工廠供電第5章課件

第四章三、電壓互感器TV

1、工作原理和接線方案電壓互感器的接線方案

圖4-56

單相式、V/V型、Y0/Y0型、YO/YO/型。2、電壓互感器的選擇：按額定電壓、準確度等級、二次負荷選擇。（不需要校驗動、熱穩(wěn)定性）3、電壓互感器的使用注意事項第七節(jié)工廠變配電所的主接線高壓配電所的主接線（6～10KV）：1、單母線接線2、單母線分段接線總降壓變電所的主接線圖橋式接線、單母線分段、雙母線接線回顧16第四章三、電壓互感器TV回顧16第五章第五章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式第二節(jié)工廠電力線路的結構與敷設第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算第四節(jié)車間動力電氣平面布線圖第五節(jié)電力線路的運行維護與檢修試驗第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式第二節(jié)工廠電力線路的結構與敷設第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算第五章第五章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第一節(jié)工廠電力線路第五章本章主要掌握的內容：1、了解并能區(qū)別高、低壓廠區(qū)線路的三種接線方式；2、掌握導線、電纜截面的選擇原則和具體選擇校驗條件。3、掌握低壓中性線和保護線選擇計算方法。4、掌握按發(fā)熱條件或按允許電壓損失選擇截面的計算方法。習題5-35-4第五章本章主要掌握的內容：習題5-35-4第五章一、電力線路的任務和類別任務：類別：按電壓分：按結構分：架空線路、電纜線路；按布置形式分：開式電力網(wǎng)，閉式電力網(wǎng)按接線方式分：放射式、樹干式、環(huán)形接線第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式高壓線路：1KV及以上的線路低壓線路：1KV以下的線路二、高壓線路的接線方式工廠高壓電力線路與地方電力網(wǎng)相似。特點為：供電范圍小，配電距離短，輸送容量小。高低壓電力線路常用的有放射式、樹干式、環(huán)形接線。輸送電能第五章一、電力線路的任務和類別第一節(jié)工廠電力線路及其接線（一）放射式接線——一條線路只能接一個負荷，沿線不能接其它負荷。主要有下面幾種方式：1）單回路放射式；2）單電源雙回路放射式；3）雙電源雙回路交叉放射式；4）具有公共備用線的放射式；5）采用低壓聯(lián)絡的單回路放射式。圖優(yōu)點：線路敷設簡單，維護方便，保護簡單。1）2）的供電可靠性不高，適于三級負荷或次要的二級負荷。3）、4）、5）的供電可靠性較高，適于一、二級負荷。缺點：開關柜數(shù)量多，導線多，投資較大。第五章（一）放射式接線——一條線路只能接一個負荷，沿線不能接其它負第五章（三）環(huán)行接線

兩路鏈串型樹干式的線路聯(lián)絡起來形成環(huán)型接線。優(yōu)點：運行靈活，供電可靠性高。缺點：閉環(huán)運行時，繼電保護整定困難，有色金屬消耗量大。在實際運行中，常采用混合式。圖（二）樹干式——一條主干線可以引出多條分支線，接多個負荷。1）單干線供電；2）雙干線供電；3）兩端供電。優(yōu)點：開關柜數(shù)量少，投資小，敷設簡單，節(jié)約有色金屬。缺點：供電可靠性較低，適于三級負荷或次要的二級負荷。圖第五章（三）環(huán)行接線圖（二）樹干式——一條主干線可以引出多條第五章第五章第五章第五章第五章返4第五章返4第五章1）單干線供電第五章1）單干線供電第五章返6鏈串型樹干式第五章返6鏈串型樹干式第五章返5第五章返5第五章三、低壓線路的接線方式從車間變電所或配電箱到用電設備的線路屬于低壓配電線路。低壓樹干式接線低壓放射式接線2、樹干式1、放射式第五章三、低壓線路的接線方式低壓樹干式接線低壓放射式接線實驗樓總配電箱……X房間配電箱X房間配電箱分支線分支線分支線某校實驗樓樹干式供電線路示意圖去教學樓去宿舍食堂干線干線干線2#生活區(qū)配電柜1#教學區(qū)配電柜3#實驗區(qū)配電柜2層配電箱11層配電箱1層配電箱1#主配電柜10kV去報告廳實驗樓配電變壓器配電柜實驗樓總……X房間X房間分支線分支線分支線某校實驗樓樹干式供第五章3、環(huán)行系統(tǒng)一臺變壓器的低壓環(huán)狀式接線

