用戶供電系統(tǒng)-第四節(jié)完整版

1、 第六節(jié)第六節(jié) 高低壓配電網(wǎng)高低壓配電網(wǎng) 一、配電網(wǎng)的接線方式一、配電網(wǎng)的接線方式 用戶供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)主要是用戶供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)主要是10(6)kV高壓配電網(wǎng)和高壓配電網(wǎng)和380V低壓配電網(wǎng)。低壓配電網(wǎng)。 配電網(wǎng)常用的典型配電方式分為配電網(wǎng)常用的典型配電方式分為放射式、樹干式和環(huán)式三種放射式、樹干式和環(huán)式三種。 圖圖2-34 放射式接線圖放射式接線圖 a)單回路放射式單回路放射式 b)雙回路放射式雙回路放射式 c)帶有公共備用線路的放射式帶有公共備用線路的放射式 單回路放射式單回路放射式 雙回路放射式雙回路放射式 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(xiàn)自放射式線路故障影

2、響范圍小，因而可靠性較高，而且易于控制和實現(xiàn)自 動化，適于對重要負荷的供電。動化，適于對重要負荷的供電。 HSSHSS總降壓變電所總降壓變電所 HDSHDS高壓配電所高壓配電所 STSSTS 車間變電所車間變電所 1.1.放射式放射式 放射式接線的特點是配電母線上每路或兩路饋電出線僅給放射式接線的特點是配電母線上每路或兩路饋電出線僅給 一個負荷點單獨供電一個負荷點單獨供電。 放射式的缺點是：配電線路和高壓開關柜數(shù)量多，投資大。放射式的缺點是：配電線路和高壓開關柜數(shù)量多，投資大。 單回路樹干式單回路樹干式 電纜分支箱電纜分支箱 2 2、 樹干式樹干式 樹干式接線的特點是配電母線上每路饋電出線給同

3、一方向樹干式接線的特點是配電母線上每路饋電出線給同一方向 的多個負荷點供電。的多個負荷點供電。 樹干式線路及其開關電器樹干式線路及其開關電器 數(shù)量少，投資省，但可靠性數(shù)量少，投資省，但可靠性 不高，不便實現(xiàn)自動化。不高，不便實現(xiàn)自動化。 單回路樹干式只可供三單回路樹干式只可供三 級負荷，雙回路樹干式可靠級負荷，雙回路樹干式可靠 性有所提高，可供二級負荷。性有所提高，可供二級負荷。 HSS HSS總降壓變電所總降壓變電所 HDSHDS高壓配電所高壓配電所 STSSTS車間變電所車間變電所 高壓電纜線路的分支高壓電纜線路的分支 通常采用專用電纜分支箱。通常采用專用電纜分支箱。 電纜分支箱電纜分支箱

4、 雙回路樹干式雙回路樹干式 高壓電纜分支箱在電力系統(tǒng)高壓電纜分支箱在電力系統(tǒng)10kV配網(wǎng)電纜化工配網(wǎng)電纜化工 程中，以一種經(jīng)濟、可靠、維護方便的接線方程中，以一種經(jīng)濟、可靠、維護方便的接線方 式替代原配網(wǎng)架空線中大量的分支成為一大難式替代原配網(wǎng)架空線中大量的分支成為一大難 題，并且以它全絕緣、全密封的特性而使線路題，并且以它全絕緣、全密封的特性而使線路 故障率大為降低，成為配網(wǎng)電纜化工程的首選故障率大為降低，成為配網(wǎng)電纜化工程的首選 設備。電纜分支箱按照結構形式和電纜接頭種設備。電纜分支箱按照結構形式和電纜接頭種 類的不同可分為美式電纜分支箱、歐式電纜分類的不同可分為美式電纜分支箱、歐式電纜分

5、 支箱和帶開關的電纜分支箱三種。支箱和帶開關的電纜分支箱三種。 HSS總降壓變電所總降壓變電所 HDS高壓配電所高壓配電所 STS車間變電所車間變電所 3 3、 環(huán)式環(huán)式 環(huán)式接線又稱環(huán)網(wǎng)接線，其特點是把兩回樹干式配電線路的末環(huán)式接線又稱環(huán)網(wǎng)接線，其特點是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(wǎng)絡端或中部連接起來構成環(huán)式網(wǎng)絡 普通環(huán)式普通環(huán)式 High Voltage Substation receiving substation step-down substation 環(huán)式接線的供電可靠性較高，環(huán)式接線的供電可靠性較高， 運行方式靈活，可用于對二、運行方式靈活，可用于對二、 三

