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第六章電力線路第1頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo

6.1電力線路的接線方式

電力線路的基本要求:供電安全可靠,操作方便,運行靈活、經濟和有利發(fā)展。

電力線路按電壓高低分:有1kV以上的高壓線路和1kV以下的低壓線路。

電力線路按結構形式分:有架空線路和電纜線路以及室內線路等。電力線路常用的接線方式:放射式、樹干式和環(huán)式。放射式接線是指變配電所母線上引出的一回線路直接向一個車間變電所或高、低壓用電設備供電,沿線不支接其他負荷。分為高壓放射式接線盒低壓放射式接線。6.1.1放射式接線第2頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo1.高壓放射式接線6.1.1放射式接線高壓單路放射式接線單回路放射式(圖a):結線清晰,操作維護方便,保護簡單,便于實現自動化,供電可靠性較高??偨祲鹤冸娝蚋邏号潆娝?頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo高壓雙回放射式接線雙回路放射式(圖b):增加了備用線路,提高了供電可靠性;用于配電給一、二級負荷。(總降壓變電所或高壓配電所)第4頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo高壓放射式接線公共備用結線(圖c):一般用于配電給二級負荷。如公共備用干線電源可靠時,亦可配電給一級負荷。第5頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo低壓聯絡線路(圖d):特點:高壓開關設備較多,投資較大。放射式線路故障影響范圍小,因而可靠性較高,而且易于控制和實現自動化,適于對重要負荷的供電。第6頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogoa)單回路放射式:一般用于配電給容量較大的集中負荷或重要負荷2.低壓配電網放射式接線車間變電所電力配電箱用電設備第7頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogob)雙回路放射式:用于配電給一、二級負荷。用于消防負荷時,應在末級配電箱處自動切換。車間變電所雙電源自動切換箱第8頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo特點:放射式接線引出線發(fā)生故障時互不影響,供電可靠性高,接線簡單,操作維護方便,但該接線使變配電所的出線多,其有色金屬消耗量較多,采用的開關設備也較多,故投資較大。多用于用電設備容量大,或負荷性質重要,特別是大型設備的供電?;蜍囬g內負荷排列不整齊,或車間為有爆炸危險的廠房,必須由與車間隔離的房間引出線路等情況。低壓放射式接線第9頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.1.2樹干式接線樹干式接線是指由變配電所母線上或低壓配電屏引出的配電干線上,沿線支接了幾個車間變電所或負荷點的接線方式。

無備用的單樹干式結線:圖a,變配電所的出線減少,高壓開關柜相應也減少,可節(jié)約有色金屬的消耗量,供電可靠性差。電纜分支箱一般用于配電給三級負荷,沒回線路裝接的變壓器不超過5臺,容量一般不超過2000kVA1.高壓樹干式總降壓變電所或高壓配電所第10頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo雙樹干式結線:圖b,提高了供電可靠性。一般用于配電給二、三級負荷。當供電電源可靠時,可配電給一級負荷。

電纜分支箱第11頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo

兩端電源的單樹干式:圖c。第12頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo電力配電箱車間變電所分支箱2.低壓樹干式a)單回路樹干式:一般用于用電設備布置比較均勻、容量不大、又無特殊要求的場合。第13頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogob)雙回路樹干式:一般用于配電給二級負荷。當給點電源可靠時,可配電給一級負荷。雙電源自動切換箱車間變電所第14頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo特點:該接線與放射式接線相反,引出配電干線較少,引出線和有色金屬消耗量少,采用的開關設備自然較少,節(jié)約投資,但供電可靠性差。適用于供電容量較小且分布均勻的用電設備。在機械加工車間、工具車間和機修車間應用比較普遍低壓樹干式接線第15頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo鏈式線路只在線路首端設置一組總的保護,可靠性低。3.低壓鏈式適用于從配電箱對彼此相距很近、容量很小的次要用電設備的配電。照明箱第16頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.1.3環(huán)形接線是樹干式接線的改進,兩路樹干式接線聯接起來就構成了環(huán)形接線。這種接線運行靈活,供電可靠性高。由于閉環(huán)運行時繼電保護整定較復雜,同時也為避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時影響整個電網,因此大多數環(huán)形線路采用“開環(huán)”運行方式,即環(huán)形線路中有一處開關是斷開的。在現代化城市配電網中這種接線應用較廣。配電系統(tǒng)的高壓接線實際上往往是幾種接線方式的組合,究竟采用什么接線方式,應根據具體情況,對供電可靠性的要求,經技術經濟綜合比較后才能確定。一般地說,配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式,對于供電可靠性要求不高的輔助生產區(qū)和生活住宅區(qū),可考慮采用樹干式或環(huán)形配電。第17頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo1.高壓環(huán)形結線