第二節(jié)工廠電力線路的結構與敷設自學第五章3、環(huán)行系統(tǒng)一臺變壓器的低壓環(huán)狀式接線第二節(jié)工廠第五章第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算一、概述工廠電力線路的結構：架空線路或電纜線路，或兩者的結合。電力線路的材料：銅或鋁。高壓大多用鋁線，低壓大多用銅線。型號：TJ、LJ、LGJ、LYJ、BLX（BX）BLV（BV）、BLXF（BXF）、VLV（VV）、YJLV（YJV）TJ——銅絞線；LJ——鋁絞線；LGJ——鋼芯鋁絞線；LYJ——架空絕緣電纜，鋁芯絕緣導線，交聯(lián)聚乙烯絕緣。另外還有聚氯乙烯絕緣或聚乙烯絕緣的架空線。GJ——鋼絞線，一般作為接地引下線。氯丁橡皮絕緣鋁芯橡皮絕緣線鋁芯塑料絕緣線銅芯塑料絕緣線聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜圖銅芯橡皮絕緣線p18第五章第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算一、概述氯丁橡皮絕緣第五章返14第五章返14第五章耐高溫可達90℃返14第五章耐高溫可達90℃返14第五章復習：第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式高壓線路的接線方式及低壓線路的接線方式：放射式、樹干式、環(huán)形接線。放射式和環(huán)形接線供電可靠性較高，樹干式供電可靠性較低。第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算1、工廠電力線路的結構：2、電力線路的材料：第五章復習：第五章選擇導線電纜的截面時應滿足的條件：1、發(fā)熱條件：正常運行時發(fā)熱溫度不超過允許值。2、機械強度：不應小于機械強度要求的最小允許截面。選擇截面時：A≥Amin，Amin可查附錄表14、15。電纜不必校驗此項。3、電壓損失條件：不應超過正常運行時允許的電壓損失。工廠內較短的高壓線路可不校驗此項。4、經(jīng)濟電流密度：適用于35KV及以上的線路或低壓特大電流的線路。5、校驗熱穩(wěn)定最小允許截面：,架空線不必校驗此項。對于絕緣導線和電纜，還應按額定電壓條件選擇。返20第五章選擇導線電纜的截面時應滿足的條件：返20第五章根據(jù)實際經(jīng)驗，具體選擇方法如下：①選擇架空線：1）當L≤2KM時，可按照發(fā)熱條件選擇，再校驗機械強度和電壓損失。

2）當L＞2KM時，可按照電壓損失選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度。②選擇10KV及以下的電纜線時：可按照發(fā)熱條件選擇，再校驗電壓損失和熱穩(wěn)定最小允許截面。③選擇長距離大電流線路或35KV及以上的線路時：應按照經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其它條件。第五章根據(jù)實際經(jīng)驗，具體選擇方法如下：第五章④低壓線路：1）動力線，可按照發(fā)熱條件選擇，再校驗機械強度和電壓損失。2）照明線，可按照電壓損失選擇，再校驗機械強度和發(fā)熱條件。按上述條件選擇截面，容易滿足要求，減少返工，返17第五章④低壓線路：返17第五章二、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面（一）按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)相線截面應滿足：式中：Ial——導線在一定環(huán)境溫度下的允許載流量；見附錄表16-19。I30——線路的計算電流。

Kθ——溫度校正系數(shù)。θ0——導線允許載流量采用的溫度，一般為25℃。

——實際環(huán)境溫度。一般取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?，室內時應加5℃。θal——導線電纜正常工作時的最高允許溫度。一般：鋁導線為70℃，銅導線為70-85℃，電纜為60-80℃。對變壓器高壓側導線：I30=I1NT對電容器的引入線：I30=1.35INC第五章二、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面對變壓器高壓側導線：第五章注意：對低壓絕緣導線和電纜，按發(fā)熱條件選擇時，還應注意與保護（熔斷器和自動開關）的配合，以避免發(fā)生線路已燒壞，而保護未動作的情況。對熔斷器保護：對自動開關保護：Kol

的取值方法見課本p199、p206。（二）低壓中性線和保護線截面的選擇1、中性線（N線）的選擇—不應小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流。1）一般三相四線制的中性線截面：A0≥0.5Aφ或A0＝Aφ2）兩相三線及單相線路的中性線截面：A0=Aφ3）三次諧波突出的三相四線制的中性線截面：A0≥Aφ（一般取A0=Aφ）中性線相線絕緣導線及電纜允許的短時過負荷倍數(shù)變壓器接線方式為Ｙ，yn0變壓器接線方式為D,yn11第五章注意：對低壓絕緣導線和電纜，按發(fā)熱條件選擇時，還應注意第五章《低壓設計規(guī)范》規(guī)定：當Aφ≤16mm2時，APE≥Aφ（一般取A0=Aφ）當16mm2＜