6、級負荷供電。當環(huán)中任一三級負荷供電。當環(huán)中任一 點發(fā)生故障時，只要查明故點發(fā)生故障時，只要查明故 障點，經(jīng)過短時停電障點，經(jīng)過短時停電“倒閘倒閘 操作操作”，拉開故障點兩側(cè)隔，拉開故障點兩側(cè)隔 離開關，即可全部恢復供電。離開關，即可全部恢復供電。 環(huán)網(wǎng)線路的分支通常采用由負荷開關環(huán)網(wǎng)線路的分支通常采用由負荷開關 或電纜插頭組成的專用環(huán)網(wǎng)配電設備。為避或電纜插頭組成的專用環(huán)網(wǎng)配電設備。為避 免環(huán)式線路故障時影響整個電網(wǎng)和簡化繼電免環(huán)式線路故障時影響整個電網(wǎng)和簡化繼電 保護，環(huán)式接線一般采用開環(huán)運行。環(huán)式接保護，環(huán)式接線一般采用開環(huán)運行。環(huán)式接 線供電可靠性較高，目前在城市配電網(wǎng)中應線供電可靠性較

7、高，目前在城市配電網(wǎng)中應 用越來越廣。用越來越廣。 拉手環(huán)式拉手環(huán)式 環(huán)網(wǎng)柜主接線環(huán)網(wǎng)柜主接線 圖2-38 低壓配電系統(tǒng)的接線方式 a)放射式配電系統(tǒng)b)樹干式配電系統(tǒng)c)鏈式配電系統(tǒng) 二、配電網(wǎng)的結構二、配電網(wǎng)的結構 工廠高低壓配電網(wǎng)最普通的兩種戶外結構是架空線和電纜。工廠高低壓配電網(wǎng)最普通的兩種戶外結構是架空線和電纜。 架空線的主要優(yōu)點有：架空線的主要優(yōu)點有：設備簡單，造價低。設備簡單，造價低。架空線與電纜比較，電纜架空線與電纜比較，電纜 的造價約為架空線的的造價約為架空線的4倍。倍。露置空中，依靠定期巡線便能及時發(fā)現(xiàn)缺陷，露置空中，依靠定期巡線便能及時發(fā)現(xiàn)缺陷， 有故障時易于檢修和維護，

8、有故障時易于檢修和維護，電纜線路埋設在地下，不易發(fā)現(xiàn)缺陷，有故障電纜線路埋設在地下，不易發(fā)現(xiàn)缺陷，有故障 時較難尋找，修復工作量也大。時較難尋找，修復工作量也大。利用空氣絕緣，建造比較容易利用空氣絕緣，建造比較容易，這一優(yōu)，這一優(yōu) 點在超高壓線路上尤為明顯。點在超高壓線路上尤為明顯。 架空線路也存在以下問題：架空線路也存在以下問題：需占一定的空間，需占一定的空間，導線距地高度及導線距地高度及 距鄰近建筑物的距離根據(jù)電壓高低都有明確的規(guī)定，往往因為廠區(qū)距鄰近建筑物的距離根據(jù)電壓高低都有明確的規(guī)定，往往因為廠區(qū) 生產(chǎn)廠房密集，人員較多，運輸頻繁，加之負荷分散，采用架空線生產(chǎn)廠房密集，人員較多，運輸

9、頻繁，加之負荷分散，采用架空線 時線路縱橫交錯，占地較大。時線路縱橫交錯，占地較大。架空線影響廠區(qū)美化，架空線影響廠區(qū)美化，這也是廠區(qū)這也是廠區(qū) 供電采用電纜線路的原因之一。供電采用電纜線路的原因之一。 電纜，它的導電部電纜，它的導電部 分和絕緣部分都在一個整分和絕緣部分都在一個整 體中，所以電纜線路的結體中，所以電纜線路的結 構問題實際上就是電纜的構問題實際上就是電纜的 敷設方法。敷設方法。電纜戶外敷設電纜戶外敷設 有三種類型：有三種類型： 1)直接埋地直接埋地 2)敷設在混凝土管中敷設在混凝土管中 3)敷設在電纜溝中敷設在電纜溝中 圖2-39 電纜直接埋地 圖2-41 電纜溝 a)戶內(nèi) b