[高壓環(huán)形結線]

:運行靈活,供電可靠性高。在現代化城市配電網中應用較廣特點:把兩回樹干式配電線路的末端或中部連接起來構成環(huán)式網絡。第18頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月普通環(huán)式

環(huán)網節(jié)點一般開環(huán)運行可靠性較高第19頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月續(xù)上頁拉手環(huán)式

第20頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo2.低壓環(huán)行接線多用于各車間變電所低壓側之間的聯絡線,彼此連成環(huán)式,互為備用。正常時備用電源不供電,即也采用開環(huán)運行方式。第21頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo

特點:供電可靠性較高,保護裝置整定配合比較復雜,易發(fā)生誤動作。

B50052–95《供配電系統(tǒng)實際規(guī)范》中規(guī)定:供配電系統(tǒng)應簡單可靠,同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數不宜多于兩級。第22頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo導線和電纜的選擇包括兩方面內容:①選擇型號;②選擇截面6.2.1導線和電纜型號的選擇原則導線和電纜的選擇根據其使用環(huán)境、工作條件等因素確定。1.常用架空線路導線型號及選擇戶外架空線路10kV及以上電壓等級一般采用裸導線,380V電壓等級一般采用絕緣導線。

裸導線常用的型號:(1)鋁絞線(LJ)

導電性能較好,重量輕,對風雨作用的抵抗力較強,但對化學腐蝕作用的抵抗力較差。多用于6~10kV的線路。

6.2導線和電纜選擇的一般原則第23頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo(2)鋼芯鋁絞線(LGJ)

在機械強度要求較高的場合和35kV及以上的架空線路上多被采用。

(3)銅絞線(TJ)

導電性能好,機械強度好,對風雨和化學腐蝕作用的抵抗力都較強,但價格較高。(4)防腐鋼芯鋁絞線(LGJF)

具有鋼芯鋁絞線的特點,同時防腐性好,一般用在沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周圍有腐蝕性物質的高壓和超高壓架空線路上。第24頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo(1)電力電纜型號的表示和含義□□□□□─□—3×□+1×□│

│││

│└─中性線芯截面(mm2)│

└─中性線芯數│

└───相線芯截面(mm2)│

└─────相線芯數│

└───────額定電壓(V)│

└─────────外護層代號│

└───────────特征代號│

└─────────────內護套代號│

└───────────────導體材質└─────────────────類別代號

電纜類別代號:Z—油浸紙絕緣電力電纜

V—聚氯乙烯絕緣電力電纜

YJ—交聯聚乙烯絕緣電力電纜

X—橡膠絕緣電力電纜

材質代號:L—鋁導體

LH—鋁合金導體

T—銅導體

TR—軟銅導體

內護套代號:Q—鉛包

L—鋁包(現不生產)

V—聚氯乙烯護套

特征代號:P—滴干式

D—不滴流式

F—分相鉛包式

外護層代號:02—聚氯乙烯套

03—聚乙烯套

20—裸鋼帶鎧裝

30—裸細圓鋼絲鎧裝

40—裸粗圓鋼絲鎧裝2.常用電力電纜型號及選擇原則第25頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo(2)常用型號及選擇原則①塑料絕緣電力電纜結構簡單,重量輕、抗酸堿、耐腐蝕,敷設安裝方便。常用的有兩種:聚氯乙烯絕緣及護套電纜和交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜。②油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜可用于垂直或高落差處,敷設在室內、電纜溝、隧道或土壤中,能承受機械壓力,但不能承受大的拉力。VLV-0.5/1.03*35+1*16VLV是聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋁芯電力電纜,0.5/1.0額定耐壓等級,3*35+1*16說的是電纜規(guī)格,是三加一的動力電纜三根35平方的和一根16平方的。第26頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo3.常用的絕緣導線型號選擇