Aφ≤35mm2時，APE≥16mm2當Aφ＞35mm2時，APE≥0.5Aφ3、保護中性線截面（PEN線的選擇）的選擇應同時滿足1、2的條件。例題5-12、保護線截面（PE線）的選擇

應考慮到單相短路電流通過PE線時的熱穩(wěn)定度。第五章《低壓設計規(guī)范》規(guī)定：2、保護線截面（PE線）的選擇第五章有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的220/380V的TN-S線路，線路計算電流為150A，當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30℃。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導線截面。解：1、相線截面Aφ的選擇查附錄表19-1：環(huán)境溫度為30℃時，明敷的BLX-500型截面為50mm2的鋁芯橡皮線Ial=163A＞I30=150A，滿足發(fā)熱條件。則選得相線截面為：Aφ=50mm2校驗機械強度：查附錄表15，假設為室外明敷且15m＜L≤25m，查得：Amin=10mm2。

則Aφ＞Amin，滿足機械強度要求。例題5-1第五章有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的22第五章3、保護線截面的選擇因Aφ＞35mm2，故選APE≥0.5Aφ=25mm2校驗機械強度：Amin=10mm2。

則Aφ＞Amin，滿足機械強度要求。所選導線型號可表示為：BLX-500-（3×50+1×25+PE25）。2、中性線的選擇因A0≥0.5Aφ，選A0=25mm2。校驗機械強度：因Amin=10mm2。

則Aφ＞Amin，滿足機械強度要求。第五章3、保護線截面的選擇2、中性線的選擇第五章三、按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面目的：使年運行費用低，有色金屬消耗量小來進行選擇。年運行費：包括線路折舊費、維修管理費、電能損耗費。線路折舊費=線路投資/折舊年限圖5-28：曲線1:(線路折舊費+線路維修管理費)與導線截面的關系；曲線2：電能損耗費與導線截面的關系；計算經(jīng)濟截面的公式為：式中：——經(jīng)濟電流密度。見表5-3。年運行費與導線截面的關系。第五章三、按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面式中：第五章第五章第五章復習：11.21二、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面1、相線截面截面的選擇2、低壓中性線和保護線截面的選擇三、按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面使年運行費用低，有色金屬消耗量小來進行選擇。第五章復習：11.21二、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面第五章四、線路電壓損失的計算定義：電壓降——線路始末兩端電壓的矢量差；

電壓損失——線路始末兩端電壓的數(shù)值差。（一）線路末端接有一集中負荷的三相線路⊿U的計算1、線路末端接有一集中負荷的三相線路⊿U的計算因為三相對稱，等值電路為：②③矢量圖：①取一相分析：g第五章四、線路電壓損失的計算等值電路為：②③矢量圖：①取一相第五章

由矢量圖可看出：電壓損失為ae段。為計算方便，用ad段代替ae段。其誤差為實際電壓損失的5%以內。ae段為：⊿Uφ≈ad=af+fd=IRcosφ+IXsinφ用線電壓的電壓損失表示為：式中：PQUXRX單位分別為：WvarV?，

或：KWKvarKV?。第五章由矢量圖可看出：電壓損失為ae段。為計算方第五章用百分數(shù)表示時：式中：PQUXRX單位為：Wvar

V

?。若用KW

KvarKV

?表示時：或表示為：式中：PQUXRX單位為：

KWKvarKV?。第五章用百分數(shù)表示時：式中：PQUXRX單位為：W第五章2、線路各段接有負荷時的三相線路⊿U的計算以三個集中負荷為例：見下圖：AB有兩種計算方法：1）計算各段線路的⊿U然后疊加每一段線路通過的總負荷功率如圖所示。線段

：線段

：線段

：第五章2、線路各段接有負荷時的三相線路⊿U的計算AB有兩種計第五章線路各段的電壓損失為：

段：段：

段：總的電壓損失通用式為：2）計算各負荷單獨作用時的電壓損失，然后疊加。分別計算出三段線路的總阻抗Ri

Xi（見上頁圖）第一段：第二段：第三段：總的電壓損失通用式為：第五章線路各段的電壓損失為：段：段：段：總的電壓損第五章對于無電感的線路，即cosφ≈1或x=0的線路，線路電壓損耗為：或表示為：式中：的單位為V；的單位為KW；為導線的電導率；

A為導線的截面，mm2；L的單位為m；M為功率矩，KW.m；C為計算系數(shù)，可查表5-4。

對于均一無感的單相交流和直流線路，因負荷電流要通過來回兩根導線，阻抗增大了一倍，所以電壓損耗應為一根導線上的兩倍，即：第五章對于無電感的線路，即cosφ≈1或x=0的線路，線第五章第五章第五章對于均一無感的兩相三線線路，可推導出：推導略….在工業(yè)企業(yè)電力網(wǎng)絡中，由于線路的總長度不長，通常各段導線的結構和截面都一樣，則：R=R0L，X=X0L或r=R0