10、)戶外 c)廠內(nèi) 1蓋板 2電纜支架 3預埋鐵件 圖 2 - 4 0 電 纜 敷 設 在 混 凝 土 管 中 電纜橋架在室內(nèi)敷設電纜橋架在室內(nèi)敷設 三、供電線路的電阻和電抗三、供電線路的電阻和電抗 1電阻電阻 A r 0lrR 0 2電抗電抗 4 r av 0 105 . 0lg6 . 42 r D fx km/016. 0lg14. 0 av 0 r D x lxX 0 對于系統(tǒng)頻率為50Hz的電網(wǎng)，且導線為有色金屬 圖2-42 三相交流線路中的線間距離 圖2-43 導線的換位 電暈現(xiàn)象電暈現(xiàn)象 英文為 (electronic) corona 在110kV以上的變電所和線路上，時常能聽到“陛

11、哩”的放電聲和淡藍色 的光環(huán)，這就是電暈。 電暈是極不均勻電場中所特有的電子崩流注形式 的穩(wěn)定放電。 電暈是電力系統(tǒng)中重要的電能損耗原因之一。電暈的放電電流與天氣濕度以 及空氣的流動速度有關。一條110kV電力線路和一個110kV變電所組成的電力 系統(tǒng)有50個地方會產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，那么這個電力系統(tǒng)所損耗的功率就有55 11kW，其電能損耗不亞于一臺2萬kVA的電力變壓器的空載損耗。據(jù)不完全 統(tǒng)計，全國每年因電暈損耗的電能達到了20.5億kWh。 強電場作用下導線周圍空氣的電離現(xiàn)象，它的產(chǎn)生與導線本身和導線周圍 空氣的條件（空氣中離子的數(shù)量、大小、電荷量等因素）有關；導線周圍空氣之 所以會電離，是

12、由于導線表面的電場強度超過了某一臨界值（線路實際運行電壓 高于電暈臨界電壓值時，表面場強也超過了臨界場強，將發(fā)生電暈），以至空氣 中原有離子具備了足夠的動能，撞擊其它不帶電分子，使后者也離子化，最后形 成空氣的部分導電。 電暈的產(chǎn)生是因為不平滑的導體產(chǎn)生不均勻的電場，在不均勻的電場周圍曲 率半徑小的電極附近當電壓升高到一定值時，由于空氣游離就會發(fā)生放電，形成 電暈。因為在電暈的外圍電場很弱，不發(fā)生碰撞游離，電暈外圍帶電粒子基本都 是電離子，這些離子便形成了電暈放電電流。簡單地說，曲率半徑小的導體電極 對空氣放電，便產(chǎn)生了電暈。 減少電暈有兩種途徑：第一種是將電力系統(tǒng)電壓降低，使電壓達不到電暈的

13、起始電壓，但 是這種方法不符合電力系統(tǒng)的運行要求，基本不能運用。第二種是減少導體電極曲率半徑 小的部位，比如在變電所母線兩端加裝球形附件，使母線兩端不平滑部分不暴露在空氣中， 以及在耐張線夾與絕緣子碗頭連接處采用線夾穿釘開口銷封閉裝置 。這是減少和防止電 暈的最佳途徑。 v從滿足正常發(fā)熱條件看，要求通過導線或電纜的電流不應大于它的允許從滿足正常發(fā)熱條件看，要求通過導線或電纜的電流不應大于它的允許 載流量載流量 v從滿足機械強度條件看，要求架空導線的截面不應小于它的最小截面從滿足機械強度條件看，要求架空導線的截面不應小于它的最小截面 v從保證電壓質(zhì)量看，線路電壓損失不應大于正常運行時允許的電壓損

