工厂供电第6章电力线路

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1、工厂供电,第6章 电 力 线 路 （Electric power line）,电力线路是供配电系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的重要任务，所以在整个供配电系统中有着重要的作用。,第6章 电 力 线 路,5.1 电力线路的接线方式 5.2 导线和电缆选择的一般原则 5.3 按允许载流量选择导线和电缆截面 5.4 按允许电压损失选择导线和电缆截面 5.5 按经济电流密度选择导线和电缆截面 5.6 电力线路的结构和敷设 课 堂 练 习,5.1 电力线路的接线方式,接线方式是指由电源端（变、配电站）向负荷端（电能用户或用电设备）输送电能时采用的网络形式。 电力线路的基本要求： (1) 供电安

2、全可靠 (2) 操作方便 (3) 运行灵活 (4) 经济和有利发展,电力线路按电压高低分: (1) 1kV以上的高压线路 (2) 1kV及以下的低压线路。 电力线路按结构形式分: (1) 架空线路 (2) 电缆线路 (3) 室内（车间）线路,5.1.1 高压电力线路的接线方式 （P43 44）,高压线路的作用是在企业内部从总降压变电所（或配电所）以610kV电压向各车间变电所、建筑物变电所或高压用电设备配电。其常用的基本接线方式有: 放 射 式（radio type） 树 干 式 (trunt type) 环 形 (ringlike type),小 结,对于大中型工厂，其高压配电系统多优先选用

3、放射式； 对于供电要求可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区，可采用比较经济的树干式或环形配电。,高压放射式接线,高压放射式接线是指变配电所高压母线上引出的一回线路直接向一个车间变电所或高压用电设备供电，沿线不支接其他负荷。,1. 单回路放射式（图a）：接线清晰，操作维护方便，保护简单，便于实现自动化，供电可靠性较高。 2. 双回路放射式（图b）：增加 了备用线路，提高了供电可靠性； 3. 公共备用接线（图c）： 4. 低压联络线路（图d）：高压开关设备较多，投资较大。,高压树干式接线,高压树干式接线是指由变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上，沿线支接了几个车间变电所或负荷点的接线方式。

4、,1. 无备用的单树干式接线（图a） ：变配电所的出线减少，高压开关柜相应也减少，可节约有色金属的消耗量 ，供电可靠性差。 2. 双树干式接线（图b） ：提高 了供电可靠性。 3. 两端电源的单树干式（图c） ：,高压环形接线,对供配电系统而言，高压环形结线是树干式接线的改进，两路树干式接线联接起来就构成了环形结线。 特点：运行灵活，供电可靠性高。在现代化城市配电网中应用较广。,为了避免环形线路上发生故障时影响整个电网，也为了便于实现线路保护的选择性，因此大多数环形线路采取“开口”运行方式，即环形线路中间有一处的开关是断开的。,5.1.2 低压电力线路的接线方式 （P44-45）,低压线路的作

5、用是从车间变电所以380/220V的电压向车间各用电设备或负荷点配电。低压配电线路接线方式有: 放 射 式 树 干 式 环 形,低压放射式接线,由变配电所低压配电屏供电给配电箱或低压用电设备。 特 点： 1. 供电可靠性较高，所用开关设备及配电线路也较多。 2. 多用于用电设备容量大，或负荷性质重要，或车间内负荷排列不整齐，或车间为有爆炸危险的厂房，必须由与车间隔离的房间引出线路等情况。,低压树干式接线,特点： 引出配电干线较少，采用的开关设备自然较少，但供电可靠性差。在机械加工车间、工具车间和机修车间应用比较普遍. （图a）为低压母线放射式配电的树干式，其二次侧引出线经低压断路器引至车间内的

6、母线上，再由母线上引出分支线给用电设备供电； （图b）为“变压器-干线组”树干式结线，其二次侧引出线经过低压断路器（或刀开关）直接引至车间内，可省去变电所低压侧配电装置，简化了变电所结构，减少了投资。,如图所示为变形的树干式结线叫链式接线，该接线适用于用电设备距离近，容量小（总容量不超过10kW），台数约3-5台，配电箱不超过3台的情况。,低压环形接线,在两个车间变电所的低压侧，可以通过低压联络线连接起来，构成环形接线。 特点：供电可靠性较高，保护装置整定配合比较复杂，易发生误动作。,小 结,在工厂的低压配电系统中，往往采用几种接线方式的组合，依具体情况而定； 在正常环境的车间或建筑内，当大部

7、分设备不很大而无特殊要求时，宜采用树干式配电。 B5005295供配电系统实际规范中规定：供配电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。,为什么？,接线复杂，层次过多，不仅浪费投资，维护不便，而且由于电路串联的元件过多，因操作失误或元件故障而发生事故的几率随之增加，且事故处理和恢复供电的操作比较麻烦，延长了停电时间； 配电级数多，继电保护级数相应增加，动作时间也相应延长，对供电系统的故障保护十分不利。,5.2 导线和电缆选择的一般原则 （P48 51）,导线和电缆的选择包括两方面内容： 选择型号 选择截面,5.2.1 导线、电缆型号的选择原则,1. 常用架空线路导线型号及选择

8、 导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因素确定。 户外架空线路10kV及以上电压等级一般采用裸导线，380V电压等级一般采用绝缘导线。,裸导线常用的型号及适用范围为： （1）铝绞线（LJ） 导电性能较好，重量轻，对风雨作用的抵抗力较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差。多用于610kV的线路，其受力不大，杆距不超过100125m。 （2）钢芯铝绞线（LGJ） 在机械强度要求较高的场合和35kV及以上架空线路上多被采用。 （3）铜绞线（TJ） 导电性能好，机械强度好，对风雨和化学腐蚀作用的抵抗力都较强，但价格较高。 （4）防腐钢芯铝绞线（LGJF） 具有钢芯铝绞线的特点，同时防腐性好，一般用在