，x=X0

。R0X0——單位長度的電阻、電抗，見附錄表6。此公式常用第五章對于均一無感的兩相三線線路，可推導出：推導略….第五章試驗算例5-3所選LGJ-50型(35kV)鋼芯鋁絞線是否滿足允許電壓損失5%的要求。已知該線路導線為水平等距排列，相鄰線距為1.6m。線路全長5KM。解：由例5-3知P30=2500KW，cosφ=0.7，因此tan

φ

=1，Q30=2500Kvar。利用A=50mm2（LGJ）和aav=1.26×1.6≈2m查附錄表6，得R0=0.68?/Km，X0=0.39?/Km。線路的電壓損耗為：線路的電壓損耗百分值為：因此所選導線LGJ-50滿足電壓損失的要求。作業(yè):習題5-3例題5-4第五章試驗算例5-3所選LGJ-5第五章（二）均勻分布負荷的三相線路電壓損失的計算（適于低壓線路）L2/2如圖所示：設單位長度線路上的負荷電流為，單位長度的電阻為R0。則微小線段的負荷電流為，線段的電阻為R=RO

，不計電抗，電流在段上產(chǎn)生的電壓損失為：整條線路的電壓損失為：第五章（二）均勻分布負荷的三相線路電壓損失的計算（適于低壓線第五章

對均勻分布負荷的線路，計算電壓損失時，可以把均勻分布負荷作為一個集中負荷，該集中負荷位于均勻分布負荷的中點。結論：第五章結論：第五章某220/380v的TN-C線路，如圖所示。線路擬采用BX-500型銅芯橡皮絕緣線戶內明敷，環(huán)境溫度為30℃，允許電壓損耗為5%，試選擇該線路的導線截面。解：（1）線路的等效變換30m50m40m0.4kw/mCosφ=0.820kwCosφ=0.855m40m20kw+j15kvar20kw+j15kvar原集中負荷：p1=20kw，cosφ1=0.8，tanφ1=0.75，q1=20×0.75=15kvar。原分布負荷：p2=0.4×50=20kw，cosφ2=0.8，tanφ2=0.75，q2=20×0.75=15kvar。返43例5-6第五章某220/380v的TN-C線路，第五章（2）按發(fā)熱條件選擇導線截面線路中總的計算負荷為：P=p1+p2=20+20=40kw，Q=q1+q2=15+15=30kvar，查附錄表19-1，得BLX-500型導線A=10mm2，在30℃明敷時的Ial=77A＞I=76A，因此可選3根BLX-500-1×10導線作相線，另選1根BLX-500-1×10導線作PEN線。（3）校驗機械強度：查附錄表15，室內明敷銅芯線最小截面為1mm2，10mm2＞1mm2，則滿足機械強度要求。（4）校驗電壓損失，查附錄表6知，BLX-500-1×10的電阻、電抗。R0=2.19?/km，線距按150mm計時：X0=0.31?/km。第五章（2）按發(fā)熱條件選擇導線截面查附錄表19-1，得BLX第五章電壓損失為：用百分數(shù)表示：因此所選線路也滿足允許電壓損失的要求。所選導線截面為：BLX-500——（3×10+1×10）。還可以把兩個相同的負荷作為一個集中負荷，即：第四節(jié)第五節(jié)略P41第五章電壓損失為：用百分數(shù)表示：因此所選線路也滿足允許電壓損第五章補充（三）按允許電壓損失選擇導線電纜的截面根據(jù)公式：下標a：activepower，：有功功率產(chǎn)生的電壓損失；下標r：rectivepower，：無功功率產(chǎn)生的電壓損失；分兩種情況討論：1、不計時。有三種情況可以不計：①cosφ≥0.8.導線截面A＜16mm2；或cosφ≥0.9，導線截面A＜25mm2；②照明線路，cosφ=1（認為q=0）；③截面小于50mm2的三芯電纜（認為x0≈0）。則有：第五章補充（三）按允許電壓損失選擇導線電纜的截面下標a：ac第五章若γ的單位為km/?.mm2，則：鋁導體：γ=0.032km/?.mm2；銅導體：γ=0.053km/?.mm2

。式中：p：kw；L：km；

UN：kv；A：mm22、計入時：高壓線路中：x0=0.3～0.4?/km；電纜線路：x0=0.08?/km一般同截面的電纜電抗遠小于架空線，而電阻相差不大。由于x0變化不大，因此：先假定一個x0

