工業(yè)企業(yè)供電第6章供電線路與電纜.ppt

第6章 供電線路與供電電纜,東北大學秦皇島分校自動化工程系 2010年9月,導線的結(jié)構(gòu)與規(guī)格,導線的常用材料有銅、鋁和鋼,油浸紙絕緣電力電纜 1纜芯（銅芯或鋁芯）；2油浸紙絕緣層；3麻筋（填料）；4油浸紙（統(tǒng)包絕緣）；5鉛包；6涂瀝青的紙帶（內(nèi)護層）；7浸瀝青的麻被（內(nèi)護層）；8鋼鎧（外護層）；9麻被（外護層）,交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 1纜芯（銅芯或鋁芯）；2交聯(lián)聚乙烯絕緣層；3聚氯乙烯護套（內(nèi)護層）；4鋼鎧或鋁鎧（外護層）；5聚氯乙烯外套（外護層）,電纜結(jié)構(gòu)代號含義,導線和電纜的選擇，,導線和電纜的選擇，必須滿足用電設(shè)備對供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求，盡量節(jié)省投資，降低年運行費，布局合理，維修方便。 導線和電纜的選擇主要包括兩方面內(nèi)容：型號選擇；截面選擇。,常用架空線路導線型號的選擇,（1）鋁絞線（LJ） （2）鋼芯鋁絞線（LGJ） （3）鋁合金絞線（LHJ） （4）銅絞線（TJ） （5）鋼絞線（GJ）,常用電力電纜型號的選擇,1）油浸紙絕緣電纜 2）塑料絕緣電纜 3）交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜 4）橡膠絕緣電纜,導線和電纜截面的選擇,1 導線和電纜截面的選擇方法 2 按允許載流量選擇導線和電纜的截面 3 按允許電壓損失選擇導線和電纜截面 4 按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面,1.導線和電纜截面的選擇方法,按允許載流量選擇導線和電纜的截面,按允許電壓損失選擇導線和電纜截面,按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面,按機械強度選擇導線和電纜截面,電力線路截面的選擇和校驗項目,校驗的項目，選擇的依據(jù),2.按允許載流量選擇導線和電纜的截面,導體的溫升,導體的長期允許溫度al 對應(yīng)于導體長期允許溫度，導體中所允許通過的長期工作電流，稱為該導體的允許載流量Ial,導體的允許溫度與允許載流量,注意：導體的允許載流量，不僅和導體的截面、散熱條件有關(guān)，還與周圍的環(huán)境溫度有關(guān)。在資料中所查得的導體允許載流量是對應(yīng)于周圍環(huán)境溫度為0=25的允許載流量，如果環(huán)境溫度不等于25，允許載流量應(yīng)乘以溫度修正系數(shù)Kt。,導體的允許溫度與允許載流量,對于電纜，還應(yīng)當考慮到電纜的敷設(shè)方式對散熱條件的影響。 如果幾根電纜并排直接埋于土中，由于電纜互相影響，使散熱條件變壞，其允許溫度還應(yīng)乘以并排修正系數(shù)Kp。 電纜埋于土中，土壤的熱阻系數(shù)不同于允許電流表中所指出的數(shù)值時，應(yīng)乘以土壤熱阻修正系數(shù)Ktr。 因此電纜的允許電流應(yīng)按下式計算：,按允許載流量選擇導體截面,中性線（N線）截面的選擇 一般要求中性線截面應(yīng)不小于相線截面的一半，即 對三相系統(tǒng)分出的單相線路或兩相線路，中性線電流與相線電流相等。因此，與相等。 對三次諧波電流突出的線路，中性線電流可能會超過相線電流，因此中性線截面，應(yīng)不小于相線截面。,三相相線截面的選擇 中性線和保護線截面的選擇,按允許載流量選擇導體截面,保護線（PE線）截面的選擇 當16mm2時 當16mm235mm2時 16mm2 當35mm2時 保護中性線（PEN線）截面的選擇 對三相四線制系統(tǒng)中，保護中性線兼有中性線和保護線的雙重功能，截面選擇應(yīng)同時滿足上述二者的要求，并取其中較大者作為保護中性線截面。,3 按允許電壓損失選擇導線和電纜截面,線路電壓損失的計算 接有一個集中負載時線 路的電壓損失計算,注意：上式中 的單位是kV， 的單位是V，功率單位為kW和kvar,接有多個集中負載時線路的電壓損失計算,分段計算 線路上總的電壓損失為,接有多個集中負載時線路的電壓損失計算,由此類推，若干線上有n個負載（n段），則總的電壓損失為：,直接計算 線路上總的電壓損失為,接有多個集中負載時線路的電壓損失計算,由此類推:若干線上有n個負載（n段）,則總的電壓損失為：,幾種特殊線路的電壓損失,若線路所接負載均為有功負荷，因其不存在無功功率，其電壓損失為U%=UR%。 線路的電抗很小可略去不計，如50mm2以下的電纜，此時UX也為零，即U=UR。 線路上接有均勻分布的負載，可以將分散的負載等效成一個接在這段線路中點上的集中負載，該負載功率為分散負載功率之和。,按允許電壓損失選擇導線和電纜截面,（1）先取導線或電纜的電抗平均值，求出無功負荷在電抗上引起的電壓損失：,（2）根據(jù) 計算出此時的 。 有功負荷在電阻上引起的電壓損失， 線路的允許電壓損失。