絕緣導線大量應用于從配電箱至用電設備的配電分支或末端線路。

絕緣導線的結構主要由導電芯線(多采用銅導體)、絕緣層(橡皮或塑料)組成。具有護套層的絕緣導線稱為護套絕緣導線。絕緣導線的敷設方式,分明敷和暗敷兩種。

塑料絕緣的絕緣性能良好,價格低,可節(jié)約橡膠和棉紗,在室內敷設時常用。

常用塑料絕緣線型號有:BLV(BV),BLVV(BVV),BVR。型號字母含義為:B-布電線,電壓:300/500V;V-PVC聚氯乙烯,即塑料;L-鋁芯,銅芯不表示;R-軟,要做到軟,就是增加導體根數例:BV-銅芯聚氯乙烯絕緣導線,BVR-銅芯聚氯乙烯絕緣軟導線。第27頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo絕緣導線的結構第28頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo導線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經濟的條件,其選擇原則為:1.按允許載流量選擇導線和電纜的截面通過導線或電纜的最大負荷電流不應大于其允許載流量。

2.按允許電壓損失選擇導線和截面

在導線和電纜(包括母線)通過正常最大負荷電流(即計算電流)時,線路上產生的電壓損失不應超過正常運行時允許的電壓損失。

3.按經濟電流密度選擇導線和電纜截面

經濟電流密度是指使線路的年運行費用支出最小的電流密度。按這種原則選擇的導線和電纜截面稱為經濟截面。6.2.2導線、電纜的截面選擇原則第29頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo

4.按機械強度選擇導線和電纜截面這是對架空線路而言的。要求所選的截面不小于其最小允許截面(見A-14),即

S≥Sm.min

式中,Sm.min為機械強度最小允許截面(附表A-15),對電纜不必校驗其機械強度。

5.滿足短路穩(wěn)定度的條件架空線路因其散熱性較好,不作熱穩(wěn)定校驗,電纜應進行熱穩(wěn)定校驗(這部分內容見5.4節(jié)所述),即

選擇導線截面時,要求在滿足上述五個原則的基礎上選擇其中截面數最大的截面。第30頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo

實際中,根據經驗按其中一個原則選,再校驗其他原則:

對于35kV及110kV高壓供電線路,其截面主要按照經濟電流密度來選擇,按其他條件校驗;對10kV及以下高壓線路和低壓動力線路,通常按發(fā)熱條件選擇截面,再校驗電壓損失和機械強度;對低壓照明線路,因其對電壓要求較高,通常先按允許電壓損失選擇截面,再校驗其他條件第31頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.3.1三相系統(tǒng)相線截面選擇導線和電纜的正常發(fā)熱溫度不得超過額定負荷時的最高允許溫度。選擇截面時須使通過通過相線的計算電流Ic不超過其允許載流量Ial,即Ic≤Ial

按允許載流量選擇截面時須注意以下幾點:1.允許載流量與環(huán)境溫度有關。6.3按允許載流量選擇導線和電纜截面第32頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo選擇導線和電纜的環(huán)境溫度類別敷設場所選取的環(huán)境溫度備注導線室外最熱月的日最高溫度平均值即最熱月平均最高氣溫室內該處的通風設計溫度亦可取最熱月的日最高溫度平均值加5℃電纜土中直埋埋深處的最熱月平均地溫亦可近似地取當地最熱月平均氣溫室外空氣中,電纜溝內最熱月的日最高溫度平均值

有熱源設備的廠房通風設計溫度有機械通風時最熱月的日最高溫度平均值加5℃無機械通風時一般性廠房,室內通風設計溫度有機械通風時最熱月的日最高溫度平均值無機械通風時室內電纜溝最熱月的日最高溫度平均值加5℃

第33頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo2.電纜多根并列時,其散熱條件較單根敷設時差,故允許載流量將降低,要用電纜并列校正系數KP進行校正。見附錄表A-13-53.電纜在土壤中敷設時,因土壤熱阻系數不同,散熱條件也不同,其允許載流量也應乘上土壤熱阻系數KS校正。見附錄表A-13-4。4.計算電流Ic的選?。簩祲鹤儔浩鞲邏簜鹊膶Ь€,取變壓器額定一次電流I1NT;對電容器的引入線,考慮電容器充電時有較大涌流,所以選高壓電容器的引入線時,取電容器額定電流INc的1.35倍,選低壓電容器的引入線應為電容器額定電流的1.5倍。按發(fā)熱條件選擇導體截面后,再校驗電壓損失、機械強度、短路熱穩(wěn)定等條件。

