供配電設(shè)備及導(dǎo)線的選擇校驗

供配電設(shè)備及導(dǎo)線的選擇校驗第一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六§6.1電氣設(shè)備選擇及檢驗的一般原則3．按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流1．按工作環(huán)境要求選擇電氣設(shè)備的型號如戶內(nèi)、戶外、海拔高度、環(huán)境溫度、礦山（井）、防塵、防爆等。2．按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓一般電氣設(shè)備和導(dǎo)線的額定電壓應(yīng)不低于設(shè)備安裝地點電網(wǎng)的電壓（額定電壓），即：＞導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下長期允許通過的電流，以表示，該電流應(yīng)不小于通過設(shè)備的最大負(fù)荷電流（計算電流）,即：＞第二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六§6.1電氣設(shè)備選擇及檢驗的一般原則4．對開關(guān)類電氣設(shè)備還應(yīng)考慮其斷流能力5．按短路條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度（1）熱穩(wěn)定度校驗通過短路電流時，導(dǎo)體和電器各部件的發(fā)熱溫度不應(yīng)超過短時發(fā)熱最高允許溫度值，即：或設(shè)備的最大開斷電流（或容量）應(yīng)不小于安裝地點的最大三相短路電流（或短路容量，即：＞＝＞＝t>=(6-5)第三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六

其中§6.1電氣設(shè)備選擇及檢驗的一般原則

t=tk＋0.05(s)當(dāng)tk>1s時，式中，為設(shè)備安裝地點的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（kA）；為短路發(fā)熱假想時間（又稱短路發(fā)熱等值時間）（s）；t為實際短路時間；為t秒內(nèi)允許通過的短路電流值或稱t秒熱穩(wěn)定電流（kA）；ｔ為設(shè)備生產(chǎn)廠家給出的設(shè)備熱穩(wěn)定計算時間，一般為4秒、5秒、1秒等。和ｔ可查相關(guān)的產(chǎn)品手冊或產(chǎn)品樣書。（2）動穩(wěn)定度校驗動穩(wěn)定（電動力穩(wěn)定）是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。滿足動穩(wěn)定度的校驗條件是：≥i

(6-8)或≥(6-9)第四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六§6.1電氣設(shè)備選擇及檢驗的一般原則式中,

為設(shè)備安裝地點的三相短路沖擊電流峰值（kA）；為設(shè)備安裝地點的三相短路沖擊電流有效值（kA）；i為設(shè)備的極限通過電流（或稱動穩(wěn)定電流）峰值（kA）；為設(shè)備的極限通過電流（或稱動穩(wěn)定電流）有效值（kA）。i

和均可由相關(guān)產(chǎn)品的手冊或樣本中查到。第五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六各種類型的電力變壓器的不同性能和應(yīng)用場合的比較：6.2電力變壓器的選擇第六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六對于戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件較差，從而使其戶內(nèi)的環(huán)境溫度比戶外的溫度大約要高8℃，因此戶內(nèi)變壓器的實際容量為：6.2.1電力變壓器實際容量的計算電力變壓器的實際容量是指變壓器在實際使用條件（包括實際輸出的最大負(fù)荷和安裝地點的環(huán)境溫度）下，在不影響變壓器的規(guī)定使用年限（一般為20年）時所能連續(xù)輸出的最大視在功率，單位是kV·A。對于戶外安裝的變壓器，其實際容量為：=

(6-10)=（6-11）第七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六1．變電所主變壓器臺數(shù)的選擇（1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。（2）對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。（3）除上述情況外，一般變電所宜采用一臺變壓器，但是負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可以采用兩臺或以上變壓器。（4）在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，還應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余量6.2.2電力變壓器的臺數(shù)選擇第八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.2.3變電所主變壓器容量的選擇

1．裝有一臺主變壓器的變電所主變壓器容量(設(shè)計時通常概略地用來代替)應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負(fù)荷的需要，即：≈≥(6-12)