14、耗從保證電壓質(zhì)量看，線路電壓損失不應大于正常運行時允許的電壓損耗 v滿足經(jīng)濟要求滿足經(jīng)濟要求 對于對于35kV及及110kV高壓供電線路，其截面主要按照經(jīng)濟電流密度來選擇，高壓供電線路，其截面主要按照經(jīng)濟電流密度來選擇， 但應按允許載流量來校驗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗但應按允許載流量來校驗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗 的校驗。車間內(nèi)動力線路一般按照允許載流量來選擇截面。照明線路一般按的校驗。車間內(nèi)動力線路一般按照允許載流量來選擇截面。照明線路一般按 照電壓損耗來選擇。照電壓損耗來選擇。 四、導線截面的選擇四、導線截面的選擇 v導線截面選擇需要考慮的兩個最基本

15、要求：導線截面選擇需要考慮的兩個最基本要求： 架空線的機械過載能力和導線最高允許工作溫度架空線的機械過載能力和導線最高允許工作溫度 1 1按允許載流量選擇導線、電纜截面按允許載流量選擇導線、電纜截面 為保證安全可靠，導線和電纜的正常發(fā)熱溫度不能超過其允許值。或者說通過為保證安全可靠，導線和電纜的正常發(fā)熱溫度不能超過其允許值?；蛘哒f通過 導線的計算電流或正常運行方式下的導線的計算電流或正常運行方式下的最大負荷電流最大負荷電流Imax應當小于它的允許載流量應當小于它的允許載流量， I Ial al I Imax max 式中式中 Ial導線允許載流量；導線允許載流量； Imax線路最大長期工作電流

16、，即最大負荷電流。線路最大長期工作電流，即最大負荷電流。 2 2按經(jīng)濟電流密度選擇導線、電纜截面按經(jīng)濟電流密度選擇導線、電纜截面 截面選得越大，電能損耗就越小，但線路投資及維修管理費用就越高；截面選截面選得越大，電能損耗就越小，但線路投資及維修管理費用就越高；截面選 得小，線路投資及維修管理費用雖然低，但電能損耗則增加。綜合考慮這兩方面的得小，線路投資及維修管理費用雖然低，但電能損耗則增加。綜合考慮這兩方面的 因素，定出總的經(jīng)濟效益為最好的截面，稱為經(jīng)濟截面。對應于經(jīng)濟截面的電流密因素，定出總的經(jīng)濟效益為最好的截面，稱為經(jīng)濟截面。對應于經(jīng)濟截面的電流密 度稱為經(jīng)濟電流密度。度稱為經(jīng)濟電流密度。

17、 ec j Aec=Imax/jec 式中式中 Aec 導線的經(jīng)濟截面；導線的經(jīng)濟截面； Imax 線路最大長期工作電流；線路最大長期工作電流； jec 經(jīng)濟電流密度。經(jīng)濟電流密度。 相同截面下，銅的載流能力是鋁的相同截面下，銅的載流能力是鋁的1.3倍，因此若導線為倍，因此若導線為TJ型銅絞線時，型銅絞線時， 其允許載流量為相同截面其允許載流量為相同截面LJ型鋁絞線允許載流量的型鋁絞線允許載流量的1.3倍。倍。 允許載流量與環(huán)境溫度有關允許載流量與環(huán)境溫度有關。查允許載流量時注意根據(jù)環(huán)境溫度查出或乘。查允許載流量時注意根據(jù)環(huán)境溫度查出或乘 上上溫度修正系數(shù)溫度修正系數(shù)求出相應的允許載流量。求出

18、相應的允許載流量。 0al 0al TT TT KT Tal導體正常工作時的最高允許溫度；導體正常工作時的最高允許溫度； T0導體允許載流量所采用的環(huán)境溫度；導體允許載流量所采用的環(huán)境溫度； T0導體敷設地點實際的環(huán)境溫度。導體敷設地點實際的環(huán)境溫度。 按規(guī)定，選擇導線時所用的環(huán)境溫度：按規(guī)定，選擇導線時所用的環(huán)境溫度： q 室外室外取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?；取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁兀?q 室內(nèi)室內(nèi)取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶尤‘數(shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?。 選擇電纜時所用的環(huán)境溫度：選擇電纜時所用的環(huán)境溫度： q 土中直埋土中直埋取當?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁?；取當?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁兀?q 室外電纜溝、電纜