第34頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo1.中性線(N線)截面的選擇

(1)一般三相四線制線路中的中性線截面S0

S0≥0.5Sφ

(2)由三相四線制引出的兩相三線制線路和單相線路,中性線截面與相線截面相同,即

S0=Sφ

(3)如果三相四線制線路的三次諧波電流相當突出,中性線截面不小于相線截面,即

S0≥Sφ

6.3.2中性線和保護線截面的選擇第35頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo

(2)當16mm2<Sφ≤35mm2時

SPE≥16mm2

(3)當Sφ≥35mm2時

SPE≥0.5Sφ

3.保護中性線(PEN線)截面的選擇因為PEN線具有PE線和N線的雙重功能,所以選擇截面時按其中的最大值選取。2.保護線(PE線)截面的選擇

(1)當Sφ≤16mm2時

SPE≥Sφ

第36頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo例6–1有一條220/380V的三相四線制線路,采用BLV型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設,當地最熱月平均最高氣溫為15℃。該線路供電給一臺40kW的電動機,其功率因數為0.8,效率為0.85,試按允許載流量選擇導線截面。解:(1)計算線路中的計算電流第37頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo(2)相線截面的選擇

查附錄表A-12–2得,4根單芯線穿鋼管敷設的每相芯線截面為35mm2的BLV型導線,在環(huán)境溫度為25℃時的允許載流量為80A,其正常最高允許溫度為65℃,即Ial=80Aθal=65oCθ0=25oCθ′0=15oC溫度校正系數為:

導線的實際允許載流量為:Iˊal=KθIal=1.12×80A=89.6A>IC=89A所選相線截面滿足允許載流量的要求。第38頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo(3)保護線截面SPEN的選擇

按SPEN≥0.5SФ要求,選SPEN=25mm2

所以選擇BLV型鋁芯塑料導線BLV-500-3*35+1*25。第39頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo1.電壓降落:線路兩端電壓的相量差稱電壓降落,即2.電壓損失:線路兩端電壓的代數差稱電壓損失,即ΔU=U1-U2

電壓損失一般以百分數表示,即電壓損失的有名值與額定電壓之比的百分數表示線路的電壓損失不宜超過規(guī)定值:高壓配電線路的電壓損失,一般不超過線路額定電壓的5%;從變壓器低壓側母線到用電設備受電端的低壓配電線路的電壓損失,一般不超過5%;對視覺要求較高的照明電路,則為2%~3%。

6.4按允許電壓損失選擇導線和電纜截面

第40頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo1.線路末端有一個集中負荷時三相線路電壓損失的計算

線路末端有一個集中負荷S=P+jQ,線路額定電壓為UN,線路電阻為R,電抗為X。設每相電流為I,負荷的功率因數為cosφ2,線路首端和末端的相電壓分別為Uφ1、Uφ2,以末端電壓Uφ2為參考軸作出一相的電壓相量圖,如圖所示。

(a)末端接有一個集中負荷的三相線路

(b)末端接有一個集中負荷的三相線路其中一相的電壓矢量圖6.4.1線路電壓損失計算a)12第41頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo由相量圖可以看出,線路相電壓損失為:

△Uφ=Uφ1-Uφ2=ae

在工程計算中,常以ad段代替ae段,其誤差不超過實際電壓損失的5%,所以每相的電壓損失為

△Uφ=ad=af+fd=IRcosφ2+IXsinφ2=I(Rcosφ2+Xsinφ2)換算成線電壓損失為

因為所以在實際計算中,常采用線路的額定電壓UN來代替U2,誤差極小,所以線電壓損失為

電壓損失百分數為第42頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo

2.沿線有多個集中負荷時電壓損失以帶三個集中負荷的三相線路為例,圖下圖所示。圖中,P1、Q1、P2、Q2、P3、Q3為通過各段干線的有功和無功功率;p1、q1、p2、q2、p3、q3為各支線的有功和無功功率;r1、x1、r2、x2、r3、x3為各段干線的電阻和電抗;R1、X1、R2、X2、R3、X3為從電源到各支線負荷線路的電阻和電抗;l1、l2、l3為各干線的長度;L1、L2、L3為從電源到各支線負荷的長度;I1、I2、I3為各段干線的電流。

