且便于裝設(shè)自動(dòng)裝置；缺點(diǎn)：高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備用得較多

2、，而且每臺(tái)高壓斷路器或負(fù)荷開(kāi)關(guān)須裝設(shè)一個(gè)高壓開(kāi)關(guān)柜，從而使投資增加。從變配電所高壓母線(xiàn)上引出的一回線(xiàn)路直接向一個(gè)車(chē)間變電所或高壓用電設(shè)備供電，沿線(xiàn)不接其他負(fù)荷。1）高壓放射式接線(xiàn)在企業(yè)內(nèi)部從總降壓變電所（或配電所）以510kV電壓向各車(chē)間變電所、高壓用電設(shè)備供電單回路放射式 雙回路放射式 5.1.1高壓電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式缺點(diǎn)：供電可靠性較低，當(dāng)高壓配電干線(xiàn)發(fā)生故障或檢修時(shí)，接于該干線(xiàn)的所有負(fù)荷都要停電；且在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方面，適應(yīng)性較差。由變配電所高壓母線(xiàn)上引出的每路高壓配電干線(xiàn)上，沿線(xiàn)上接了幾個(gè)車(chē)間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線(xiàn)方式。2）高壓樹(shù)干式接線(xiàn)電纜分支箱雙回路樹(shù)干式 電纜分支箱單回路樹(shù)干式 優(yōu)點(diǎn)：

3、變配電所出線(xiàn)減少，能減少線(xiàn)路的有色金屬消耗量；采用的高壓開(kāi)關(guān)數(shù)量較少，投資較省。5.1.1高壓電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行靈活，供電可靠性高。這種環(huán)式接線(xiàn)在現(xiàn)代城市電網(wǎng)中應(yīng)用很廣。樹(shù)干式接線(xiàn)的改進(jìn)，兩路樹(shù)干式接線(xiàn)連接起來(lái)構(gòu)成環(huán)形接線(xiàn)。3）高壓環(huán)形接線(xiàn)為了避免環(huán)形線(xiàn)路上發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，也為了便于實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路保護(hù)的選擇性，因此絕大多數(shù)環(huán)形線(xiàn)路采取“開(kāi)口”運(yùn)行方式，即環(huán)形線(xiàn)路中有一處的開(kāi)關(guān)正常時(shí)是斷開(kāi)的。普通環(huán)式 5.1.1高壓電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式往往是幾種接線(xiàn)方式的組合，根據(jù)具體情況，對(duì)供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定。對(duì)大中型工廠(chǎng)，高壓配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式; 對(duì)于

4、供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹(shù)干式或環(huán)形配電。5.1.2低壓電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式1）低壓放射式接線(xiàn)在企業(yè)內(nèi)部從車(chē)間變電所以380/220v的電壓向車(chē)間各用電設(shè)備或負(fù)荷點(diǎn)供電。車(chē)間變電所動(dòng)力配電箱用電設(shè)備車(chē)間變電所雙電源自動(dòng)切換箱適用場(chǎng)合：用電設(shè)備為大容量，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求（指有潮濕、腐蝕性環(huán)境或有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所等）的車(chē)間、建筑物內(nèi)a) 單回路放射式 b) 雙回路放射式 5.1.2低壓電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式2）低壓樹(shù)干式接線(xiàn)動(dòng)力配電箱車(chē)間變電所雙電源自動(dòng)切換箱車(chē)間變電所適用場(chǎng)合：正常環(huán)境的車(chē)間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且無(wú)特殊要求。a) 單回路

5、樹(shù)干式 b) 雙回路樹(shù)干式5.1.2低壓電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式2）低壓樹(shù)干式接線(xiàn)鏈?zhǔn)?這是一種變形的樹(shù)干式，適用于從配電箱對(duì)彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備的配電。鏈?zhǔn)骄€(xiàn)路只在線(xiàn)路首端設(shè)置一組總的保護(hù)，可靠性低。鏈?zhǔn)较噙B的用電設(shè)備一般不宜超過(guò)5臺(tái)，鏈?zhǔn)较噙B的配電箱不宜超過(guò)3臺(tái)，總?cè)萘坎灰顺^(guò)10kW。5.1.2低壓電力線(xiàn)路的接線(xiàn)方式3）低壓環(huán)形接線(xiàn) 多用于各車(chē)間變電所低壓側(cè)之間的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，彼此連成環(huán)式，互為備用。通常備用電源與主供電源不同時(shí)供電，即也采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式。 5.2導(dǎo)線(xiàn)和電纜選擇的一般原則1）滿(mǎn)足用電設(shè)備對(duì)供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求 選擇：型號(hào)和截面2）盡量節(jié)省投資，降低年運(yùn)行費(fèi)，布

