电力导线计算.

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1、输电线路导线截面的选择 一、导线截面选择的基本原则 1发热条件： 导线在通过正常最大负荷电流（计算电流）时 产生的发热温度不超过其正常运行时的最高允许温度。 2电压损失条件： 导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产 生的电压损失应小于电压损失，以保证供电质量。 3机械强度条件： 在正常工作条件下，导线应有足够的机械 强度以防止断线，故要求导线截面不应小于最小允许截面。 4 经济条件： 选择导线截面时，即要降低线路的电能损耗和 维修费等年运行费用，又要尽可能减少线路投资和有色金属消 耗量，通常可按国家规定的经济电流密度选择导线截面。 输电线路导线截面的选择 5电晕条件： 高压输电线路产生电晕时，不

2、仅会引起电晕损 耗，而且还产生噪声和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导 线的外径不能过小。 根据设计经验，导线截面选择的原则如下： 对区域电力网：先按经济电流密度按选择导线截面，然后 再校验机械强度和电晕条件。 对地方电力网：先按允许电压损失条件选择导线截面，以 保证用户的电压质量，然后再校验机械强度和发热条件。 对低压配电网：通常先按发热条件选择导线截面，然后再 校验机械强度和电压损失。 输电线路导线截面的选择 二、按发热条件选择导线截面 按发热条件选择三相系统中的相线截面的方法:应使导线 的允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30，即 此时，按发热条件选择截面的条件为： u导线的允许

3、载流量与环境温度和敷设条件有关。当导线敷 设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同 时，则允许载流量应乘以温度校正系数，即 输电线路导线截面的选择 或 即铜导线允许载流量为同截面铝导线允许载流量的1.3倍。 u环境温度的规定：在室外，取当地最热月平均气温；在室 内，取当地最热月平均气温加5。对埋入土中的电缆，取 当地最热月地下0.81m深处的土壤月平均气温。 u铜、铝导线的等效换算: 若近似认为铜、铝导线的散热情 况相同，则其发热温度相同时，可认为其功率损耗相同，即 ： 输电线路导线截面的选择 对 动 力 线 路 ， 一 般 要 求 中 性 线 截 面 应 不 小 于 相 线 截

4、面 的 一 半 ， 即 0 . 5 ； 对 照 明 线 路 ， 因 中 性 线 电 流 与 相 线 电 流 相 等 ， 因 此 ， 可 取 。 F保护线（PE线）截面的选择：保护线截面一般应不小于相线 截面的一半，即 0.5 ；当相线截面 16mm2时，可取 。 F中性线（N线）截面的选择：对动力线路， 一般要求中性 线截面应不小于相线截面的一半，即 0.5 ；对照明线路 ，因中性线电流与相线电流相等，因此，可取 。 F保护中性线（PE线）截面的选择：PE线兼有中性线和 保护线的双重功能，截面选择应同时满足上述二者的要求， 并取其中较大者作为PE线截面，因此 (0.51) 。 u低压系统中性线

5、和保护线的选择 输电线路导线截面的选择 式中， 为过流保护装置的动作电流，对于熔断器为熔体的额 定电流 ， 为绝缘导线或电缆的允许短时过负荷倍数。 需要指出：若上式不满足要求，应加大导线截面，从而使Ial增大。 u按发热条件选择导线或电缆截面时，还必须与其相应的过 流保护装置（熔断器或低压断路器的过流脱扣器）的动作电 流相配合，以便在线路过负荷或短路时及时切断线路电流， 保护导线或电缆不被毁坏。因此，应满足的条件是： 输电线路导线截面的选择 三、按允许电压损失选择导线截面 由于导线截面对电抗的影响很小，所以，当 、 一定 时，可认为 近似不变。因此，可初选一种导线的单位长度 电抗值（6110k

6、V架空线路取0.30.4/km，电缆线路取0.07 0.08/km），则 输电线路导线截面的选择 而 由 得： 若 ，可不计 ，则 式中， 为允许电压损失（V）。 说明：求出导线截面后，应选择一个与其接近而偏大的标准截面作为导线截面。 式中，UN 、 、pi 、 Li 、的单位分别为kV、V 、kW、km 和 。 输电线路导线截面的选择 例3-1 某丝绸炼染厂10kV厂区配电网络导线截面选择计算实例。 该厂供电电源由距该厂2km的35kV地区变电所，以一回 路10kV架空线供电。由于供电线路不长，应按允许电压损失 选择导线截面，然后按发热条件和机械强度进行校验。 （1）按允许电压损失选择导线截

7、面 已知，P30=1111.2kW，Q30=524.6kvar，S30= 1229kVA其允许 电压损失为5%，设x1 =0.4/km，则 V 输电线路导线截面的选择 所以 初步选LJ-16型铝绞线。 （2）按发热条件进行校验 线路的计算电流为： 当地最热月平均最高气温为35，查附表II-9 和II-10知，LJ -16型铝绞线的允许载流量为 A71A，故 满足发热条件。 （3）按机械强度进行校验 查表3-2知，10kV架空铝绞线的最小截面为25 mm2，不满足 机械强度条件。因此，该厂10kV进线应采用LJ-25型铝绞线。 输电线路导线截面的选择 四、按经济电流密度选择导线截面 1经济电流密

8、度的概念 导线截面越大，线路的功率损耗和电能损耗越小（即年运 行费用越小），但是线路投资和有色金属消耗量都要增加；反 之，导线截面越小，线路投资和有色金属消耗量越少，但是线 路的功率损耗和电能损耗却要增大（即年运行费用越大）。 综合以上两种情况，使年运行费用达到最小、初投资费用 又不过大而确定的符合总经济利益的导线截面，称为经济截面 ，用Aec表示。 对应于经济截面的导线电流密度，称为经济电流密度，用 jec表示。 输电线路导线截面的选择 图3-24 是年运行费用F与导线截面A的关系曲线。 1年折旧费和年维修管理费之和与导线截面的关系曲线； 3为曲线1与曲线2的叠加，表 示线路的年运行费与导线