2．裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的額定容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件并擇其中的大者：(1)一臺變壓器單獨運行時，要滿足總計算負(fù)荷的大約60%～70%的需要，即≈＝（0.6～0.7）(2)任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即≈≥第九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.2.3變電所主變壓器容量的選擇3．裝有兩臺主變壓器且為明備用的變電所每臺主變壓器容量的選擇方法與僅裝一臺主變壓器的變電所的方法相同。車間變電所主變壓器的單臺容量上限車間變電所主變壓器的單臺容量，一般不宜大于1250kV·A。對裝設(shè)在二層以上的電力變壓器，應(yīng)考慮運輸?shù)跹b和對通道、樓板荷載的影響。采用干式、環(huán)氧樹脂變壓器時，其容量不宜大于800kV·A。對居住小區(qū)變電所，一般采用干式、環(huán)氧樹脂變壓器，如采用油浸式變壓器，單臺容量不宜超過800kV·A。5．適當(dāng)考慮近期負(fù)荷的發(fā)展應(yīng)適當(dāng)考慮今后5～10年電力負(fù)荷的增長，留有一定的余地，同時還要考慮變壓器一定的正常過負(fù)荷能力。變電所主變壓器臺數(shù)和容量的最后確定，應(yīng)結(jié)合變電所主結(jié)線方案的選擇，對幾個較合理方案作技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較，擇優(yōu)而定。第十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六各種高低壓電氣設(shè)備選擇檢驗的項目及條件6.3高低壓開關(guān)電器的選擇及校驗注：1.表中“√”表示必須校驗，“×”表示不必檢驗，“－”表示可不檢驗。2.選擇高壓電氣設(shè)備時，計算電流取變壓器高壓側(cè)的額定電流。第十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六（1）高壓隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處的線路額定電壓，見式6-1。（2）高壓隔離開關(guān)的額定電流應(yīng)大于通過它的計算電流，見式6-2。

(3)高壓隔離開關(guān)的動穩(wěn)定度校驗見式6-9。（4）高壓隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定度可按式6-5進(jìn)行校驗。6.3.1高壓隔離開關(guān)的選擇及校驗第十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.3.2高壓負(fù)荷開關(guān)的選擇及檢驗1．高壓負(fù)荷開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處線路的額定電壓，見式6-1。2．高壓負(fù)荷開關(guān)的額定電流應(yīng)大于或等于它所安裝的熱脫扣器的額定電流，見式6-2。3．高壓負(fù)荷開關(guān)的最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的最大過負(fù)荷電流，即：≥（6-10）式中，為高壓負(fù)荷開關(guān)需要開斷的線路最大過負(fù)荷電流值。4．高壓負(fù)荷開關(guān)的動穩(wěn)定度可按式（6-6）進(jìn)行檢驗。5．高壓負(fù)荷開關(guān)的熱穩(wěn)定度可按式（6-5）進(jìn)行檢驗。第十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.3.3高壓斷路器的選擇及校驗1．高壓斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處的額定電壓，見式6-1。2．高壓斷路器的額定電流應(yīng)大于通過它的計算電流，見式6-2。3．高壓斷路器的最大開斷電流（或容量）應(yīng)不小于安裝地點的實際開斷時間（繼電保護(hù)實際動作時間加上斷路器固有分閘時間）內(nèi)的最大三相短路電流（或短路容量），見式6-3或6-4。4．高壓斷路器的動穩(wěn)定度可按式（6-6）進(jìn)行檢驗。5.高壓斷路器的熱穩(wěn)定度可按式（6-5）進(jìn)行檢驗。第十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.3.4高、低壓開關(guān)柜的選擇1.高壓開關(guān)柜的選擇小型工廠，選用固定式高壓開關(guān)柜比較多，大中型工廠和高層建筑多選用手車式高壓開關(guān)柜。普通工廠的變配電所以及對防爆、防火要求不高的場所，選用配置少油斷路器的高壓開關(guān)柜，而高層建筑和居民區(qū)等防火要求較高的場所，應(yīng)采用配有不可燃的真空斷路器或SF6斷路器的高壓開關(guān)柜。2．低壓配電屏的選擇中小型工廠多采用固定式低壓配電屏，目前使用較廣泛的開啟式PGL型正在逐步淘汰，而GGL、GGD型封閉式結(jié)構(gòu)的固定式低壓配電屏正得到推廣應(yīng)用。抽屜式低壓配電屏的結(jié)構(gòu)緊湊，通用性好，安裝靈活方便，防護(hù)安全性高，因此，近年來的應(yīng)用也越來越多。第十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.3.4高、低壓開關(guān)柜的選擇表6-6XGN2-10箱型固定式金屬封閉開關(guān)柜柜內(nèi)方案號第十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.3.4高、低壓開關(guān)柜的選擇表6-7GGD1型低壓固定式配電屏的柜內(nèi)方案號第十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.4互感器的選擇和校驗6.4.1電流互感器的選擇與檢驗①電流互感器的選擇與校驗主要有以下幾個條件：②電流互感器額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)地點線路的額定電壓，見式6-1；③根據(jù)一次側(cè)的負(fù)荷計算電流I，選擇電流互感器的變流比；④根據(jù)二次回路的要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確度并校驗準(zhǔn)確度；校驗動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。⑤電流互感器的類型和結(jié)構(gòu)應(yīng)與實際安裝地點的安裝條件、環(huán)境條件相適應(yīng)。1．電流互感器變流比的選擇：

