电力导线计算PPT文档格式.ppt
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经济条件:
选择导线截面时,即要降低线路的电能损耗和选择导线截面时,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。
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输电线路导线截面的选择5电晕条件:
电晕条件:
高压输电线路产生电晕时,不仅会引起电晕损高压输电线路产生电晕时,不仅会引起电晕损耗,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。
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。
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。
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。
校验机械强度和电压损失。
输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择二、按发热条件选择导线截面二、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按发热条件选择三相系统中的相线截面的方法:
应使导线应使导线的允许载流量的允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流不小于通过相线的计算电流I30,即,即此时,按发热条件选择截面的条件为:
此时,按发热条件选择截面的条件为:
u导线的允许载流量与环境温度和敷设条件有关。
当导线敷导线的允许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输电线路导线截面的选择或或即铜导线允许载流量为同截面铝导线允许载流量的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。
倍。
u环境温度的规定:
在室外,取当地最热月平均气温;
在室环境温度的规定:
在室内,取当地最热月平均气温加内,取当地最热月平均气温加5。
对埋入土中的电缆,取。
对埋入土中的电缆,取当地最热月地下当地最热月地下0.81m深处的土壤月平均气温。
深处的土壤月平均气温。
u铜、铝导线的等效换算铜、铝导线的等效换算:
若近似认为铜、铝导线的散热情若近似认为铜、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:
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输电线路导线截面的选择对对动动力力线线路路,一一般般要要求求中中性性线线截截面面应应不不小小于于相相线线截截面面的的一一半半,即即0.5;
对对照照明明线线路路,因因中中性性线线电电流流与与相相线线电电流流相相等等,因因此此,可可取取。
F保护线(保护线(PE线)截面的选择:
保护线截面一般应不小于相线线)截面的选择:
保护线截面一般应不小于相线截面的一半,即截面的一半,即0.5;
当相线截面当相线截面16mm2时,可取时,可取。
F中性线(中性线(N线)截面的选择:
对动力线路,线)截面的选择:
对动力线路,一般要求中性线一般要求中性线截面应不小于相线截面的一半,即截面应不小于相线截面的一半,即0.5;
对照明线路,;
对照明线路,因中性线电流与相线电流相等,因此,可取因中性线电流与相线电流相等,因此,可取。
F保护中性线(保护中性线(PE线)截面的选择:
线)截面的选择:
PE线兼有中性线和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,保护线的双重功能,截面选择应同时满足上述二者的要求,并取其中并取其中较大者较大者作为作为PE线截面,因此线截面,因此(0.51)。
u低压系统中性线和保护线的选择低压系统中性线和保护线的选择输电线路导线截面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定电流,为绝缘导线或电缆的允许短时过负荷倍数。
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,从而使若上式不满足要求,应加大导线截面,从而使Ial增大。
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,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:
保护导线或电缆不被毁坏。
输电线路导线截面的选择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(电抗值(6110kV架空线路取架空线路取0.30.4/km,电缆线路取,电缆线路取0.070.08/km),则),则输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择而而由由得:
得:
若若,可不计,可不计,则,则式中,为允许电压损失(式中,为允许电压损失(V)。
)。
说明:
求出导线截面求出导线截面后,应选择一个与其后,应选择一个与其接近而偏大接近而偏大的标准截面作为导线截面。
的标准截面作为导线截面。
式中,式中,UN、pi、Li、的单位分别为的单位分别为kV、V、kW、km和和。
输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择例例3-1某丝绸炼染厂某丝绸炼染厂10kV厂区配电网络导线截面选择计算实例。
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该厂供电电源由距该厂2km的的35kV地区变电所,以一回地区变电所,以一回路路10kV架空线供电。
由于供电线路不长,应按允许电压损失架空线供电。
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。
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面)按允许电压损失选择导线截面已知,已知,P30=1111.2kW,Q30=524.6kvar,S30=1229kVA其允许电其允许电压损失为压损失为5%,设,设x1=0.4/km,则,则V输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择所以所以初步选初步选LJ-16型铝绞线。
型铝绞线。
(2)按发热条件进行校验)按发热条件进行校验线路的计算电流为:
线路的计算电流为:
当地最热月平均最高气温为当地最热月平均最高气温为35,查附表,查附表II-9和和II-10知,知,LJ-16型铝绞线的允许载流量为型铝绞线的允许载流量为A71A,故满足发热条件。
故满足发热条件。
(3)按机械强度进行校验)按机械强度进行校验查表查表3-2知,知,10kV架空铝绞线的最小截面为架空铝绞线的最小截面为25mm2,不满足,不满足机械强度条件。
因此,该厂机械强度条件。
因此,该厂10kV进线应采用进线应采用LJ-25型铝绞线。
输电线路导线截面的选择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四、按经济电流密度选择导线截面1经济电流密度的概念经济电流密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)。
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,综合以上两种情况,使年运行费用达到最小、初投资费用使年运行费用达到最小、初投资费用又不过大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,而确定的符合总经济利益的导线截面,称为经济截面,用用Aec表示。
表示。
对应于经济截面的导线电流密度,称为对应于经济截面的导线电流密度,称为经济电流密度经济电流密度,用,用jec表示。
输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择图图3-24是年运行费用是年运行费用F与导线截面与导线截面A的关系曲线。
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;
年折旧费和年维修管理费之和与导线截面的关系曲线;
3为曲线为曲线1与曲线与曲线2的叠加,表的叠加,表示线路的年运行费与导线截面的示线路的年运行费与导线截面的关系曲线。
关系曲线。
2年电能损耗费与导线截面的关系曲线;
年电能损耗费与导线截面的关系曲线;
由图可知,曲线由图可知,曲线3的最低点的最低点(a点)的年运行费用最小,但点)的年运行费用最小,但从综合经济效益考虑,导线截从综合经济效益考虑,导线截面选面选Ab比选比选Aa更为经济合理,更为经济合理,即即Ab为经济截面。
为经济截面。
图图3-24线路年运行费用与导线线路年运行费用与导线截面的关系曲线截面的关系曲线输电线路导线截面的选择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我国现行的经济电流密度见书中表3-3。
则。
则例例3-2有一条长有一条长15km的的35kV架空线路,计算负荷为架空线路,计算负荷为4850kW,功率因数为功率因数为0.8,年最大负荷利用小时数为,年最大负荷利用小时数为4600h。
试按经济电。
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。
流密度选择其导线截面,并校验其发热条件和机械强度。
解:
(解:
(1)按经济电流密度选择导线截面)按经济电流密度选择导线截面说明:
计算出经济截面计算出经济截面Aec后,应选后,应选最接近而又偏小最接近而又偏小一点的标准截面。
一点的标准截面。
输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择线路的计算电流为:
由表由表3-3,查得,查得jec=1.15A/mm2,因此,导线的经济截面为因此,导线的经济截面为选选LGJ-70型铝绞线。
(2)校验发热条件:
)校验发热条件:
查附录表查附录表II-9得得LGJ-70的允许载流量(室外的允许载流量(室外25)A,因此发热条件满足要求。
因此发热条件满足要求。
(3)校验机械强度:
)校验机械强度:
查表查表3-2得,得,35kV钢芯铝绞线的最小允许截钢芯铝绞线的最小允许截面为面为25mm2,因此所选,因此所选LGJ-70满足机械强度要求。
满足机
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- 电力 导线 计算