19、隧道室外電纜溝、電纜隧道取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?；取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁兀?q 室內(nèi)電纜溝室內(nèi)電纜溝取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶尤‘數(shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?。 v 選擇降壓變壓器高壓側(cè)的導線時，應取變壓器額定一次電流。選擇降壓變壓器高壓側(cè)的導線時，應取變壓器額定一次電流。 v 選高壓電容器的引入線應為電容器額定電流的選高壓電容器的引入線應為電容器額定電流的1.35倍；倍； v 選低壓電容器的引入線應為電容器額定電流的選低壓電容器的引入線應為電容器額定電流的1.5倍（主要考慮電容器充電時有較倍（主要考慮電容器充電時有較 大涌流）。大涌流）。 一般三相負荷基本平衡的低壓線路的中性線截面，不宜小于相

20、線截面的一般三相負荷基本平衡的低壓線路的中性線截面，不宜小于相線截面的50%； 三次諧波電流相當突出的三相線路，選中性線截面與相線截面相同；三次諧波電流相當突出的三相線路，選中性線截面與相線截面相同； 由三相線路分出的兩相三線線路和單相雙線線路中的中性線，中性線截面應與相由三相線路分出的兩相三線線路和單相雙線線路中的中性線，中性線截面應與相 線截面相等。線截面相等。 q室內(nèi)明敷的絕緣導線，其最小截面不得小于室內(nèi)明敷的絕緣導線，其最小截面不得小于4mm2。 q低壓架空導線，其最小截面不得小于低壓架空導線，其最小截面不得小于16 mm2。 q保護線截面一般不得小于相線截面的一半，但當相線截面小于保

21、護線截面一般不得小于相線截面的一半，但當相線截面小于16 mm2時，時， 保護線截面應與相線截面相等。保護線截面應與相線截面相等。 q保護中性線的截面選擇應同時滿足中性線和保護線選擇的條件。保護中性線的截面選擇應同時滿足中性線和保護線選擇的條件。 3 3按機械強度校驗導線截面按機械強度校驗導線截面 架空裸導線和不同敷設方式的絕緣導線的截面不應小于其最小允許截面的要求，可架空裸導線和不同敷設方式的絕緣導線的截面不應小于其最小允許截面的要求，可 查表進行校驗。規(guī)程規(guī)定查表進行校驗。規(guī)程規(guī)定110kV架空線路不得采用單股線。電纜不必校驗機械強度。架空線路不得采用單股線。電纜不必校驗機械強度。 導線種

22、類 最小允許截面（mm2） 備注 35kV 310kV 低壓 鋁及鋁合金線 353516* *與鐵路交叉跨越時 應為35mm2 鋼芯鋁絞線 352516 架空裸導線的最小截面架空裸導線的最小截面 4 4按電壓損耗選擇導線和電纜截面按電壓損耗選擇導線和電纜截面 為了保證用電設備端子處電壓偏移不超過其允許值，設計線路時，高壓配電線路的為了保證用電設備端子處電壓偏移不超過其允許值，設計線路時，高壓配電線路的 電壓損耗一般不超過線路額定電壓的電壓損耗一般不超過線路額定電壓的5%，從變壓器低壓側(cè)母線到用電設備端子處的低壓，從變壓器低壓側(cè)母線到用電設備端子處的低壓 配電線路的電壓損耗，一般也不超過線路額定

23、電壓的配電線路的電壓損耗，一般也不超過線路額定電壓的5%（以滿足用電設備要求為限）。（以滿足用電設備要求為限）。 如果線路電壓損耗超過了允許值，應適當加大導線截面，使之小于允許電壓損耗。如果線路電壓損耗超過了允許值，應適當加大導線截面，使之小于允許電壓損耗。 對于輸電距離較長或負荷電流較大的線路，必須按允許電壓損耗來選擇或校驗導線對于輸電距離較長或負荷電流較大的線路，必須按允許電壓損耗來選擇或校驗導線 的截面的截面: : %100* )()( % al 2 N 00 AC U U lXQlRP U 式中式中 線路實際的電壓損耗；線路實際的電壓損耗； P、Q干線上總的有功負荷和無功負荷；干線上總