K=(6-11)式中，為電流互感器的一次側(cè)額定電流，按式（6-2）進(jìn)行選擇；為二次側(cè)額定電流，一般為5A。第十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.4互感器的選擇和校驗2．電流互感器準(zhǔn)確度的選擇及校驗（1）電流互感器準(zhǔn)確度等級的選用應(yīng)根據(jù)二次回路所接測量儀表和保護(hù)電器對準(zhǔn)確度等級的要求而定。準(zhǔn)確度選擇的原則是：計費計量用的電流互感器其準(zhǔn)確度為0.2～0.5級，一般計量用的電流互感器其準(zhǔn)確度為1.0～3.0級，保護(hù)用的電流互感器，常采用10P準(zhǔn)確度級。為保證測量的準(zhǔn)確性，電流互感器的準(zhǔn)確度等級應(yīng)不低于所供測量儀表等要求的準(zhǔn)確等級。（2）額定二次負(fù)荷容量的選擇為確保準(zhǔn)確度誤差不超過規(guī)定值，一般還需校驗電流互感器的二次負(fù)荷容量（伏安），即其二次側(cè)所接負(fù)荷容量S2不得大于規(guī)定的準(zhǔn)確度等級所對應(yīng)的額定二次負(fù)荷容量S2N，準(zhǔn)確度的校驗公式為：

S２N

≥S2

（6-12）電流互感器的二次負(fù)荷S2取決于二次回路的阻抗值，可按下式計算：S2＝I｜｜≈I（∑｜｜+RWL

+RXC

）(6－13)或S2≈∑Si

＋（RWL

＋RCL

）（6-14）第十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.4互感器的選擇和校驗保護(hù)用電流互感器滿足保護(hù)準(zhǔn)確度級要求的條件為：｜Z2.al

｜≥｜Z2

｜（6-15）式中，為電流互感器二次側(cè)額定電流，一般為5A；｜｜為電流互感器二次側(cè)總阻抗；∑｜｜為二次回路中所有串聯(lián)的儀表、繼電器電流線圈阻抗之和，∑Si為二次回路中所有串聯(lián)的儀表、繼電器電流線圈的負(fù)荷容量之和，均可由相關(guān)的產(chǎn)品樣本查得；Rwl為電流互感器二次側(cè)連接導(dǎo)線的電阻；RXC為電流互感器二次回路中的接觸電阻，一般近似地取0.1Ω。對于保護(hù)用電流互感器，其10P準(zhǔn)確度級的復(fù)合誤差限值為10%。電流互感器在出廠時一般已給出電流互感器誤差為10%時的一次電流倍數(shù)K1（即I1/I1N）與最大允許的二次負(fù)荷阻抗的關(guān)系曲線（簡稱10%誤差曲線），如圖6-1所示第二十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.4互感器的選擇和校驗圖6-1某電流互感器的10%誤差曲線用戶可根據(jù)一次電流倍數(shù)K1