9、沿海地区、咸水湖及化工工业地区等周围有腐蚀性物质的高压和超高压架空线路上。,2. 常用电力电缆型号及选择原则,1） 电力电缆型号的表示和含义： 3 1 中性线芯截面（mm2） 中性线芯数 相线芯截面（mm2） 相线芯数 额定电压（V） 外护层代号 特征代号 内护套代号 导体材质 类别代号,电缆类别代号： Z油浸纸绝缘电力电缆 V聚氯乙烯绝缘电力电缆 YJ交联聚乙烯绝缘电力电缆 X橡皮绝缘电力电缆 材质代号： L铝导体 LH铝合金导体 T铜导体 TR软铜导体 内护套代号： Q铅包 L铝包（现不生产） V聚氯乙烯护套 特征代号： P滴干式 D不滴流式 F分相铅包式 外护层代号： 02聚氯乙烯套 0

10、3聚乙烯套 20裸钢带铠装 30裸细圆钢丝铠装 40裸粗圆钢丝铠装,2）常用型号及选择原则 塑料绝缘电力电缆 结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。 常用的有两种： 聚氯乙烯绝缘及护套电缆（已达10kV电压等级） 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆（已达110kV电压等级） 油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆 可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的拉力。,3. 常用绝缘导线型号及选择,塑料绝缘的绝缘性能良好，价格低，可节约橡胶和棉纱，在室内敷设时常用。 常用塑料绝缘线型号有: BLV（BV） BLVV（BVV） BVR,5.2.2 导线、电缆截面的

11、选择原则,导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，其选择原则为： 1. 按允许载流量选择导线和电缆的截面 通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。 2. 按允许电压损失选择导线和截面 在导线和电缆（包括母线）通过正常最大负荷电流（即计算电流）时，线路上产生的电压损失不应超过正常运行时允许的电压损失。,3. 按经济电流密度选择导线和电缆截面 经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密度。按这种原则选择的导线和电缆截面称为经济截面。 4. 按机械强度选择导线和电缆截面 这是对架空线路而言的。要求所选的截面不小于其最小允许截面（如35KV以上架空线路，铜线和铝线最小截

12、面分别为16mm2和35mm2）。对电缆不必校验其机械强度。 5. 满足短路稳定度的条件 架空线路因其散热性较好，可不作稳定性校验，绝缘导线和电缆应进行热稳定校验，母线也要校验其热稳定。 选择导线截面时，要求在满足上述五个原则的基础上选择其中截面数最大的那个值。,电力线路截面的选择和校验项目,校验的项目，选择的依据,5.3 按允许载流量选择导线和电缆截面,5.3.1 三相系统相线截面的选择 导线和电缆的正常发热温度不得超过额定负荷时的最高允许温度。选择截面时须使通过相线的计算电流Ic不超过其允许载流量Ial，即 IcIal,按允许载流量选择截面时须注意以下几点： 1. 允许载流量与环境温度有关

13、。 若实际环境温度与规定的环境温度不一致时，允许载流量须乘上温度修正系数K以求出实际的允许载流量。 Ial= KIal,2. 电缆多根并列时，其散热条件较单根敷设时差，故允许载流量将降低，要用电缆并列校正系数KP进行校正，见附录表。,附录表 电缆埋地多根并列时的载流量校正系数,3. 电缆在土壤中敷设时，因土壤热阻系数不同，散热条件也不同，其允许载流量也应乘上土壤热阻系数KS校正，具体数据参考附录表。,附录表 电缆在不同土壤热阻系数时的载流量校正系数,计算电流Ic的选取： 对降压变压器高压侧的导线，取变压器额定一次电流I1NT； 对电容器的引入线，考虑电容器充电时有较大涌流，所以： 选高压电容器

14、的引入线时，取电容器额定电流INc的1.35倍； 选低压电容器的引入线应为电容器额定电流的1.5倍。,5.3.2 中性线和保护线截面的选择,1.中性线（N线）截面的选择 （1） 一般三相四线制线路中的中性线截面S0，应不小于相线截面S的一半，即 S00.5S,（2）由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路，因中性线电流和相线电流相等，故中性线截面与相线截面相同，即 S0=S （3）如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，该谐波电流会流过中性线，此时中性线截面应不小于相线截面，即 S0S,2. 保护线（PE线）截面的选择 保护线截面SPE要满足短路热稳定度的要求，按GB5005495低压配电

15、设计规范规定： （1）当S16mm2时 SPES （2）当16mm2S35mm2时 SPE16mm2 （3） 当S35mm2时 SPE0.5S,3.保护中性线（PEN线）截面的选择 因为PEN线具有PE线和N线的双重功能，所以选择截面时按其中的最大值选取。,例题：,有一条220/380V的三相四线制线路，采用BLV型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为15。该线路供电给一台40kW的电动机，其功率因数为0.8，效率为0.85，试按允许载流量选择导线截面。,解： 1. 计算线路中的计算电流： 2. 相线截面的选择： 因为是三相四线制线路，所以查4根单芯线穿钢管的参数，查附录表得，4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为35mm2的BLV型导线，在环境温度为25时的允许载流量为80A，其正常最高允许温度为65，即Ial=80A，al=65，0=15，0=25，温度校正系数为,导线的实际允许载流量为