第43頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo因為供電線路一般較短,線路上的功率損耗略去不計。(1)用干線負荷及干線的電阻電抗計算通過第一段干線的負荷為:P1=p1+p2+p3,Q1=q1+q2+q3;通過第二段干線的負荷為:P2=p2+p3,Q2=q2+q3;通過第三段干線的負荷為:P3=p3,Q3=q3;

線路上每段干線的電壓損失為

第44頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo推廣到線路上有n個集中負荷時的情況,線路電壓損失的計算公式為

(2)用支線負荷及支線到電源的電阻電抗計算同理可得:線路上總的電壓損失為

第45頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo(3)若線路截面相同,則(4)對于全線的導線型號規(guī)格一致的“無感”線路(均一無感線路),電壓損失計算公式為

例6-2已知LJ—70:R0=0.46Ω/km,X0=0.369Ω/km;LJ—95:R0=0.34Ω/km,X0=0.36Ω/km,線路1WL的型號為LJ-95,線路2WL、3WL的型號為LJ-70,試計算如圖6-10的10kV供電系統(tǒng)的電壓損失。第46頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo

解:用干線法求解。先計算每段干線的計算負荷

再計算各干線的電阻和電抗:0.34×2=0.68Ω/km

=0.36×2=0.72Ω/km0.46×1=0.46Ω/km=0.369×1=0.369Ω/km0.46×2=0.92Ω/km=0.369×2=0.74Ω/km電壓損失為:第47頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo3.均勻分布負荷線路的電壓損失計算設單位長度線路上的負荷電流為i0,則微小線段dl的負荷電流為i0dl。負荷電流i0dl流過線路(長度為l,電阻為R0l,電抗為X0l

)所產生的電壓損失為

均勻分布負荷線路的電壓損失為第48頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo令I=i0L2,I為與均勻分布負荷等效的集中負荷,表明帶有均勻分布負荷線路的電壓損失,可將分布負荷集中于分布線段的中點,按集中負荷來計算。第49頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.4.2按允許電壓損失選擇截面導線和電纜通過正常最大負荷電流(即計算電流)時,線路上產生的電壓損失不應超過正常運行時允許電壓損失,即ΔU%≤ΔUal%。設各段干線截面相同,有Ri=R0Li,Xi=X0Li,代入得

電壓損失可分為兩部分:有功負荷電壓損失△Ua%,無功負荷電壓損失△Ur%。

式中,γ為導線的電導系數,銅線γ=0.053km/Ωmm2,鋁線γ=0.032km/Ωmm2;S即為所求的導線截面。因此,有第50頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo上式中,有兩個未知數S和X0,但X0一般變化不大,可以采用逐步試求法,先假設一個X0,求出截面S,再校驗△U%,即

第51頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo(1)先取導線或電纜的電抗平均值(對于架空線路,可取0.35~0.40Ω/km,低壓取偏低值;對于電纜線路,可取0.08Ω/km),求出△Ur%。(2)根據△Ua%=△Ual%–△Ur%求出△Ua%。(3)根據公式(公式二)求出導線或電纜的截面S。并根據此值選出相應的標準截面。(4)校驗。根據所選的標準截面及敷設方式,查出R0和X0,按式(公式一)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,否則重取電抗平均值回到第(1)步重新計算,直到所選截面滿足允許電壓損失的要求為止。逐次試求法具體計算步驟為:第52頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo例6-3某變電所架設一條10KV的架空線路,向工廠1和2供電,如圖所示。已知導線采用LJ型鋁絞線,全線導線截面相同,三相導線布置成三角形,線間距為1m。干線01的長度為3km,干線12的長度為1.5km。工廠1的負荷為有功功率800kW,無功功率560kvar,工廠2的負荷為有功功率500kW,無功功率200kvar。允許電壓損失為5%,環(huán)境溫度為25oC,按允許電壓損失選擇導線截面,并校驗其發(fā)熱情況和機械強度。解:(1)按允許電壓損失選擇導線截面