，查出相應(yīng)的允許二次負(fù)荷阻抗Z2.al。因此保護(hù)用電流互感器滿足保護(hù)準(zhǔn)確度級要求的條件為：｜Z2.al｜≥｜Z2

｜（6-15）第二十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.4互感器的選擇和校驗

3．電流互感器動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的校驗多數(shù)電流互感器都給出了對應(yīng)于額定一次電流的動穩(wěn)定倍數(shù)（）和1秒熱穩(wěn)定倍數(shù)（），因此其動穩(wěn)定度可按下式校驗：

×≥

(6-16)ish熱穩(wěn)定度可按下式校驗：≥tima

(6-17)如電流互感器不滿足式（6-12）、（6-15）、(6-16)、(6-17)的要求，則應(yīng)改選較大變流比或具有較大的S2N或｜Z2.al｜的電流互感器，或者加大二次側(cè)導(dǎo)線的截面。第二十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.4.2電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇應(yīng)按以下幾個條件：①電壓互感器的類型應(yīng)與實際安裝地點的工作條件及環(huán)境條件要適應(yīng)；②電壓互感器的一次側(cè)額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)點線路的額定電壓，即：

③按測量儀表對電壓互感器準(zhǔn)確度要求選擇并校驗準(zhǔn)確度?！荩?-18）為了確保準(zhǔn)確度的誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)，其二次側(cè)所接負(fù)荷容量也必須滿足式（6-12），不同的只是式中的為電壓互感器二次側(cè)所有儀表、繼電器電壓線圈所消耗的總視在負(fù)荷，其計算公式為：

=（6-19）式中，=和=分別為所接測量儀表和繼電器電壓線圈消耗的總有功功率和總無功功率。第二十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5電力線路的截面選擇及檢驗6.5.1概述為了保證供配電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件：1．發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流（）時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。2．電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流（）時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損耗。（對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗。）3．經(jīng)濟(jì)電流密度35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但長距離、大電流的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。一般工廠和高層建筑內(nèi)的10KV及以下線路，選擇“經(jīng)濟(jì)截面”的意義并不大，因此通常不考慮此項條件。4．機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面，見附錄表15。5．短路時的動、熱穩(wěn)定度校驗和一般電氣設(shè)備一樣，導(dǎo)線也必須具有足夠的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度，以保證在短路故障時不會損壞。6．與保護(hù)裝置的配合導(dǎo)線和安裝在其線路上的保護(hù)裝置（如熔斷器、低壓斷路器等）必須互相配合，才能有效地避免短路電流對線路造成的危害。第二十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.1概述對于電纜，不必校驗其機(jī)械強(qiáng)度和短路動穩(wěn)定度，但需校驗短路熱穩(wěn)定度。在工程設(shè)計中，根據(jù)經(jīng)驗，一般對6～10KV及以下的高壓配電線路和低壓動力線路，先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，再校驗其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度；對35KV及以上的高壓輸電線路和6～10KV長距離、大電流線路，則先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，再校驗其發(fā)熱條件、電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度；對低壓照明線路，先按電壓損耗選擇導(dǎo)線截面，再校驗發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。通常按以上順序進(jìn)行截面的選擇，比較容易滿足要求，較少返工，從而減少計算的工作量。第二十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.2按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面

1．三相系統(tǒng)相線截面的選擇電流通過導(dǎo)線（包括電纜、母線等）時，由于線路的電阻而會使其發(fā)熱。當(dāng)發(fā)熱超過其允許溫度時會使導(dǎo)線接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻而導(dǎo)致進(jìn)一步的氧化，如此惡性循環(huán)會發(fā)展到觸頭燒壞而引起斷線。而且絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過高時，可使絕緣加速老化甚至損壞，或引起火災(zāi)。因此，導(dǎo)線的正常發(fā)熱溫度不得超過附錄表17所列的各類線路在額定負(fù)荷時的最高允許溫度。當(dāng)在實際工程設(shè)計中，通常用導(dǎo)線和電纜的允許載流量不小于通過相線的計算電流來校驗其發(fā)熱條件，即≥（6-20）導(dǎo)線的允許載流量，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線或電纜能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最大電流。如果導(dǎo)線敷設(shè)地點的實際環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量所規(guī)定的環(huán)境溫度不同時，則導(dǎo)線的允許載流量須乘以溫度校正系數(shù)Kθ,其計算公式為：Kθ＝式中，為導(dǎo)線額定負(fù)荷時的最高允許溫度；為導(dǎo)線允許載流量所規(guī)定的環(huán)境溫度；為導(dǎo)線敷設(shè)地點的實際環(huán)境溫度。第二十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.2按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面這里所說的“環(huán)境溫度”，是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜所采用的特定溫度。在室外，環(huán)境溫度一般取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?。在室?nèi)，則取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?℃。對土中直埋的電纜，取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.8～1m的土壤平均溫度，亦可近似地采用當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁?。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線所用的計算電流時，對降壓變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線，應(yīng)取為變壓器額定一次電流I