計算出A。按電壓損失選擇導線截面的步驟：1）假定x0，計算出；2）計算：=-3）計算截面A：4）根據(jù)標準截面，查出對應的R0、X0，代入式中校驗。第五章若γ的單位為km/?.mm2，則：鋁導體：γ=0.03第五章例題：一條10kv架空線路向兩個用戶供電，三相導線為LJ型，三角形排列，線間幾何均距為1m，線路總長3km，允許電壓損失為5%，環(huán)境溫度為35℃，試選擇此導線截面。10kv變電所2km1km1000+j800KVA500+j200KVA解：此線路長于2km，所以應按允許電壓損失選擇，按其他條件校驗。1、設X0=0.35?/KM，2、計算導線截面：∵鋁導體為γ=0.032km/?.mm2第五章例題：一條10kv架空線路向兩個用戶供電，三相導線為L第五章3、校驗：查附錄表6，LJ-35型導線R0=0.96?/km，X0=0.37?/km。滿足電壓損失的要求。4、校驗正常發(fā)熱條件查附錄表16，當環(huán)境溫度為35℃時，Ial=151A，滿足正常發(fā)熱的要求。5、校驗機械強度：查附錄表14，最小允許截面為35mm2，A=Amin所以也滿足機械強度的要求。選得截面為：LJ-35mm2。第五章3、校驗：滿足電壓損失的要求。4、校驗正常發(fā)熱條件滿足第五章總結：本章主要介紹的內容：工廠電力線路及其接線方式；導線和電纜截面的選擇計算。主要應掌握的內容：1、高、低壓線路的接線方式。哪些供電可靠性較高，哪些較低。2、導線、電纜截面的選擇原則和具體選擇校驗的條件。3、低壓中性線和保護線截面的選擇計算方法。4、按發(fā)熱條件或按允許電壓損失選擇截面的計算方法。第五章總結：第五章作業(yè)題：5-3、5-4、

5-5選做。第五章作業(yè)題：第四章三、電壓互感器TV

1、工作原理和接線方案電壓互感器的接線方案

圖4-56

單相式、V/V型、Y0/Y0型、YO/YO/型。2、電壓互感器的選擇：按額定電壓、準確度等級、二次負荷選擇。（不需要校驗動、熱穩(wěn)定性）3、電壓互感器的使用注意事項第七節(jié)工廠變配電所的主接線高壓配電所的主接線（6～10KV）：1、單母線接線2、單母線分段接線總降壓變電所的主接線圖橋式接線、單母線分段、雙母線接線回顧16第四章三、電壓互感器TV回顧16第五章第五章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式第二節(jié)工廠電力線路的結構與敷設第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算第四節(jié)車間動力電氣平面布線圖第五節(jié)電力線路的運行維護與檢修試驗第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式第二節(jié)工廠電力線路的結構與敷設第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算第五章第五章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第一節(jié)工廠電力線路第五章本章主要掌握的內容：1、了解并能區(qū)別高、低壓廠區(qū)線路的三種接線方式；2、掌握導線、電纜截面的選擇原則和具體選擇校驗條件。3、掌握低壓中性線和保護線選擇計算方法。4、掌握按發(fā)熱條件或按允許電壓損失選擇截面的計算方法。習題5-35-4第五章本章主要掌握的內容：習題5-35-4第五章一、電力線路的任務和類別任務：類別：按電壓分：按結構分：架空線路、電纜線路；按布置形式分：開式電力網(wǎng)，閉式電力網(wǎng)按接線方式分：放射式、樹干式、環(huán)形接線第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式高壓線路：1KV及以上的線路低壓線路：1KV以下的線路二、高壓線路的接線方式工廠高壓電力線路與地方電力網(wǎng)相似。特點為：供電范圍小，配電距離短，輸送容量小。高低壓電力線路常用的有放射式、樹干式、環(huán)形接線。輸送電能第五章一、電力線路的任務和類別第一節(jié)工廠電力線路及其接線（一）放射式接線——一條線路只能接一個負荷，沿線不能接其它負荷。主要有下面幾種方式：1）單回路放射式；2）單電源雙回路放射式；3）雙電源雙回路交叉放射式；4）具有公共備用線的放射式；5）采用低壓聯(lián)絡的單回路放射式。圖優(yōu)點：線路敷設簡單，維護方便，保護簡單。1）2）的供電可靠性不高，適于三級負荷或次要的二級負荷。3）、4）、5）的供電可靠性較高，適于一、二級負荷。缺點：開關柜數(shù)量多，導線多，投資較大。第五章（一）放射式接線——一條線路只能接一個負荷，沿線不能接其它負第五章（三）環(huán)行接線