6、局合理，維修方便。5.2.1導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)的選擇原則1）常用架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)及選擇 銅 鋁 鋼導(dǎo)電性能最好（電導(dǎo)率53m/mm2），機(jī)械強(qiáng)度也相當(dāng)高（抗拉強(qiáng)度約為380MPa）；但屬于貴重金屬，應(yīng)盡量節(jié)約；機(jī)械強(qiáng)度較差（抗拉強(qiáng)度約為150MPa），但其導(dǎo)電性較好（電導(dǎo)率32m/mm2 ） ，且具有質(zhì)輕價(jià)廉優(yōu)點(diǎn)；機(jī)械強(qiáng)度很高（多股鋼絞線(xiàn)的抗拉強(qiáng)度可達(dá)1200MPa ），導(dǎo)電性能差（電導(dǎo)率7.52m/mm2 ） ，功率損耗大，在大氣中容易腐蝕；鋼導(dǎo)線(xiàn)在架空線(xiàn)路上一般只做避雷線(xiàn)使用，且使用鍍鋅鋼絞線(xiàn)。導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)： 5.2.1導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)的選擇原則1）常用架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)及選擇 戶(hù)外架空線(xiàn)路10KV及

7、以上電壓等級(jí)一般采用裸導(dǎo)線(xiàn)，380V電壓等級(jí)一般采用絕緣導(dǎo)線(xiàn)。 裸導(dǎo)線(xiàn)與絕緣導(dǎo)線(xiàn)在同一個(gè)規(guī)格內(nèi)，裸導(dǎo)線(xiàn)載流量比絕緣導(dǎo)線(xiàn)的載流量要大。因?yàn)榻^緣導(dǎo)線(xiàn)加上絕緣層以后，導(dǎo)線(xiàn)的散熱較差，其載流能力差不多比裸導(dǎo)線(xiàn)低一個(gè)檔次。架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)與普通架空裸導(dǎo)線(xiàn)相比，具有絕緣性能好、防腐性能好、防外力破壞、強(qiáng)度達(dá)到要求等許多優(yōu)點(diǎn)，可解決常規(guī)裸導(dǎo)線(xiàn)在運(yùn)行過(guò)程中遇到的一些難題，價(jià)格又比地埋電纜便宜得多，因此，在配電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。 對(duì)于10kV及以上架空線(xiàn)路，當(dāng)安全距離或周?chē)h(huán)境難以滿(mǎn)足要求，可采用絕緣導(dǎo)線(xiàn)。 5.2.1導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)的選擇原則1）常用架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)及選擇 鋁絞線(xiàn)LJ 鋼芯鋁絞線(xiàn)LGJ 銅絞線(xiàn)TJ

8、 防腐鋼心鋁絞線(xiàn)LGJF導(dǎo)電性能好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用抵抗力較強(qiáng)，但機(jī)械強(qiáng)度較差，對(duì)化學(xué)腐蝕作用抵抗力較差。多用于510KV的線(xiàn)路。機(jī)械強(qiáng)度較好。適合于機(jī)械強(qiáng)度要求較高場(chǎng)合和35KV及以上的架空線(xiàn)路上多采用。導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用抵抗力強(qiáng)，但價(jià)格較貴。一般用周?chē)懈g性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線(xiàn)上。用得較多5.2.1導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)的選擇原則2）常用電力電纜型號(hào)及選擇 塑料絕緣電力電纜油浸紙絕緣電力電纜聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜：達(dá)10KV電壓等級(jí)；交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電纜：達(dá)110KV電壓等級(jí)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，抗酸堿，耐腐蝕，敷設(shè)安裝方便，并可敷設(shè)在有較大高差或垂直、傾斜