。對電容器的引入線，由于電容器放電時有較大的涌流，因此應(yīng)取為電容器額定電流IＮ.Ｃ的1.35倍。中性線和保護(hù)線截面的選擇（1）中性線（N線）截面的選擇三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要通過系統(tǒng)的三相不平衡電流和零序電流，因此中性線的允許載流量應(yīng)不小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流，同時應(yīng)考慮諧波電流的影響。一般三相線路的中性線截面A０，應(yīng)不小于相線截面A的50%，即A０≥0.5A（6-22）第二十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.2按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面２.中性線和保護(hù)線截面的選擇（1）中性線（N線）截面的選擇三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要通過系統(tǒng)的三相不平衡電流和零序電流，因此中性線的允許載流量應(yīng)不小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流，同時應(yīng)考慮諧波電流的影響。一般三相線路的中性線截面A０，應(yīng)不小于相線截面A的50%，即

A０≥0.5A（6-22）由三相線路引出的兩相三線線路和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因為它們的中性線截面A０應(yīng)與相線截面A相同，即

A０＝A（6-23）對于三次諧波電流較大的三相四線制線路及三相負(fù)荷很不平衡的線路，使得中性線上通過的電流可能接近甚至超過相電流。因此在這種情況下，中性線截面A０宜等于或大于相線截面A，即：

A０≥A（6-24）（2）保護(hù)線（PE線）截面的選擇第二十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六例6-6有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的220/380V的TN-S線路，計算電流為50A，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫椋?0℃。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面。6.5.2按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面保護(hù)線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時單相短路電流通過時的短路熱穩(wěn)定度。根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，保護(hù)線（PE線）的截面AＰＥ，按GB50054－1995《低壓配電設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：（3）保護(hù)中性線（PEN線）截面的選擇保護(hù)中性線兼有保護(hù)線和中性線的雙重功能，因此其截面選擇應(yīng)同時滿足上述保護(hù)線和中性線的要求，并取其中的最大值。1）當(dāng)A≤16mm2時AＰＥ≥A（6-25）2）當(dāng)16mm＜A≤35mm時AＰＥ≥16mm（6-26）3）當(dāng)A＞35mm時AＰＥ≥0.5A（6-27）注：對于電力變壓器低壓側(cè)截面較大的PE線，亦可按滿足熱穩(wěn)定度的條件，即公式（6-45）進(jìn)行選擇或校驗。第二十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.2按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面解：此TN－S線路為含有N線和PE線的三相四線制線路，因此不僅要選擇相線，還要選擇中心線和保護(hù)線。相線截面的選擇查附錄表13-1得環(huán)境溫度為30℃時明敷的BLX-500型截面為10mm2的鋁芯橡皮絕緣導(dǎo)線的＝60A＞＝50A，滿足發(fā)熱條件。因此相線截面選A＝10mm2。（2）N線的選擇按A0≥0.5A，選擇A0＝6mm2。(3)PE線的選擇由于A＜16mm2，故選APE