兩路鏈串型樹干式的線路聯(lián)絡起來形成環(huán)型接線。優(yōu)點：運行靈活，供電可靠性高。缺點：閉環(huán)運行時，繼電保護整定困難，有色金屬消耗量大。在實際運行中，常采用混合式。圖（二）樹干式——一條主干線可以引出多條分支線，接多個負荷。1）單干線供電；2）雙干線供電；3）兩端供電。優(yōu)點：開關柜數(shù)量少，投資小，敷設簡單，節(jié)約有色金屬。缺點：供電可靠性較低，適于三級負荷或次要的二級負荷。圖第五章（三）環(huán)行接線圖（二）樹干式——一條主干線可以引出多條第五章第五章第五章第五章第五章返4第五章返4第五章1）單干線供電第五章1）單干線供電第五章返6鏈串型樹干式第五章返6鏈串型樹干式第五章返5第五章返5第五章三、低壓線路的接線方式從車間變電所或配電箱到用電設備的線路屬于低壓配電線路。低壓樹干式接線低壓放射式接線2、樹干式1、放射式第五章三、低壓線路的接線方式低壓樹干式接線低壓放射式接線實驗樓總配電箱……X房間配電箱X房間配電箱分支線分支線分支線某校實驗樓樹干式供電線路示意圖去教學樓去宿舍食堂干線干線干線2#生活區(qū)配電柜1#教學區(qū)配電柜3#實驗區(qū)配電柜2層配電箱11層配電箱1層配電箱1#主配電柜10kV去報告廳實驗樓配電變壓器配電柜實驗樓總……X房間X房間分支線分支線分支線某校實驗樓樹干式供第五章3、環(huán)行系統(tǒng)一臺變壓器的低壓環(huán)狀式接線

第二節(jié)工廠電力線路的結構與敷設自學第五章3、環(huán)行系統(tǒng)一臺變壓器的低壓環(huán)狀式接線第二節(jié)工廠第五章第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算一、概述工廠電力線路的結構：架空線路或電纜線路，或兩者的結合。電力線路的材料：銅或鋁。高壓大多用鋁線，低壓大多用銅線。型號：TJ、LJ、LGJ、LYJ、BLX（BX）BLV（BV）、BLXF（BXF）、VLV（VV）、YJLV（YJV）TJ——銅絞線；LJ——鋁絞線；LGJ——鋼芯鋁絞線；LYJ——架空絕緣電纜，鋁芯絕緣導線，交聯(lián)聚乙烯絕緣。另外還有聚氯乙烯絕緣或聚乙烯絕緣的架空線。GJ——鋼絞線，一般作為接地引下線。氯丁橡皮絕緣鋁芯橡皮絕緣線鋁芯塑料絕緣線銅芯塑料絕緣線聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜圖銅芯橡皮絕緣線p18第五章第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算一、概述氯丁橡皮絕緣第五章返14第五章返14第五章耐高溫可達90℃返14第五章耐高溫可達90℃返14第五章復習：第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式高壓線路的接線方式及低壓線路的接線方式：放射式、樹干式、環(huán)形接線。放射式和環(huán)形接線供電可靠性較高，樹干式供電可靠性較低。第三節(jié)導線和電纜截面的選擇計算1、工廠電力線路的結構：2、電力線路的材料：第五章復習：第五章選擇導線電纜的截面時應滿足的條件：1、發(fā)熱條件：正常運行時發(fā)熱溫度不超過允許值。2、機械強度：不應小于機械強度要求的最小允許截面。選擇截面時：A≥Amin，Amin可查附錄表14、15。電纜不必校驗此項。3、電壓損失條件：不應超過正常運行時允許的電壓損失。工廠內較短的高壓線路可不校驗此項。4、經(jīng)濟電流密度：適用于35KV及以上的線路或低壓特大電流的線路。5、校驗熱穩(wěn)定最小允許截面：,架空線不必校驗此項。對于絕緣導線和電纜，還應按額定電壓條件選擇。返20第五章選擇導線電纜的截面時應滿足的條件：返20第五章根據(jù)實際經(jīng)驗，具體選擇方法如下：①選擇架空線：1）當L≤2KM時，可按照發(fā)熱條件選擇，再校驗機械強度和電壓損失。