9、的環(huán)境中。可用于垂直或高落差處，敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，但不能承受大的拉力。用得較多5.2.1導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)的選擇原則3）常用絕緣導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)及選擇 線(xiàn)芯材料：有鋁芯和銅芯；導(dǎo)線(xiàn)外皮的絕緣材料：塑料絕緣和橡膠絕緣絕緣性能良好，價(jià)格低，適合于室內(nèi)使用；不宜在戶(hù)外使用，以免高溫時(shí)軟化，低溫時(shí)變硬變脆；BLV(BV),BLVV(BVV),BVR適合于戶(hù)外使用；BLX(BX),BBLX(BBX),BLXF,BXR用得較多 建筑物或車(chē)間內(nèi)采用的配電線(xiàn)路及從電桿上引進(jìn)戶(hù)內(nèi)的線(xiàn)路多為絕緣導(dǎo)線(xiàn)。但配電干線(xiàn)多采用裸導(dǎo)線(xiàn)，少數(shù)采用電纜。 5.2.2導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面的選擇原則安全、可靠、經(jīng)濟(jì) 發(fā)

10、熱條件 電壓損失 經(jīng)濟(jì)電流密度 機(jī)械強(qiáng)度 滿(mǎn)足短路穩(wěn)定條件導(dǎo)線(xiàn)和電纜（包括母線(xiàn)）在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。使線(xiàn)路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小的電流密度(表5-1）對(duì)架空線(xiàn)路而言，導(dǎo)線(xiàn)截面應(yīng)不小于其最小允許截面。（A-15導(dǎo)線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度最小截面）電纜（包括母線(xiàn)）需校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。關(guān)于絕緣導(dǎo)線(xiàn)和電纜，還應(yīng)滿(mǎn)足工作電壓的要求。5.2.2導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面的選擇原則按經(jīng)驗(yàn)選擇對(duì)35KV及以上高壓線(xiàn)路及35KV以下但距離長(zhǎng)、電流大的線(xiàn)路：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面，以使線(xiàn)路

11、的年費(fèi)用支出最小，按其他條件校驗(yàn)；對(duì)企業(yè)內(nèi)的10KV及以下高壓線(xiàn)路和低壓動(dòng)力線(xiàn)路：通常按允許載流量選擇截面，再校驗(yàn)電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度；對(duì)低壓線(xiàn)路：因其對(duì)電壓要求較高，所以通常先按允許電壓損失選擇截面，再校驗(yàn)其他條件。5.3按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面補(bǔ)充：三相四線(xiàn)制 和三相五線(xiàn)制其中三條線(xiàn)路分別代表A,B,C三相，另一條是中性線(xiàn)N，故稱(chēng)三相四線(xiàn)制；在380V低壓配電網(wǎng)中為了從380V相間電壓中獲得220V單相電壓而設(shè)N線(xiàn)，有的場(chǎng)合也可以用來(lái)進(jìn)行零序電流檢測(cè)，以便進(jìn)行三相供電平衡的監(jiān)控。三相五線(xiàn)制是指A、B、C、N和PE線(xiàn)，其中，PE線(xiàn)是保護(hù)地線(xiàn)，也叫安全線(xiàn)，是專(zhuān)門(mén)用于將設(shè)備外殼等外露導(dǎo)電部分

12、接地，保證用電安全5.3按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面1）三相系統(tǒng)相線(xiàn)截面的選擇 (1)若導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)地點(diǎn)環(huán)境溫度與導(dǎo)線(xiàn)允許載流量所采用環(huán)境溫度不同，用溫度系數(shù)校正；導(dǎo)線(xiàn)允許載流量：規(guī)定環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線(xiàn)能夠承受而不使其穩(wěn)定溫度超過(guò)允許值的最大電流。 導(dǎo)線(xiàn)額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度； 導(dǎo)線(xiàn)允許載流量所采用的環(huán)境溫度； 導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度；在室外，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁兀辉谑覂?nèi)，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?。對(duì)土中直埋的電纜，取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.81m的土壤平均溫度；室內(nèi)電纜溝，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁丶?。5.3按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面1）三相系統(tǒng)相線(xiàn)截面的選擇 (2)電纜多根并列時(shí)，