因為是10KV架空線路,所以初設X0=0.38Ω/km,則第53頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogoΔUa%=ΔU%-ΔUr%=5–0.98=4.02查附表A-15-1,選LJ-50:幾何均距為1000mm,截面為50mm2的LJ型鋁絞線的X0=0.355Ω/km,R0=0.64Ω/km,實際的電壓損失為故所選導線LJ-50滿足允許電壓損失的要求。(2)校驗發(fā)熱情況第54頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo查附表A-11-1可知,LJ-50在室外溫度為25oC時允許載流量為Ial=215A;線路中最大負荷(在01段)為P=p1+p2=800+500=1300kW

Q=q1+q2=560+200=760kvar顯然發(fā)熱情況也滿足要求。(3)

校驗機械強度查附表A-14-1可知,高壓架空裸鋁絞線的最小允許截面為35mm2,所以所選的截面50mm2

滿足機械強度要求。第55頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.5.1選擇導線和電纜截面的經濟原則(1)

選擇截面越大,電能損耗就越小,但是線路投資、有色金屬消耗量及維修管理費用就越高。

(2)

截面選擇越小,線路投資、有色金屬消耗量及維修管理費用雖然低,但電能損耗大。

從全面的經濟效益考慮,使線路的年運行費用接近最小的導線截面,稱為經濟截面,用符號Sec表示。對應于經濟截面的電流密度稱為經濟電流密度,用符號jec表示。我國現行的經濟電流密度如表6-1所示。6.5按經濟電流密度選擇導線和電纜的截面第56頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.5.2按經濟電流密度選擇導線和電纜的截面按經濟電流密度計算經濟截面的公式為根據上式計算出截面后,從手冊中或附錄表A-11~A-13選取一種與該值最接近(可稍小)的標準截面,再校驗其他條件即可。例6-3某地區(qū)變電站以35kV架空線路向一容量為(3800+j2100)kVA的工廠供電,工廠的年最大負荷利用小時為5600h,架空線路采用LGJ型鋼芯鋁絞線。選擇其經濟截面,并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。解:(1)選擇經濟截面;工廠的計算電流為:第57頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo查表6-1可知,其jec=0.9A/mm2;所以

Sec=Ic/jec=71.6/0.9=79.6mm2選擇準截面70mm2,即型號為LGJ-70的鋁絞線。(2)校驗發(fā)熱條件

查附表A-11-1,LGJ-70在室外溫度為25oC時允許載流量為Ial=275A>IC=71.6A,所以滿足發(fā)熱條件。(3)校驗機械強度

查附表A-14-1,35kV架空鋁絞線的機械強度最小截面為Smin=35mm2<S=70mm2

因此,所選的導線截面也滿足機械強度要求。第58頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo導線和電纜截面的選擇與校驗選擇校驗項目及條件

1.發(fā)熱條件

2.電壓損失條件

4.機械強度條件5.短路熱穩(wěn)定條件3.經濟電流密度條件注:用戶的10kV及以下線路,通常不按經濟電流密度條件選擇。電力電纜不必校驗機械強度。第59頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.6.1電力線路的結構1.架空線路的結構

架空線路由導線、電桿、橫擔、絕緣子、線路金具等組成。

導線排列:三角形、水平、垂直。導線結構:單股線、多股絞線(如圖為LGJ)電桿:水泥、鋼、鐵架塔橫擔:鐵、瓷6.6電力電纜的結構和敷設第60頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo續(xù)上頁橡膠聚氯乙稀交聯聚乙烯礦物絕緣2.電力電纜的結構特點:運行可靠、美觀、維護工作量小,但造價高,故障時不易排除。幾根(單根)絞繞的絕緣導線三相統(tǒng)包絕緣(對地)高壓電纜采用,使各相分布電容及電容電流均衡。導線:絕緣層:屏蔽層:結構保護層保護屏蔽層、絕緣層鎧裝層:外護套:內護層:外護層防止外部機械損傷(需要時)保護鎧裝層、防腐第61頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo電力電纜的結構第62頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.6.2電力線路的敷設1.架空線路架空線路的敷設原則為:架空線路須合理選擇路徑,確定桿型。電桿尺寸應滿足下面4個要求:

(1)不同電壓等級線路的擋距不同。

(2)同桿導線的線距與線路電壓等級及擋距等因素有關。

(3)弧垂要根據擋距、導線型號與截面積、導線所受拉力及氣溫條件等決定。

(4)限距需遵循有關手冊規(guī)定。第63頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo2.電纜線路