9、截面的 关系曲线。 2年电能损耗费与导线截面的关系曲线； 由图可知，曲线3的最低点 （a点）的年运行费用最小，但 从综合经济效益考虑，导线截 面选Ab比选Aa更为经济合理， 即 Ab为经济截面。 图3-24 线路年运行费用与导线 截面的关系曲线 输电线路导线截面的选择 2按经济电流密度选择导线截面的方法 我国现行的经济电流密度见书中表3-3。则 例3-2 有一条长15km的35kV架空线路，计算负荷为4850kW， 功率因数为0.8，年最大负荷利用小时数为4600h。试按经济电 流密度选择其导线截面，并校验其发热条件和机械强度。 解：（1）按经济电流密度选择导线截面 说明：计算出经济截面Aec

10、后，应选最接近而又偏小一点的标准截面。 输电线路导线截面的选择 线路的计算电流为： 由表3-3，查得jec=1.15A/mm2 ,因此，导线的经济截面为 选LGJ-70型铝绞线。 （2）校验发热条件： 查附录表II-9得LGJ-70的允许载流量（室外 25） A ，因此发热条件满足要求。 （3）校验机械强度： 查表3-2得，35kV钢芯铝绞线的最小允许截 面为25mm2，因此所选LGJ-70满足机械强度要求。 变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。 u 第一种情况比用电设备额定电压高10% u 第二种情况比用电设备额定电压高5% 变压器 变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规

11、定变压器一次绕组的额定电压与线路额定电压相同。 注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压 器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。 其中5%用于补偿变压器满载供电 时，一、二次绕组上的电压损失 ； 另外5%用于补偿线路上的电 压损失，因此适用于变压器供电 距离较长时的情况。 当变压器供电距离较短 时，可以不考虑线路上 的电压损失，只需要补 偿满载时变压器绕组上 的电压损失即可。 M T1T2 G 线路的平均额定电压 Uav 指线路始端最大电压（变压器空载电压）和末端用电设 备额定电压的平均值。 发电机G的额定电压：UNG=1.05UNL1=1.0510=10.5（kV） 变压器T1的

12、额定电压： U1NT1=UN.G=10.5（kV） U2NT1=1.1UNL2=1.1110=121(kV) 变压器T1的变比为：10.5/121 变压器T2的额定电压：U1NT2=UNL2=110（kV） U2NT2=1.05UNL3=1.056=6.3(kV) 变压器T2的变比为：110/6.3 例1 已知图示系统中电网的额定电压，试确定发 电机和变压器的额定电压。 1横担；2横梁；3避雷线；4绝缘子；5砼杆； 6拉线；7拉线盘；8接地引下线；9接地装置； 10底盘；11导线；12-防振锤； 图1-3 输电线路的组成元件（双杆） 接地装置俯视图 接地装置俯视图 1避雷线；2双分裂导线；3塔

13、头；4绝缘子； 5塔身；6塔腿；7接地引下线；8接地装置； 9基础；10间隔棒； 图1-4 输电线路的组成元件（猫头塔） 在电杆上组装横担 1、所选材料须符合施工技术要求和尺寸要求； 2、检查电杆及对安全用具做冲击试验。杆根牢固、表 面平整无裂纹，肢扣、腰绳做冲击试验后符合要求； 3、蹬杆及站位。蹬杆动作规范、熟练，肢扣调带及时 ，安全带系法正确，杆上站位正确； 4、横担、金具的提升及安装。提升过程动作规范无撞 击和掉落现象，横担金具安装顺序正确，位置尺寸和紧固 程度符合技术要求。螺母紧固后，露出的螺纹不应小于2 纹，螺栓穿入方向为顺线路方向的螺栓从电源侧穿入，横 线路方向的螺栓，面向受电侧，

14、由左向右穿，垂直地面的 螺栓由下向上穿入； 5、工作终结。安装和拆卸完毕后杆上不留异物，使用 的工具，材料完整及摆放合理，并及时清扫现场。 电缆的敷设方式： 直接埋入土中：埋设深度一般为0.70.8m，应在冻土层以 下。当多条电缆并列敷设时，应留有一定距离，以利于散热 。 电缆沟敷设：当电缆条数较多时，宜采用电缆沟敷设，电 缆置于电缆沟的支架上，沟面用水泥板覆盖。 穿管敷设：当电力电缆在室内明敷或暗敷时，为了防电缆 受到机械损坏，一般多采用穿钢管的敷设方式。 高层建筑的的装置施工方案 高层建筑的内线工程都有完整的施工图纸,必须严格遵照 执行。高层建筑的用电负荷很大,但目前国内大部分高层 建筑的变压器都设置在底层或地下室,因此低压干线可采 用母线槽配电。将组装的母线或成套的母线槽沿着建筑结 构上专门用于装置设备和电缆、母线的水平夹层、垂直竖 井安装敷设；负荷较小时则敷设大截面电缆。 高层建筑配线时,每层都有相应的配电盘、配电箱。由每 层配电盘、箱向各处配线时,低压电缆一般采用聚氯乙烯 或聚乙烯电缆,大多采用铜芯电缆,以满足没有接头腐蚀的 要求,而且能承受压力、弯曲,还具有不易燃烧的性能。现 在的高层建筑通常不设单独的电缆夹层,电缆都沿每层活 动天花板上面的电缆沟道中敷设,于施工和检修