13、用電纜并列校正系數(shù)校正。(3)電纜在土壤中敷設(shè)時(shí)，用土壤熱阻系數(shù)校正。注：計(jì)算電流選取：降壓變壓器高壓側(cè)導(dǎo)線(xiàn)取變壓器額定一次電流；高壓電容器引入線(xiàn)，取電容器額定電流1.35倍；低壓電容器引入線(xiàn)，取電容器額定電流1.5。導(dǎo)線(xiàn)允許載流量：規(guī)定環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線(xiàn)能夠承受而不使其穩(wěn)定溫度超過(guò)允許值的最大電流。5.3按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面2）中性線(xiàn)截面的選擇 一般三相四線(xiàn)制的中性線(xiàn)截面，應(yīng)不小于相線(xiàn)截面的50，即由三相四線(xiàn)制線(xiàn)路分支的兩相三線(xiàn)線(xiàn)路和單相線(xiàn)路，由于其中性線(xiàn)電流與相線(xiàn)電流相等，因此其中性線(xiàn)截面應(yīng)與相線(xiàn)截面相同，即三相四線(xiàn)制線(xiàn)路中的N線(xiàn)，要通過(guò)不平衡電流或零序電流，因此N線(xiàn)的允許載流

14、量不應(yīng)小于三相系統(tǒng)中的最大不平衡電流，同時(shí)應(yīng)考慮諧波電流的影響。三次諧波電流相當(dāng)突出的三相四線(xiàn)制線(xiàn)路，由于各相的三次諧波電流都要通過(guò)中性線(xiàn)，使得中性線(xiàn)電流可能接近甚至超過(guò)相電流，因此這種情況下，中性線(xiàn)截面宜等于或大于相線(xiàn)截面，即PEN線(xiàn)兼有PE線(xiàn)和N線(xiàn)的雙重功能，因此其截面選擇應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足上述PE線(xiàn)和N線(xiàn)的要求，取其中的最大值。PE線(xiàn)要考慮三相線(xiàn)路發(fā)生單相短路故障時(shí)的單相短路熱穩(wěn)定度。根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，PE線(xiàn)的截面按GB500541995低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定： 5.3按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面3）保護(hù)線(xiàn)截面的選擇 當(dāng)S15mm2時(shí)當(dāng)15mm2 35mm2時(shí) 4）保護(hù)中性線(xiàn)截面的選擇 有

15、一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線(xiàn)明敷的220/380V的三相五線(xiàn)制線(xiàn)路中，計(jì)算電流為150A。當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邷囟戎禐?30。試按發(fā)熱條件選擇此線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面。BLX500(350+125+PE25) 解 此線(xiàn)路除三根相線(xiàn)外，尚有N線(xiàn)和PE線(xiàn)。(1) 相線(xiàn)截面的選擇查附錄表A-13-1，環(huán)境溫度為30時(shí)明敷的BLX-500型截面為50 mm2時(shí)(2) N線(xiàn)截面的選擇(3) PE線(xiàn)截面的選擇按 ，選，滿(mǎn)足發(fā)熱條件，因此相線(xiàn)截面選由于 ，選上例所示線(xiàn)路，如果采用BLV-500型鋁芯塑料線(xiàn)穿硬塑料埋地敷設(shè)。當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邷囟戎禐?25。試按發(fā)熱條件選擇此線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面。BLV500(3120

16、+170+PE70)解 此線(xiàn)路除三根相線(xiàn)外，尚有N線(xiàn)和PE線(xiàn)。(1) 相線(xiàn)截面的選擇查附錄表A-13-3，25時(shí)4根單芯線(xiàn)穿硬塑料管的BLV-500型截面為120 mm2時(shí)(2) N線(xiàn)截面的選擇(3) PE線(xiàn)截面的選擇按 ，選，因此按發(fā)熱條件，相線(xiàn)截面選由于 ，選解：（1）計(jì)算線(xiàn)路中的計(jì)算電流 例51 有一條220/380V的三相四線(xiàn)制線(xiàn)路，采用BLV型鋁芯塑料線(xiàn)穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5。該線(xiàn)路供電給一臺(tái)40kW的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)截面。 解：（2）相線(xiàn)截面積的選擇例51 有一條220/380V的三相四線(xiàn)制線(xiàn)路，采用BLV型鋁