電纜常用的敷設方式:

(1)直接埋地敷設

(2)電纜溝敷設

(3)利用管道(鋼管、塑料管、混凝土管)、

(4)沿墻敷設(5)電纜橋架敷設

(6)利用電纜隧道、海底水中等。

應遵守GB50217-94《電力工程電纜設計規(guī)范》。第64頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo電纜橋架的室內敷設第65頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo6.6.3車間動力電氣平面布置1.概述電氣平面布置圖就是在建筑的平面圖上,應用國家規(guī)定的電氣平面圖圖形符號和有關文字符號(參看GB4728–2000),按照電氣設備安裝位置及電氣線路的敷設方式、部位和路徑繪出的電氣平面圖。電氣平面布置圖按布線地區(qū)來分有廠區(qū)電氣平面布置圖、車間電氣平面布置圖和生活區(qū)電氣平面布置圖。按線路性質分有動力電氣平面布置圖、照明電氣平面布置圖和弱電系統(tǒng)(包括廣播、電話和有線電視等)電氣平面布置圖等。這里只介紹車間動力電氣平面布置圖。第66頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo機械加工車間(一角)的動力電氣平面布置圖

車間動力電氣平面布置圖是表示供配電系統(tǒng)對車間動力設備配電的電氣平面布置圖。第67頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo第68頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo繪制電氣平面布置圖應注意以下幾點:(1)用電設備的位置和標注須表示出所有用電設備的位置,依次進行編號,并注明設備的容量,在用電設備或電動機出口處標注的格式為:

式中,a為設備編號;b為設備額定容量(kW)。(2)配電設備的位置和標注須表示出所有配電設備的位置,依次編號,并標注其型號規(guī)格,配電設備標注的格式一般為:a–b–c當需要標注引入線的規(guī)格時,配電設備標注的格式為:式中,a為設備編號;b為設備型號;c為設備的額定容量(kW);d為導線型號;e為導線根數;f為導線截面(mm2);g為導線敷設方式。第69頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo(3)線路的走向和敷設方式標注須表示出所有線路的走向,注明導線或電纜的型號規(guī)格和敷設方式,標注的格式為

d(e×f)–g 或 d(e×f)G–g 式中d為導線型號;e為導線根數;f為導線截面(mm2);g為導線敷設方式,G為穿線管代號及管徑。敷設方式和部位的文字代號見下表。第70頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo線路敷設方式上的文字代號敷設部位的文字代號敷設方式代號敷設方式代號敷設部位代號直接埋地敷設DB用鋼索敷設M沿梁AB電纜溝敷設TC穿金屬軟管敷設CP沿柱AC電纜橋架敷設CT穿焊接鋼管敷設SC沿墻WS混凝土排管敷設CE穿電線管敷設MT沿頂棚(天花板)CE塑料線槽敷設PR穿硬塑料管敷設PC沿地板FC金屬線槽敷設MR穿聚氯乙烯塑料波紋電線管敷設KPC吊頂內敷設SCE第71頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo小

結1.高壓線路和低壓線路的結線方式有放射式、樹干式和環(huán)形等,實際配電系統(tǒng)往往是這幾種結線方式的組合。2.導線和電纜的選擇包括:①選擇型號;②選擇截面。3.導線和電纜截面的選擇原則有: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截面、按經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、滿足短路穩(wěn)定度的條件。4.電力線路結構和敷設方式的確定必須滿足一定的原則。架空線路須合理選擇路徑,電桿尺寸滿足檔距、線距、弧垂、限距等要求;電纜線路常用的敷設方式有:(1)直接埋地敷設,(2)電纜溝敷設,(3)沿墻敷設,(4)排管敷設,(5)電纜橋架敷設。第72頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo小

結5.車間動力電氣平面布置圖是表示供配電系統(tǒng)對車間動力設備配電的電氣平面布置圖。繪制電氣平面布置圖應注意:(1)須表示出所有用電設備的位置,依次進行編號,并注明設備的容量;(2)須表示出所有配電設備的位置,依次編號,并標注其型號規(guī)格;(3)對配電干線和支線及其上的開關和熔斷器也要分別進行標注。第73頁,課件共81頁,創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo習題1.電力線路按結構

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