＝A＝10mm。所選導(dǎo)線的型號規(guī)格表示為：BLX-500-(3×10＋1×6＋PE10)。例6-7上例所示TN-S線路，如采用BLV-500型鋁芯絕緣線穿硬塑料管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫椋?5℃。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面及穿線管內(nèi)徑。第三十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.2按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面解：查附錄表13-3得25℃時5根單芯線穿硬塑料管的BLV-500型截面為25mm2的導(dǎo)線的允許載流量＝57A＞＝50A。因此按發(fā)熱條件，相線截面可選為25mm2。N線截面按A0≥0.5A選擇，選為16mm2。PE線截面按式（6-26）規(guī)定，選為16mm2。穿線的硬塑管內(nèi)徑查表12-3，選為40mm2。選擇結(jié)果表示為：BLV-500-（3×25＋1×16＋PE16）-PC50，其中PC為硬塑管代號。第三十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.3按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面導(dǎo)線（包括電纜）的截面越大，電能損耗就越小，但是線路投資，維修管理費用和有色金屬消耗量卻要增加。因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮，導(dǎo)線應(yīng)選擇一個比較合理的截面，既使電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費和和有色金屬消耗量。圖6-2是年費用C與導(dǎo)線截面A的關(guān)系曲線。其中曲線1表示線路的年折舊費（線路投資除以折舊年限之值）和線路的年維修管理費之和與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線；曲線2表示線路的年電能損耗費與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線；曲線3為曲線1與曲線2的疊加，表示線路的年運行費用（包括線路的年折舊費、維修費、管理費和電能損耗費）與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線。由曲線3可知，與年運行費最小值Ca（a點）相對應(yīng)的導(dǎo)線截面A不一定是最經(jīng)濟(jì)合理的導(dǎo)經(jīng)截面，因為a點附近，曲線3比較平坦，如果將導(dǎo)線截面再選小一些，例如選為A（b點），年運行費用Cb增加不多，但導(dǎo)線截面即有色金屬消耗量卻顯著地減少。因此從全面的經(jīng)濟(jì)效益來考慮，導(dǎo)線截面選為Ab比選Aa更為經(jīng)濟(jì)合理。這種從全面的經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路的年運行費用接近最小同時又適當(dāng)考慮有色金屬節(jié)約的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面，用符號Aec表示。第三十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.3按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面圖6-2線路的年費用和導(dǎo)線截面的關(guān)系曲各國根據(jù)其具體國情特別是有色金屬資源的情況規(guī)定了各自的導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度。所謂經(jīng)濟(jì)電流密度是指與經(jīng)濟(jì)截面對應(yīng)的導(dǎo)線電流密度。我國現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度規(guī)定如表6-8所列。第三十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.3按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面按經(jīng)濟(jì)電流密度jec計算經(jīng)濟(jì)截面Aec的公式為：

Aec=I30

/jec

(6-28)式中，I30為線路的計算電流。按上式計算出Aec后，應(yīng)選最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面（可取較小的標(biāo)準(zhǔn)截面），然后檢驗其它條件。第三十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.3按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面例6-8有一條用LJ型鋁絞線架設(shè)的5km長的10KV架空線路，計算負(fù)荷為1380kW，cos=0.7,T＝4800h，試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。解：(1)選擇經(jīng)濟(jì)截面＝P30/（UNcos）＝1380kW/(×10kV×0.7)＝114A由表6-8查得jec＝1.51A/mm2，因此Aec＝114A/（1.15A/mm2）＝99mm2因此初選的標(biāo)準(zhǔn)截面為95mm2，即LJ-95型鋁絞線。(2)校驗發(fā)熱條件查附錄表12-1得LJ-95的允許載流量（室外25℃時）＝325A＞＝114A，因此滿足發(fā)熱條件。(3)校驗機(jī)械強(qiáng)度查附錄表15得10KV架空鋁絞線的最小截面Amin＝35mm2＜A＝95mm2，因此所選LJ-95型鋁絞線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。第三十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面電壓損耗，是指線路首端線電壓和末端線電壓的代數(shù)差。為保證供電質(zhì)量，按規(guī)定，高壓配電線路（6～10kV）的允許電壓損耗不得超過線路額定電壓的5％；從配電變壓器一次側(cè)出口到用電設(shè)備受電端的低壓輸配電線路的電壓損耗，一般不超過設(shè)備額定電壓（220V、380V）的5%；對視覺要求較高的照明線路，則不得超過其額定電壓的2%～3%。如果線路的電壓損耗超過了允許值，則應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線或電纜的截面，使之滿足允許電壓損耗的要求。1．電壓損耗的計算公式介紹（1）集中負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計算公式圖6-3帶有兩個集中負(fù)荷的三相線路下面以帶兩個集中負(fù)荷的三相線路(圖6-3)為例，說明集中負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計算方法。在圖6-3中，以P1、Q1、P2、Q2表示各段線路的有功功率和無功功率，p1、q1、p2、q2表示各個負(fù)荷的有功功率和無功功率，l1、r1、x1、l2、r2、x2表示各段線路的長度、電阻和電抗；L1、R1、X1、L2、R2、X2