17、芯塑料線(xiàn)穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5。該線(xiàn)路供電給一臺(tái)40kW的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)截面。 查附錄表A-13-2得，4根單芯線(xiàn)穿鋼管敷設(shè)的每相芯線(xiàn)截面為35mm2的BLV型導(dǎo)線(xiàn)，在環(huán)境溫度為25時(shí)的允許載流量為80A，其正常最高允許溫度為55，即 Ial=80A al=55oC 0 =25oC 0 =15oC 溫度校正系數(shù)為： 導(dǎo)線(xiàn)的實(shí)際允許載流量為 ：所選相線(xiàn)截面滿(mǎn)足允許載流量的要求。 解：（3）中線(xiàn)截面積的選擇 例51 有一條220/380V的三相四線(xiàn)制線(xiàn)路，采用BLV型鋁芯塑料線(xiàn)穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5。該

18、線(xiàn)路供電給一臺(tái)40kW的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)截面。 按SN0.5S要求，選SN=25mm2 所以選擇BLV型鋁芯塑料導(dǎo)線(xiàn)BLV-500-3*35+1*25。 5.5按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面導(dǎo)線(xiàn)（或電纜）的截面越大，電能損耗就越小，但是線(xiàn)路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量卻要增加。因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮，導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)選擇一個(gè)比較合理的截面，既使電能損耗小，又不致過(guò)分增加線(xiàn)路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量。從全面經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線(xiàn)路年運(yùn)行費(fèi)用接近最小的導(dǎo)線(xiàn)截面，稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)截面。5.5按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面線(xiàn)路類(lèi)別導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)年最大負(fù)荷利用小時(shí)3

19、000h以下300-5000h5000h以上架空線(xiàn)路銅3.002.251.75鋁1.551.150.90電纜線(xiàn)路銅2.502.252.00鋁1.921.731.54我國(guó)現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)電流密度jec（A/mm2）規(guī)定如表5-1所示 經(jīng)濟(jì)電流密度Jec與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)越大，負(fù)荷越平穩(wěn)，損耗越大，經(jīng)濟(jì)截面因而也就越大，經(jīng)濟(jì)電流密度就會(huì)變小。 有一條用LGJ型鋼芯鋁絞線(xiàn)架設(shè)的35KV架空線(xiàn)路，計(jì)算負(fù)荷4500KW，功率因數(shù)為0.8,Tmax=5500h。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度（當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5）。 解(1)選擇經(jīng)濟(jì)截面由表5-1查得選標(biāo)準(zhǔn)截面9

20、5 。即選LGJ-95型鋼心鋁絞線(xiàn)。線(xiàn)路類(lèi)別導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)年最大負(fù)荷利用小時(shí)3000h以下300-5000h5000h以上架空線(xiàn)路銅3.002.251.75鋁1.551.150.90解(2)校驗(yàn)發(fā)熱條件 查附錄表A-12得環(huán)境溫度25時(shí) LGJ-95的所選截面滿(mǎn)足發(fā)熱條件(3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查附錄表A-15得35KV架空LGJ線(xiàn)的最小允許截面所選截面滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求有一條用LGJ型鋼芯鋁絞線(xiàn)架設(shè)的35KV架空線(xiàn)路，計(jì)算負(fù)荷4500KW，功率因數(shù)為0.8,Tmax=5500h。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度（當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5）。 5.4按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面設(shè)線(xiàn)路首端