24、的有功負荷和無功負荷； l線路的長度；線路的長度； R0、X0線路單位長度的電阻和電抗；線路單位長度的電阻和電抗； UN線路的額定電壓。線路的額定電壓。 % AC U 對于架空線路可先取對于架空線路可先取 ，對于電纜線路可先取，對于電纜線路可先取 ， 因此可由上式求出因此可由上式求出R0： R0 于是，可導出滿足電壓損耗要求的導線截面于是，可導出滿足電壓損耗要求的導線截面A A： A A 式中式中 導線材料的電阻率。導線材料的電阻率。 根據(jù)上式所得根據(jù)上式所得A A值選出導線標稱截面后，再根據(jù)線路布置情況得出實際和進行校驗。值選出導線標稱截面后，再根據(jù)線路布置情況得出實際和進行校驗。 km/4

25、 . 0 0 Xkm/08. 0 0 X )%( 1 0al 2 N lQXUU Pl 0 R 例例 設有一回設有一回10kV的的LJ型架空線路向兩個負荷點供電，線路長度和負荷情況如圖所示。已型架空線路向兩個負荷點供電，線路長度和負荷情況如圖所示。已 知架空線線間距為知架空線線間距為1m，空氣中最高溫度為，空氣中最高溫度為37，允許電壓損耗，允許電壓損耗 ，試選擇導線截，試選擇導線截 面。面。 5% al U 解：解：設線路設線路AB段和段和BC段選取同一截面段選取同一截面LJ型鋁絞線，先型鋁絞線，先 取取 ，則對，則對AB段（段（l1段）來說，段）來說，P1=p1+p2， Q1=q1+q2

26、；對；對BC段（段（ l2段）來說，段）來說， P2=p2 ， Q2=q2 。因。因 此可得此可得 km/4 . 0 0 X %100* )()( % 2 N 22022021102110 AC U qlXplRqqlXpplR U %100* 10 3 . 02)3 . 05 . 0(34 . 08 . 02)8 . 01 (3 2 0 R 5% 代入數(shù)據(jù)可得代入數(shù)據(jù)可得 0 Rkm/54. 0 A 22 0 mm4 .58mm 54. 0 7 .31 R 例例 設有一回設有一回10kV的的LJ型架空線路向兩個負荷點供電，線路長度和負荷情況如圖所示。已型架空線路向兩個負荷點供電，線路長度和負

27、荷情況如圖所示。已 知架空線線間距為知架空線線間距為1m，空氣中最高溫度為，空氣中最高溫度為37，允許電壓損耗，允許電壓損耗 ，試選擇導線截，試選擇導線截 面。面。 5% al U 解：解：選取選取LJ-70LJ-70鋁絞線，查表可得：鋁絞線，查表可得： ， ，將參數(shù)代入可得，將參數(shù)代入可得 km/46. 0 0 R km/344. 0 0 X %252. 4% AC U5% 可見，可見，LJ-70LJ-70型導線滿足電壓損失要求，下面型導線滿足電壓損失要求，下面 按發(fā)熱條件進行校驗。按發(fā)熱條件進行校驗。 導線最大負荷電流為導線最大負荷電流為ABAB段承載電流，其值為段承載電流，其值為 A11

28、4 103 )300500()8001000( 3 )()( 22 N 2 21 2 21 AB U qqpp I 查表，得查表，得LJ-70型導線在型導線在40條件下的載流量為條件下的載流量為215A大于導線最大負大于導線最大負 荷電流，滿足發(fā)熱條件。荷電流，滿足發(fā)熱條件。 例例 設有一回設有一回10kV LJ-70型架空線路向兩個負荷點供電，線路長度和負荷情況如型架空線路向兩個負荷點供電，線路長度和負荷情況如 圖所示。架空線線間距為圖所示。架空線線間距為1m，空氣中最高溫度為，空氣中最高溫度為37，允許電壓損，允許電壓損 耗耗 ，已知，已知LJ-70型導線在型導線在40條件下的載流量為條件

29、下的載流量為215A，求線路末端功，求線路末端功 率因數(shù)保持率因數(shù)保持0.8時，可以傳送的最大有功功率是多少？時，可以傳送的最大有功功率是多少？ 5% al U 2000kW Pmax=? 1390kW 75. 0tan 第七節(jié)第七節(jié) 用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約 一、電能節(jié)約的途徑一、電能節(jié)約的途徑 一方面要降低供電系統(tǒng)的電能損耗，提高供電效率，另一方面要降低供電系統(tǒng)的電能損耗，提高供電效率，另 一方面要降低生產(chǎn)中的電能消耗，提高電能的生產(chǎn)利用率一方面要降低生產(chǎn)中的電能消耗，提高電能的生產(chǎn)利用率 二、供電系統(tǒng)中的電能損耗與節(jié)約二、供電系統(tǒng)中的電能損耗與節(jié)約 供電系