2）當L＞2KM時，可按照電壓損失選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度。②選擇10KV及以下的電纜線時：可按照發(fā)熱條件選擇，再校驗電壓損失和熱穩(wěn)定最小允許截面。③選擇長距離大電流線路或35KV及以上的線路時：應按照經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其它條件。第五章根據(jù)實際經(jīng)驗，具體選擇方法如下：第五章④低壓線路：1）動力線，可按照發(fā)熱條件選擇，再校驗機械強度和電壓損失。2）照明線，可按照電壓損失選擇，再校驗機械強度和發(fā)熱條件。按上述條件選擇截面，容易滿足要求，減少返工，返17第五章④低壓線路：返17第五章二、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面（一）按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)相線截面應滿足：式中：Ial——導線在一定環(huán)境溫度下的允許載流量；見附錄表16-19。I30——線路的計算電流。

Kθ——溫度校正系數(shù)。θ0——導線允許載流量采用的溫度，一般為25℃。

——實際環(huán)境溫度。一般取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?，室內時應加5℃。θal——導線電纜正常工作時的最高允許溫度。一般：鋁導線為70℃，銅導線為70-85℃，電纜為60-80℃。對變壓器高壓側導線：I30=I1NT對電容器的引入線：I30=1.35INC第五章二、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面對變壓器高壓側導線：第五章注意：對低壓絕緣導線和電纜，按發(fā)熱條件選擇時，還應注意與保護（熔斷器和自動開關）的配合，以避免發(fā)生線路已燒壞，而保護未動作的情況。對熔斷器保護：對自動開關保護：Kol

的取值方法見課本p199、p206。（二）低壓中性線和保護線截面的選擇1、中性線（N線）的選擇—不應小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流。1）一般三相四線制的中性線截面：A0≥0.5Aφ或A0＝Aφ2）兩相三線及單相線路的中性線截面：A0=Aφ3）三次諧波突出的三相四線制的中性線截面：A0≥Aφ（一般取A0=Aφ）中性線相線絕緣導線及電纜允許的短時過負荷倍數(shù)變壓器接線方式為Ｙ，yn0變壓器接線方式為D,yn11第五章注意：對低壓絕緣導線和電纜，按發(fā)熱條件選擇時，還應注意第五章《低壓設計規(guī)范》規(guī)定：當Aφ≤16mm2時，APE≥Aφ（一般取A0=Aφ）當16mm2＜

Aφ≤35mm2時，APE≥16mm2當Aφ＞35mm2時，APE≥0.5Aφ3、保護中性線截面（PEN線的選擇）的選擇應同時滿足1、2的條件。例題5-12、保護線截面（PE線）的選擇

應考慮到單相短路電流通過PE線時的熱穩(wěn)定度。第五章《低壓設計規(guī)范》規(guī)定：2、保護線截面（PE線）的選擇第五章有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的220/380V的TN-S線路，線路計算電流為150A，當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30℃。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導線截面。解：1、相線截面Aφ的選擇查附錄表19-1：環(huán)境溫度為30℃時，明敷的BLX-500型截面為50mm2的鋁芯橡皮線Ial=163A＞I30=150A，滿足發(fā)熱條件。則選得相線截面為：Aφ=50mm2校驗機械強度：查附錄表15，假設為室外明敷且15m＜L≤25m，查得：Amin=10mm2。

則Aφ＞Amin，滿足機械強度要求。例題5-1第五章有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的22第五章3、保護線截面的選擇因Aφ＞35mm2，故選APE≥0.5Aφ=25mm2校驗機械強度：Amin=10mm2。

則Aφ＞Amin，滿足機械強度要求。所選導線型號可表示為：BLX-500-（3×50+1×25+PE25）。2、中性線的選擇因A0≥0.5Aφ，選A0=25mm2。校驗機械強度：因Amin=10mm2。

則Aφ＞Amin，滿足機械強度要求。第五章3、保護線截面的選擇2、中性線的選擇第五章三、按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面目的：使年運行費用低，有色金屬消耗量小來進行選擇。年運行費：包括線路折舊費、維修管理費、電能損耗費。線路折舊費=線路投資/折舊年限圖5-28：曲線1:(線路折舊費+線路維修管理費)與導線截面的關系；曲線2：電能損耗費與導線截面的關系；計算經(jīng)濟截面的公式為：式中：——經(jīng)濟電流密度。見表5-3。年運行費與導線截面的關系。第五章三、按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面式中：第五章第五章第五章復習：11.21二、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面1、相線截面截面的選擇2、低壓中性線和保護線截面的選擇三、按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面使年運行費用低，有色金屬消耗量小來進行選擇。第五章復習：11.21二、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面第五章四、線路電壓損失的計算定義：電壓降——線路始末兩端電壓的矢量差；

電壓損失——線路始末兩端電壓的數(shù)值差。（一）線路末端接有一集中負荷的三相線路⊿U的計算1、線路末端接有一集中負荷的三相線路⊿U的計算因為三相對稱，等值電路為：②③矢量圖：①取一相分析：g第五章四、線路電壓損失的計算等值電路為：②③矢量圖：①取一相第五章