21、線(xiàn)電壓為U1，末端線(xiàn)電壓為U2，線(xiàn)路首末兩端線(xiàn)電壓的相量差稱(chēng)為線(xiàn)路電壓降；首末兩端線(xiàn)電壓的代數(shù)差稱(chēng)為線(xiàn)路電壓損失。由于線(xiàn)路存在阻抗，所以線(xiàn)路通過(guò)電流時(shí)就是產(chǎn)生電壓損耗。規(guī)定：高壓配電線(xiàn)路的電壓損耗，一般不超過(guò)線(xiàn)路額定電壓的5；從變壓器低壓側(cè)母線(xiàn)到用電設(shè)備受電端的低壓配電線(xiàn)路的電壓損耗，一般不超過(guò)用電設(shè)備額定電壓的5；對(duì)視覺(jué)要求較高的照明線(xiàn)路，則為23。如線(xiàn)路的電壓損耗值超過(guò)了允許值則應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線(xiàn)截面。5.4.1線(xiàn)路電壓損失的計(jì)算1）線(xiàn)路末端有一個(gè)集中負(fù)荷時(shí)三相線(xiàn)路電壓損耗的計(jì)算 線(xiàn)路末端集中負(fù)荷S=P+jQ，線(xiàn)路額定電壓為UN，線(xiàn)路電阻為R，電抗為X。線(xiàn)路相電壓損失：線(xiàn)路線(xiàn)電壓損失：5.4.

22、1線(xiàn)路電壓損失的計(jì)算2）線(xiàn)路上有多個(gè)集中負(fù)荷時(shí)線(xiàn)路電壓損耗的計(jì)算 P1，Q1，P2，Q2 是通過(guò)各段干線(xiàn)的有功功率和無(wú)功功率；r1， x1， r2 ，x2 為各段干線(xiàn)的電阻和電抗。P1=p1+p2，P2=p25.4.1線(xiàn)路電壓損失的計(jì)算2）線(xiàn)路上有多個(gè)集中負(fù)荷時(shí)線(xiàn)路電壓損耗的計(jì)算 p1，q1，p2，q2 是各支線(xiàn)的有功功率和無(wú)功功率；R1，X1，R2 ，X2 為從電源到各支線(xiàn)負(fù)荷線(xiàn)路的電阻和電抗。解(1)已知LJ-50： R0 =0.54歐/Km ，X0 =0.38歐/Km ；LJ-70： R0 =0. 45歐/Km ，X0 =0.359歐/Km ；LJ-95： R0 =0.34歐/Km ，X

23、0 =0.35歐/Km， 試計(jì)算如圖所示供電系統(tǒng)在下列兩種情況下的電壓損失。 1WL，2WL導(dǎo)線(xiàn)的型號(hào)均為L(zhǎng)J-70;1WL為 LJ-95， 2WL為 LJ-50；0 1 2850kVA700+j500KVA3km 2km解(2)0 1 2850kVA700+j500KVA3km 2km已知LJ-50： R0 =0.54歐/Km ，X0 =0.38歐/Km ；LJ-70： R0 =0. 45歐/Km ，X0 =0.359歐/Km ；LJ-95： R0 =0.34歐/Km ，X0 =0.35歐/Km， 試計(jì)算如圖所示供電系統(tǒng)在下列兩種情況下的電壓損失。 1WL，2WL導(dǎo)線(xiàn)的型號(hào)均為L(zhǎng)J-70;1

24、WL為 LJ-95， 2WL為 LJ-50；5.4.1線(xiàn)路電壓損失的計(jì)算3）負(fù)荷均勻分布線(xiàn)路電壓損耗的計(jì)算(圖5-12) 帶有均勻分布負(fù)荷的線(xiàn)路，在計(jì)算其電壓損耗時(shí)，可將其分布負(fù)荷集中于分布線(xiàn)段中點(diǎn)，按集中負(fù)荷來(lái)計(jì)算。 單位長(zhǎng)度線(xiàn)路上負(fù)荷電流 ，則微小線(xiàn)段 的負(fù)荷電流為 與負(fù)荷分布等效的集中負(fù)荷企業(yè)內(nèi)電力線(xiàn)路往往不長(zhǎng)，電力線(xiàn)路上各段干線(xiàn)常采用同一截面的導(dǎo)線(xiàn)或電纜。這里只討論各段干線(xiàn)截面相同時(shí)導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇。5.4.2按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面有功負(fù)荷在電阻上引起的電壓損失無(wú)功負(fù)荷在電抗上引起的電壓損失導(dǎo)線(xiàn)的電導(dǎo)系數(shù)，銅線(xiàn)0.053Km/歐.mm2,鋁線(xiàn)0.032Km/歐.mm25.4.2