30、統(tǒng)中的電能損耗包括變壓器和線路中的電能損耗，降低電能供電系統(tǒng)中的電能損耗包括變壓器和線路中的電能損耗，降低電能 損耗的主要途徑有變壓器的經(jīng)濟運行、線路的經(jīng)濟運行、供電系統(tǒng)損耗的主要途徑有變壓器的經(jīng)濟運行、線路的經(jīng)濟運行、供電系統(tǒng) 負荷的經(jīng)濟調(diào)配、無功功率補償?shù)?。負荷的?jīng)濟調(diào)配、無功功率補償?shù)取?電能消費的形式包括：電能損耗和電能消耗。電能消費的形式包括：電能損耗和電能消耗。 電能損耗：電能傳輸和變換過程中所損耗的電能，變壓器線路電能損耗：電能傳輸和變換過程中所損耗的電能，變壓器線路 電能損耗，電能損耗越大，供電效率越低。電能損耗，電能損耗越大，供電效率越低。 電能消耗指用電設備在運行過程中由于

31、能量轉(zhuǎn)化而消耗的電能。電能消耗指用電設備在運行過程中由于能量轉(zhuǎn)化而消耗的電能。 大部分轉(zhuǎn)化為機械能、聲能、光能、熱能等，少部分由于設備大部分轉(zhuǎn)化為機械能、聲能、光能、熱能等，少部分由于設備 轉(zhuǎn)化效率不高而以發(fā)熱形式浪費掉了，設備轉(zhuǎn)化效率越低、則轉(zhuǎn)化效率不高而以發(fā)熱形式浪費掉了，設備轉(zhuǎn)化效率越低、則 電能利用率越低。電能利用率越低。 1.變壓器的電能損耗與經(jīng)濟運行變壓器的電能損耗與經(jīng)濟運行 （1）變壓器的功率損耗）變壓器的功率損耗 2 NT C TNCuT0T S S PPP 2 NT C TNT0T S S QQQ （2）變壓器的電能損耗）變壓器的電能損耗 2 NT C TNCugzT0T S

32、 S PTPW （3）變壓器的經(jīng)濟運行）變壓器的經(jīng)濟運行 N.T 2 LT. 0qCu.N.T 2 LT. 0TqTgs.T QKQkPKPQkPP 2. 2. 線路的電能損耗與經(jīng)濟運行線路的電能損耗與經(jīng)濟運行 （1 1）線路的電能損耗）線路的電能損耗 2 N c 0 2 cl 3 U S lrRIW （2 2）線路的經(jīng)濟運行）線路的經(jīng)濟運行 線路的經(jīng)濟運行包括：線路的經(jīng)濟運行包括：合理選擇導線截面和材質(zhì)，必要合理選擇導線截面和材質(zhì)，必要 時按經(jīng)濟電流密度法選取；時按經(jīng)濟電流密度法選取；合理走線，避免線路迂回，減少合理走線，避免線路迂回，減少 線路長度；線路長度；采用靈活的主接線，可能時雙回線

33、路并列運行；采用靈活的主接線，可能時雙回線路并列運行； 如果用多回載流導體并聯(lián)供電，應將三相載流導體正確排列如果用多回載流導體并聯(lián)供電，應將三相載流導體正確排列 以減小近距效應，從而使電抗減小以減小近距效應，從而使電抗減小 3. 供電系統(tǒng)的節(jié)電措施供電系統(tǒng)的節(jié)電措施 通過負荷調(diào)配來平穩(wěn)負荷和裝設電力電容器來補償無功是供電通過負荷調(diào)配來平穩(wěn)負荷和裝設電力電容器來補償無功是供電 系統(tǒng)節(jié)電的兩個重要措施。系統(tǒng)節(jié)電的兩個重要措施。 （1）供電系統(tǒng)負荷的經(jīng)濟調(diào)配）供電系統(tǒng)負荷的經(jīng)濟調(diào)配 以降低供電系統(tǒng)損耗為目的，以降低供電系統(tǒng)損耗為目的， 通過負荷調(diào)配，使總用電負荷趨于平穩(wěn)的措施稱作電力負荷的經(jīng)通過負荷