,（3）由 ，將 （式中 為導線的電導率）代入，可計算出導線或電纜的截面為： 并根據(jù)此值選出相應(yīng)的標準截面。 （4）根據(jù)所選的標準截面及敷設(shè)方式，查出r0和x0，計算線路實際的電壓損失，與允許電壓損失比較。如不大于允許電壓損失則滿足要求，否則加大導線或電纜截面，重新校驗，直到所選截面滿足允許電壓損失的要求為止。,4 按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面,經(jīng)濟電流密度Jec與年最大負荷利用小時數(shù)有關(guān)，年最大負荷利用小時數(shù)越大，負荷越平穩(wěn)，損耗越大，經(jīng)濟截面因而也就越大，經(jīng)濟電流密度就會變小。,按經(jīng)濟電流密度計算經(jīng)濟截面的公式為: 根據(jù)上式計算出截面后，從手冊或附錄表中選取一種與該值最接近（可稍?。┑臉藴式孛妫傩ｒ炂渌鼦l件即可。,架空線路的敷設(shè),架空線路由導線、電桿、絕緣子和線路金具等主要元件組成。為了防雷，有的架空線路上裝設(shè)有避雷線；為了加強電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線或扳樁。 架空線路的優(yōu)點：成本低，投資少，安裝容易，維護和檢修方便，易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等，因此在工廠中應(yīng)用相當廣泛。缺點是占空間，造成視覺污染，遇惡劣天氣或人為因素線路易損壞等。,各種桿型在低壓架空線路上的應(yīng)用 1、5、11、14- 終端桿； 2、9- 分支桿； 3- 轉(zhuǎn)角桿； 4、6、7、10- 直線桿（中間桿）；8- 分段桿（耐張桿）； 12、13- 跨越桿,拉線,拉線的結(jié)構(gòu) 1- 電桿； 2- 拉線的抱箍； 3- 上把； 4- 拉線絕緣子； 5- 腰把； 6- 花籃螺釘； 7- 底把； 8-拉線底盤,橫擔,橫擔是安裝在電桿的上部，用來安裝絕緣子以架設(shè)導線。常用的橫擔有木橫擔、鐵橫擔和瓷橫擔?，F(xiàn)在普遍采用的是鐵橫擔和瓷橫擔。,高壓電桿上安裝的瓷橫擔 1- 高壓導線 2- 瓷橫擔 3- 電桿,絕緣子,絕緣子（insulator）, 又稱瓷瓶，是用來固定導線的，起著支撐和懸掛導線并使導線與桿塔絕緣的作用；絕緣子同時也承受導線的垂直荷重和水平荷重，所以它應(yīng)具有足夠的絕緣強度和機械強度，同時對化學雜質(zhì)的侵蝕具有足夠的抗御能力；還能適應(yīng)周圍大氣條件的變化，如溫度和濕度變化對它本身的影響。,金具,金具是用于固定導線、絕緣子、橫擔等的金屬部件，是用于組裝架空線路的各種金屬零件的總稱，,架空線路的敷設(shè),1. 敷設(shè)的要求和路徑的選擇： 路徑短，轉(zhuǎn)角少。 交通運輸方便，便于施工架設(shè)和維護。 盡量避開河洼和雨水沖刷地帶及易撞、易燃、易爆和危險的場所。 不應(yīng)引起機耕、交通和行人困難。 應(yīng)與建筑物保持一定的安全距離。 應(yīng)與工廠和城鎮(zhèn)的建設(shè)規(guī)劃協(xié)調(diào)配臺，并適當考慮今后的發(fā)展。,2. 導線在電桿上的排列方式 三相四線制低壓架空線路的導線，一般都采用水平排列,導線在電桿上的排列方式 1電桿； 2橫擔； 3導線； 4避雷線,3. 架空線路的擋距、弧垂及其他距離 架空線路的檔距（又稱跨距），是指同一線路上相鄰兩根電桿之間的水平距離。 導線的弧垂（又稱弛垂），是架空線路一個檔距內(nèi)導線最低點與兩端電桿上導線懸掛點間的距離，是由于導線存在著自重所形成的?；〈共灰诉^大，也不宜過小，過大則在導線擺動時容易引起相間短距，而且可造成導線對地或?qū)ζ渌矬w的安全距離不夠；過小則使導線內(nèi)應(yīng)力增大，在天冷時可能收縮繃斷。,架空線路的線路距離、導線對地面和水面的最小距離、架空線路與各種設(shè)施接近和交叉的最小距離等，在有關(guān)技術(shù)規(guī)程中均有規(guī)定，設(shè)計和安裝時必須遵循。,電力電纜的敷設(shè),常見的電纜敷設(shè)方式有直接埋地敷設(shè)、利用電纜溝和電纜橋架敷設(shè)、電纜隧道、電纜排管等。,電纜直埋敷設(shè) 1-電力電纜； 2- 砂； 3-保護蓋板； 4-填土,電纜線路直埋設(shè)敷設(shè)方式的優(yōu)點：（l）電纜散熱良好；（）轉(zhuǎn)彎敷設(shè)方便；（3）施工簡便、施工期短、便于維修；（4）造價低，工程材料最省，（）線路輸送容量大。 缺點：（1）容易遭受外力破壞；（2）巡視、尋找漏油故障點不方便；（3）增設(shè)、拆除、故障修理都要開挖路面影響市容和交通（4）不能可靠地防止外部機械損傷；（5）易受土壤的化學作用。,電纜排管敷設(shè),電纜排管敷設(shè)的優(yōu)點：（1）外力破壞很少；（2）尋找漏油故障點方便；（3）增設(shè)、拆除和更換方便：（4）占地小，能承受大的荷重（5）電纜之間無相互影響。 缺點：（1）管道建設(shè)費用大；（）管道彎曲