25、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面兩個(gè)未知量，X0和線(xiàn)間幾何均距有關(guān),變化不大，采用逐步試求法架空線(xiàn)路0.350.4歐/Km,電纜線(xiàn)路0.08歐/Km(1)取導(dǎo)線(xiàn)或電纜電抗平均值，求出(2) 求出(3) 求出S，根據(jù)此值選出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)截面；(4) 校驗(yàn)。根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)截面及敷設(shè)方式，查出R0和X0，計(jì)算電路實(shí)際電壓損失，與允許電壓損失比較。有一條用LGJ-50型鋼芯鋁線(xiàn)架設(shè)的5km長(zhǎng)的35kV架空線(xiàn)路，計(jì)算負(fù)荷為2500kW，cos=0.7。線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)為水平等距排列，線(xiàn)距為1.5m。試驗(yàn)算此線(xiàn)路是否滿(mǎn)足允許電壓損耗5%的要求。 5.4.2 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面解(1)(2)(3)滿(mǎn)足電壓

26、損耗要求例5-3 某變電所架設(shè)一條10KV的架空線(xiàn)路，向工廠(chǎng)1和2供電，如圖所示。已知導(dǎo)線(xiàn)采用LJ型鋁絞線(xiàn)，全線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)截面相同，三相導(dǎo)線(xiàn)布置成三角形，線(xiàn)間距為1m。干線(xiàn)01的長(zhǎng)度為3km，干線(xiàn)12的長(zhǎng)度為1.5km。工廠(chǎng)1的負(fù)荷為有功功率800kW，無(wú)功功率550kvar，工廠(chǎng)2的負(fù)荷為有功功率500kW，無(wú)功功率200kvar。允許電壓損失為5%，環(huán)境溫度為25oC，按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱情況和機(jī)械強(qiáng)度。 解：（1）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)截面 因?yàn)槭?0KV 架空線(xiàn)路，所以初設(shè)X0=0.38/km，則 Ua%=U%-Ur%= 50.98 =4.02 查附表A-15-1，選LJ

27、-50 ：幾何均距為1000mm，截面為50mm2的LJ型鋁絞線(xiàn)的X0=0.355/km，R0=0.54/km，實(shí)際的電壓損失為 故所選導(dǎo)線(xiàn)LJ-50滿(mǎn)足允許電壓損失的要求。 查附表A-12-1可知，LJ-50在室外溫度為25oC時(shí)允許載流量為Ial=215A； 線(xiàn)路中最大負(fù)荷(在01段)為 P = p1 +p2 = 800 + 500 = 1300 kW Q = q1 +q2 = 550 + 200 = 750 kvar 顯然發(fā)熱情況也滿(mǎn)足要求。 （3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查附表A-15-1可知，高壓架空裸鋁絞線(xiàn)的最小允許截面為35mm2，所以所選的截面50mm2 滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。 （2）校驗(yàn)發(fā)

28、熱情況 5.5電力線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)架空線(xiàn)路：投資少、施工維護(hù)方便、易于發(fā)現(xiàn)和排除故障、受地形影響小等優(yōu)點(diǎn)； 電力電纜：運(yùn)行可靠、不易受外界影響、美觀等優(yōu)點(diǎn)。5.5.1電力線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)架空線(xiàn)路由導(dǎo)線(xiàn)、電桿、絕緣子和線(xiàn)路金具等主要元件組成。為了防雷，有的架空線(xiàn)路上還在電桿頂端架避雷線(xiàn)（架空地線(xiàn)）。為了加強(qiáng)電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線(xiàn)或板樁。 1）架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu) 5.5.1電力線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)1）架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu) 導(dǎo)線(xiàn)是線(xiàn)路的主體，擔(dān)負(fù)著輸送電能（電力）的功能。1.架空線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn) 導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)有銅、鋁和鋼。銅線(xiàn)的導(dǎo)電性能最好。 架空線(xiàn)路一般采用多股絞線(xiàn)。絞線(xiàn)又有銅絞線(xiàn)(TJ)、鋁絞線(xiàn)(LJ)和鋼芯鋁絞線(xiàn)(L