由矢量圖可看出：電壓損失為ae段。為計算方便，用ad段代替ae段。其誤差為實際電壓損失的5%以內。ae段為：⊿Uφ≈ad=af+fd=IRcosφ+IXsinφ用線電壓的電壓損失表示為：式中：PQUXRX單位分別為：WvarV?，

或：KWKvarKV?。第五章由矢量圖可看出：電壓損失為ae段。為計算方第五章用百分數(shù)表示時：式中：PQUXRX單位為：Wvar

V

?。若用KW

KvarKV

?表示時：或表示為：式中：PQUXRX單位為：

KWKvarKV?。第五章用百分數(shù)表示時：式中：PQUXRX單位為：W第五章2、線路各段接有負荷時的三相線路⊿U的計算以三個集中負荷為例：見下圖：AB有兩種計算方法：1）計算各段線路的⊿U然后疊加每一段線路通過的總負荷功率如圖所示。線段

：線段

：線段

：第五章2、線路各段接有負荷時的三相線路⊿U的計算AB有兩種計第五章線路各段的電壓損失為：

段：段：

段：總的電壓損失通用式為：2）計算各負荷單獨作用時的電壓損失，然后疊加。分別計算出三段線路的總阻抗Ri

Xi（見上頁圖）第一段：第二段：第三段：總的電壓損失通用式為：第五章線路各段的電壓損失為：段：段：段：總的電壓損第五章對于無電感的線路，即cosφ≈1或x=0的線路，線路電壓損耗為：或表示為：式中：的單位為V；的單位為KW；為導線的電導率；

A為導線的截面，mm2；L的單位為m；M為功率矩，KW.m；C為計算系數(shù)，可查表5-4。

對于均一無感的單相交流和直流線路，因負荷電流要通過來回兩根導線，阻抗增大了一倍，所以電壓損耗應為一根導線上的兩倍，即：第五章對于無電感的線路，即cosφ≈1或x=0的線路，線第五章第五章第五章對于均一無感的兩相三線線路，可推導出：推導略….在工業(yè)企業(yè)電力網(wǎng)絡中，由于線路的總長度不長，通常各段導線的結構和截面都一樣，則：R=R0L，X=X0L或r=R0

，x=X0

。R0X0——單位長度的電阻、電抗，見附錄表6。此公式常用第五章對于均一無感的兩相三線線路，可推導出：推導略….第五章試驗算例5-3所選LGJ-50型(35kV)鋼芯鋁絞線是否滿足允許電壓損失5%的要求。已知該線路導線為水平等距排列，相鄰線距為1.6m。線路全長5KM。解：由例5-3知P30=2500KW，cosφ=0.7，因此tan

φ

=1，Q30=2500Kvar。利用A=50mm2（LGJ）和aav=1.26×1.6≈2m查附錄表6，得R0=0.68?/Km，X0=0.39?/Km。線路的電壓損耗為：線路的電壓損耗百分值為：因此所選導線LGJ-50滿足電壓損失的要求。作業(yè):習題5-3例題5-4第五章試驗算例5-3所選LGJ-5第五章（二）均勻分布負荷的三相線路電壓損失的計算（適于低壓線路）L2/2如圖所示：設單位長度線路上的負荷電流為，單位長度的電阻為R0。則微小線段的負荷電流為，線段的電阻為R=RO

，不計電抗，電流在段上產(chǎn)生的電壓損失為：整條線路的電壓損失為：第五章（二）均勻分布負荷的三相線路電壓損失的計算（適于低壓線第五章

對均勻分布負荷的線路，計算電壓損失時，可以把均勻分布負荷作為一個集中負荷，該集中負荷位于均勻分布負荷的中點。結論：第五章結論：第五章某220/380v的TN-C線路，如圖所示。線路擬采用BX-500型銅芯橡皮絕緣線戶內明敷，環(huán)境溫度為30℃，允許電壓損耗為5%，試選擇該線路的導線截面。解：（1）線路的等效變換30m50m40m0.4kw/mCosφ=0.820kwCosφ=0.855m40m20kw+j15kvar20kw+j15kvar原集中負荷：p1=20kw，cosφ1=0.8，tanφ1=0.75，q1=20×0.75=15kvar。原分布負荷：p2=0.4×50=20kw，cosφ2=0.8，tanφ2=0.75，q2=20×0.75=15kvar。返43例5-6第五章某220/380v的TN-C線路，第五章（2）按發(fā)熱條件選擇導線截面線路中總的計算負荷為：P=p1+p2=20+20=40kw，Q=q1+q2=15+15=30kvar，查附錄表19-1，得BLX-500型導線A=10