34、調(diào)配，使總用電負荷趨于平穩(wěn)的措施稱作電力負荷的經(jīng) 濟調(diào)配。負荷經(jīng)濟調(diào)配主要包括三個方面的內(nèi)容：濟調(diào)配。負荷經(jīng)濟調(diào)配主要包括三個方面的內(nèi)容： 1）在空間上對負荷進行調(diào)整，使供電系統(tǒng)各個變壓器和電力）在空間上對負荷進行調(diào)整，使供電系統(tǒng)各個變壓器和電力 線路實現(xiàn)經(jīng)濟運行。線路實現(xiàn)經(jīng)濟運行。 2）在時間上對負荷進行調(diào)整，削峰填谷，使負荷曲線接近均）在時間上對負荷進行調(diào)整，削峰填谷，使負荷曲線接近均 衡。衡。 3）在三相負荷分配上，使三相的負荷盡量均衡。）在三相負荷分配上，使三相的負荷盡量均衡。 （2）供電系統(tǒng)的無功功率補償）供電系統(tǒng)的無功功率補償 電力用戶中，大量使用著感電力用戶中，大量使用著感 性用

35、電設備，它們從電網(wǎng)吸收感性無功功率。無功功率本身并性用電設備，它們從電網(wǎng)吸收感性無功功率。無功功率本身并 不消耗電能，但是，無功功率增大了負荷電流，從而增大了供不消耗電能，但是，無功功率增大了負荷電流，從而增大了供 電系統(tǒng)中的電能損耗電系統(tǒng)中的電能損耗 。因此，無功補償式供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的。因此，無功補償式供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的 主要措施之一。主要措施之一。 三、用電系統(tǒng)中的電能節(jié)約三、用電系統(tǒng)中的電能節(jié)約 1. 電動機節(jié)電電動機節(jié)電 1)采用高效電動機，合理選擇電動機額定功率 2)大力推廣交流電機變頻調(diào)速技術 3)提高電機負載率 2.照明節(jié)電照明節(jié)電 （1）充分利用天然采光節(jié)電 （2）推廣使用高

36、效節(jié)能光源 （3）合理選擇高效燈具 （4）使用智能照明控制系統(tǒng) 用電系統(tǒng)中的電能節(jié)約，其主要途徑如下：用電系統(tǒng)中的電能節(jié)約，其主要途徑如下： 1)1)利用工業(yè)余熱發(fā)電供熱。利用工業(yè)余熱發(fā)電供熱。 2)2)改進舊設備，提高效率及性能。改進舊設備，提高效率及性能。 3)3)在保證設備安全運行條件下，縮短生產(chǎn)周期，增加產(chǎn)量，提高質(zhì)量。在保證設備安全運行條件下，縮短生產(chǎn)周期，增加產(chǎn)量，提高質(zhì)量。 4)4)減少工序和壓縮每道工序所需時間。減少工序和壓縮每道工序所需時間。 5)5)改善工藝，改進操作。改善工藝，改進操作。 6)6)加強設備維修，減少機械磨損。加強設備維修，減少機械磨損。 7)7)減少工業(yè)用

37、氣、用風、用水的漏失。減少工業(yè)用氣、用風、用水的漏失。 8)8)采用新技術、新工藝。采用新技術、新工藝。 例例 某起重機廠總降變電所有一臺5600kVA變壓器，P0.T=12kW， PCu.N.T=50kW。調(diào)整前，每日6時至22時平均負荷為3100kVA （不含電爐），10時至18時投入2500kVA電爐使負荷達到5600kVA 高峰，22時至次日6時進入低谷，負荷為400kVA。為降低供電系統(tǒng) 的電能損耗，將電爐投入時間改為22時至次日6時，試計算負荷調(diào)整 后僅變壓器的一年的節(jié)電效果。 解解 設工廠采用無功功率自動補償裝置，任何情況下功率因數(shù)都 基本保持在cos=0.9，年運行360天，調(diào)整前后的負荷曲線