為線路首端至各負(fù)荷點的長度、電阻和電抗。第三十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面圖6-3帶有兩個集中負(fù)荷的三相線路線路總的電壓損耗為：△U＝＝(6-29)對于“無感”線路，即線路的感抗可省略不計或線路負(fù)荷的cos≈1，則線路的電壓損耗為第三十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面

(6-30)如果是“均一無感”的線路，即不僅線路的感抗可省略不計或線路負(fù)荷的cos≈1，而且全線采用同一型號規(guī)格的導(dǎo)線，則其電壓損耗為：

==(6-31)線路電壓損耗的百分值為：

%=(6-32)式中，為導(dǎo)線的電導(dǎo)率；A為導(dǎo)線的截面；L為線路首端至負(fù)荷p的長度；為線路的所有有功功率矩之和。對于“均一無感”的線路，其電壓損耗的百分值為：

==(6-33)式中，是計算系數(shù)，見表6-9第三十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面注：表中C值是在導(dǎo)線工作溫度為50℃、功率矩M的單位為kW·m、導(dǎo)線截面單位為㎜2時的數(shù)值。（2）均勻分布負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計算圖6-4均勻分布負(fù)荷線路的電壓損失計算如圖6-4所示，對于均勻分布負(fù)荷的線路，單位長度線路上的負(fù)荷電流為i0，均勻分布負(fù)荷產(chǎn)生的電壓損耗，相當(dāng)于全部負(fù)荷集中在線路的中點時的電壓損耗，因此可用下式計算其電壓損耗

=i0L2R0(L1+L2/2)=IR0(L1+L2/2)(6-34)

式中，I=i0L2，為與均勻分布負(fù)荷等效的集中負(fù)荷；R0為導(dǎo)線單位長度的電阻值，Ω/km；L2為均勻分布負(fù)荷線路的長度，km。第三十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面圖6-4均勻分布負(fù)荷線路的電壓損失計算2．按允許電壓損耗選擇、校驗導(dǎo)線截面按允許電壓損耗選擇導(dǎo)線截面分兩種情況：一是各段線路截面相同，二是各段線路截面不同。（1）各段線路截面相同時按允許電壓損耗選擇、校驗導(dǎo)線截面一般情況下，當(dāng)供電線路較短時常采用統(tǒng)一截面的導(dǎo)線?？芍苯硬捎霉剑?-32）來計算線路的實際電壓損耗百分值，然后根據(jù)允許電壓損耗％來校驗其導(dǎo)線截面是否滿足電壓損耗的條件：≥％（6-35）如果是“均一無感”線路，還可以根據(jù)式（6-33），在已知線路的允許電壓損耗ΔUal％條件下，計算該導(dǎo)線的截面，即：

A=(6-36)第四十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面（2）各段線路截面不同時按允許電壓損耗選擇、校驗導(dǎo)線截面當(dāng)供電線路較長，為盡可能節(jié)約有色金屬，常將線路依據(jù)負(fù)荷大小的不同采用截面不同的幾段。在確定各段導(dǎo)線截面時，首先用線路的平均電抗X0（根據(jù)導(dǎo)線類型）計算各段線路由無功負(fù)荷引起的電壓損耗，其次依據(jù)全線允許電壓損耗確定有功負(fù)荷及電阻引起的電壓損耗（%＝％－％）最后根據(jù)有色金屬消耗最少的原則，逐級確定每段線路的截面。這種方法比較繁瑣，故這里只給出各段線路截面的計算公式，有興趣的讀者可自己查閱相關(guān)手冊。設(shè)全線由n段線路組成，則第j（j為整數(shù)1≤j≤n）段線路的截面由下式確定：