29、GJ)。通常采用鋁絞線(xiàn)。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高和35KV及以上的架空線(xiàn)路上，則多采用鋼芯鋁絞線(xiàn)。其橫截面結(jié)構(gòu)如圖所示。 5.5.1電力線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)1）架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu) 電桿是支持導(dǎo)線(xiàn)的支柱，是架空線(xiàn)路的重要組成部分。對(duì)電桿的要求，主要是有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)盡可能經(jīng)久耐用，價(jià)廉，便于搬運(yùn)和安裝。2.電桿、橫擔(dān)和拉線(xiàn)電桿按其采用的材料分，有木桿、水泥桿和鐵塔等三種。5.5.1電力線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)1）架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu) 橫擔(dān)安裝在電桿的上部，用來(lái)安裝絕緣子以架設(shè)導(dǎo)線(xiàn)。常用的橫擔(dān)有木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)。現(xiàn)在普遍采用鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)。瓷橫擔(dān)用于高壓架空線(xiàn)路，兼有絕緣子和橫擔(dān)的雙重功能，能節(jié)約大量木材和鋼材，降低線(xiàn)路造價(jià)

30、。它能在斷線(xiàn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，可避免因斷線(xiàn)而擴(kuò)大事故，同時(shí)它的表面便于雨水沖洗，可減少線(xiàn)路維護(hù)工作。2.電桿、橫擔(dān)和拉線(xiàn) 拉線(xiàn)是為了平衡電桿各方面的作用力，并抵抗風(fēng)壓以防止電桿傾倒用的。拉線(xiàn)的結(jié)構(gòu)如圖所示。5.5.1架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)1）架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu) 絕緣子又稱(chēng)瓷瓶。線(xiàn)路絕緣子用來(lái)將導(dǎo)線(xiàn)固定在電桿上，并使導(dǎo)線(xiàn)與電桿絕緣。3.線(xiàn)路絕緣子和金具 線(xiàn)路金具是用來(lái)連接導(dǎo)線(xiàn)、安裝橫擔(dān)和絕緣子、固定和緊因拉線(xiàn)等的金屬附件，高壓線(xiàn)路絕緣子的外形結(jié)構(gòu)。5.5.1架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）架空線(xiàn)路的敷設(shè) 1. 敷設(shè)架空線(xiàn)路，要嚴(yán)格遵守有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定。P1535.5.1架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）架空線(xiàn)路的敷設(shè) 2.導(dǎo)線(xiàn)

31、在電桿上的排列方式5.5.1架空線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）架空線(xiàn)路的敷設(shè) 3.架空線(xiàn)路的檔距、弧垂及其他距離架空線(xiàn)路的檔距（又稱(chēng)“跨距”），是指同一條線(xiàn)路兩相鄰電桿之間的水平距離；廠(chǎng)區(qū)架空線(xiàn)路的檔距，低壓為25-40m，高壓（10KV及以下）為35-50m。導(dǎo)線(xiàn)的弧垂（又稱(chēng)“弛垂”），是指架空線(xiàn)路一個(gè)檔距內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)最低點(diǎn)與兩端電桿上導(dǎo)線(xiàn)固定點(diǎn)間的垂直距離。5.5.2電纜線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)1）電纜線(xiàn)路的結(jié)構(gòu) 電纜的類(lèi)型很多。電力電纜按其纜芯材質(zhì)分銅芯和鋁芯兩大類(lèi)。按其采用的絕緣介質(zhì)分油浸紙絕緣的和塑料絕緣的兩大類(lèi)。塑料絕緣電纜又有聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電纜兩種。 由電力電纜和電纜頭組成；電力電纜由導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層3部分組成。電纜頭包括電纜中間接頭和電纜終端頭。5.5.2電纜線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）電纜線(xiàn)路的敷設(shè) 1.直接埋地敷設(shè)5.5.2電纜線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）電纜線(xiàn)路的敷設(shè) 2.電纜溝敷設(shè)1蓋板；2電纜；3電纜支架；4預(yù)埋鐵建5.5.2電纜線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2）電纜線(xiàn)路的敷設(shè) 3.電纜橋架敷設(shè)1支架；2蓋板；3支壁；4線(xiàn)槽；5水平分支線(xiàn)槽；5垂直分支