A=(6-37)如果各段線路的導(dǎo)線類型與材質(zhì)相同，只是截面不同，則可按下式計算：

A=(6-38)第四十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面例6-9試校驗例6-8所選LJ-95型鋁絞線是否滿足允許電壓損耗5％的要求。已知該線路導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為lm。解由例5-7知P30=1380kW;cosφ=0.7,因此tanφ=1，Q30=P30tanφ=P30=1380kvar。又利用aav=lm及A=95mm2查附錄表16，得R0=0.365/km，X0=0.34Ω/km。故線路的電壓損耗為

ΔU===483V線路的電壓損耗百分值為：

ΔU％＝100ΔU/UN＝100×483V/10000V＝4.83%它小于ΔUal=5％，因此所選LJ-95鋁絞線滿足電壓損耗要求。例6-10某220/380V線路，采用BLX-500-(3×25+1×16)的橡皮絕緣導(dǎo)線明敷，在距線路首端50m處，接有7kW的電阻性負(fù)荷，在末端（線路全長75m）接有28kW的電阻性負(fù)荷。試計算全線路的電壓損耗百分值。解查表6-9得C=46.2kW·m/mm2而 =7kW×50m+28kW×75m=2450kW·m因此 %=/CA=2450/(46.2×25)=2.12%第四十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六例6-11某220/380V的TN-C線路，如圖6-5所示。線路擬采用BLX型導(dǎo)線明敷，環(huán)境溫度為35℃，允許電壓損耗為5%。試確定該導(dǎo)線截面。解：（1）線路的等效變換將圖6-5a所示的帶均勻分布負(fù)荷的線路等效為圖6-5b所示的帶集中負(fù)荷的線路。圖6-5例6-11的線路a)帶有均勻分布復(fù)合的線路b)等效線路原集中負(fù)荷p1＝20kW，cos1=0.8，因此q1＝p1tan1＝20tan（arccos0.8）kar＝20×0.75kvar＝15kvar。將原分布負(fù)荷變換為集中負(fù)荷P2＝0.5(kW/m)×60m＝30kW,cos2＝0.7，因此，q2＝P2tan2＝30×tan(arcos0.7)kvar＝30kwar。6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面（2）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面線路上總的負(fù)荷為P＝p1＋p2＝20KW＋30KW＝50KWQ＝q1＋q2＝15kvar＋30kvar＝45kvarS===67.3I===102第四十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六6.5.4按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜的截面按此電流值查附錄表13-1，得BLX導(dǎo)線A＝35mm2在35℃時的Ial＝119A＞I＝102A。因此可選BLX500-1×35型導(dǎo)線三根作相線，另選500-1×25型導(dǎo)線一根作保護(hù)中性線（PEN）。（3）校驗機(jī)械強(qiáng)度查附錄表15可知，按明敷在絕緣支持件上，且支持點間距為最大來考慮，其最小允許截面為10mm2，因此以上所選相線和保護(hù)中性線均滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。（4）校驗電壓損耗按A＝35mm2查附錄表16，得明敷鋁芯線的R0＝1.06Ω/km，X0=0.241Ω/km，因此線路的電壓損耗為

=%＝=1.87%

=＝

=［（20kW×0.03km＋30kW×0.05km）×1.06Ω/km

＋（15kvar×0.03km＋30kvar×0.05km）×0.241Ω/km］/0.38kV=7.09V由于%＝1.87%＜al

％＝5%，因此以上所選導(dǎo)線也滿足電壓損耗的要求。第四十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期六§6.5.5母線的選擇母線應(yīng)按下列條件進(jìn)行選擇:①對一般匯流母線按持續(xù)工作電流選擇母線截面：≥(6-39)式中，為匯流母線允許載流量(A)；為母線上的計算電流(A)。②對年平均負(fù)荷、傳輸容量較大的母線，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其截面，公式同(6-28)。③硬母線動穩(wěn)定校驗：≥(6-40)式中，為母線材料最大允