電力導(dǎo)線計(jì)算精品課件

1、電力導(dǎo)線計(jì)算第1頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇5電暈條件： 高壓輸電線路產(chǎn)生電暈時(shí)，不僅會引起電暈損耗，而且還產(chǎn)生噪聲和無線電干擾，為了避免電暈的發(fā)生，導(dǎo)線的外徑不能過小。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)線截面選擇的原則如下： 對區(qū)域電力網(wǎng)：先按經(jīng)濟(jì)電流密度按選擇導(dǎo)線截面，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和電暈條件。 對地方電力網(wǎng)：先按允許電壓損失條件選擇導(dǎo)線截面，以保證用戶的電壓質(zhì)量，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)熱條件。對低壓配電網(wǎng)：通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和電壓損失。第2頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇

2、二、按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面的方法:應(yīng)使導(dǎo)線的允許載流量Ial不小于通過相線的計(jì)算電流I30，即 此時(shí)，按發(fā)熱條件選擇截面的條件為： 導(dǎo)線的允許載流量與環(huán)境溫度和敷設(shè)條件有關(guān)。當(dāng)導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)的環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度不同時(shí)，則允許載流量應(yīng)乘以溫度校正系數(shù)，即 第3頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇或 即銅導(dǎo)線允許載流量為同截面鋁導(dǎo)線允許載流量的1.3倍。環(huán)境溫度的規(guī)定：在室外，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁兀辉谑覂?nèi)，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁丶?。對埋入土中的電纜，取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.81m深處的土壤月平均氣溫。銅

3、、鋁導(dǎo)線的等效換算: 若近似認(rèn)為銅、鋁導(dǎo)線的散熱情況相同，則其發(fā)熱溫度相同時(shí)，可認(rèn)為其功率損耗相同，即：第4頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 對動力線路， 一般要求中性線截面應(yīng)不小于相線截面的一半，即 0.5 ；對照明線路，因中性線電流與相線電流相等，因此，可取 。保護(hù)線（PE線）截面的選擇：保護(hù)線截面一般應(yīng)不小于相線截面的一半，即 0.5 ；當(dāng)相線截面 16mm2時(shí)，可取 。中性線（N線）截面的選擇：對動力線路， 一般要求中性線截面應(yīng)不小于相線截面的一半，即 0.5 ；對照明線路，因中性線電流與相線電流相等，因此，可取 。保護(hù)中性線（PE線）截

4、面的選擇：PE線兼有中性線和保護(hù)線的雙重功能，截面選擇應(yīng)同時(shí)滿足上述二者的要求，并取其中較大者作為PE線截面，因此(0.51) 。低壓系統(tǒng)中性線和保護(hù)線的選擇第5頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四第6頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇式中，為過流保護(hù)裝置的動作電流，對于熔斷器為熔體的額定電流 ， 為絕緣導(dǎo)線或電纜的允許短時(shí)過負(fù)荷倍數(shù)。 需要指出：若上式不滿足要求，應(yīng)加大導(dǎo)線截面，從而使Ial增大。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線或電纜截面時(shí)，還必須與其相應(yīng)的過流保護(hù)裝置（熔斷器或低壓斷路器的過流脫扣器）的動作電流相配合，以便在線路過負(fù)荷或

5、短路時(shí)及時(shí)切斷線路電流，保護(hù)導(dǎo)線或電纜不被毀壞。因此，應(yīng)滿足的條件是： 第7頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 三、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面由于導(dǎo)線截面對電抗的影響很小，所以，當(dāng)、一定時(shí)，可認(rèn)為近似不變。因此，可初選一種導(dǎo)線的單位長度電抗值（6110kV架空線路取0.30.4/km，電纜線路取0.070.08/km），則 第8頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇而 由 得：若 ，可不計(jì) ，則 式中，為允許電壓損失（V）。說明：求出導(dǎo)線截面后，應(yīng)選擇一個(gè)與其接近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)截面作為導(dǎo)線截面。式中，UN 、

6、 、pi 、 Li 、的單位分別為kV、V 、kW、km 和 。 第9頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇例3-1 某絲綢煉染廠10kV廠區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線截面選擇計(jì)算實(shí)例。該廠供電電源由距該廠2km的35kV地區(qū)變電所，以一回路10kV架空線供電。由于供電線路不長，應(yīng)按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面，然后按發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。（1）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面已知，P30=1111.2kW，Q30=524.6kvar，S30= 1229kVA其允許電壓損失為5%，設(shè)x1 =0.4/km，則 V第10頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星

7、期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇所以初步選LJ-16型鋁絞線。（2）按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)線路的計(jì)算電流為： 當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5，查附表II-9 和II-10知，LJ-16型鋁絞線的允許載流量為 A71A，故滿足發(fā)熱條件。（3）按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn) 查表3-2知，10kV架空鋁絞線的最小截面為25 mm2，不滿足機(jī)械強(qiáng)度條件。因此，該廠10kV進(jìn)線應(yīng)采用LJ-25型鋁絞線。第11頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 四、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面1經(jīng)濟(jì)電流密度的概念導(dǎo)線截面越大，線路的功率損耗和電能損耗越小（即年運(yùn)行費(fèi)用越?。?，但是線路投資和有色金屬消

8、耗量都要增加；反之，導(dǎo)線截面越小，線路投資和有色金屬消耗量越少，但是線路的功率損耗和電能損耗卻要增大（即年運(yùn)行費(fèi)用越大）。 綜合以上兩種情況，使年運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最小、初投資費(fèi)用又不過大而確定的符合總經(jīng)濟(jì)利益的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面，用Aec表示。對應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)線電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度，用jec表示。 第12頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇圖3-24 是年運(yùn)行費(fèi)用F與導(dǎo)線截面A的關(guān)系曲線。 1年折舊費(fèi)和年維修管理費(fèi)之和與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線；3為曲線1與曲線2的疊加，表示線路的年運(yùn)行費(fèi)與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線。 2年電能損耗費(fèi)與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線；

9、由圖可知，曲線3的最低點(diǎn)（a點(diǎn)）的年運(yùn)行費(fèi)用最小，但從綜合經(jīng)濟(jì)效益考慮，導(dǎo)線截面選Ab比選Aa更為經(jīng)濟(jì)合理，即 Ab為經(jīng)濟(jì)截面。 圖3-24 線路年運(yùn)行費(fèi)用與導(dǎo)線 截面的關(guān)系曲線第13頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇2按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面的方法我國現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度見書中表3-3。則例3-2 有一條長15km的35kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為4850kW，功率因數(shù)為0.8，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4600h。試按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其導(dǎo)線截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。解：（1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面說明：計(jì)算出經(jīng)濟(jì)截面Aec后，應(yīng)選最接近而又

10、偏小一點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)截面。 第14頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 線路的計(jì)算電流為： 由表3-3，查得jec=1.15A/mm2 ,因此，導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為選LGJ-70型鋁絞線。（2）校驗(yàn)發(fā)熱條件： 查附錄表II-9得LGJ-70的允許載流量（室外25） A，因此發(fā)熱條件滿足要求。 （3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度： 查表3-2得，35kV鋼芯鋁絞線的最小允許截面為25mm2，因此所選LGJ-70滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 第15頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四變壓器的二次繞組對于用電設(shè)備而言，相當(dāng)于供電設(shè)備。 第一種情況比用電設(shè)備額定電壓高10

11、% 第二種情況比用電設(shè)備額定電壓高5% 變壓器 變壓器的一次繞組：相當(dāng)于是用電設(shè)備，所以規(guī)定變壓器一次繞組的額定電壓與線路額定電壓相同。注意：但當(dāng)變壓器一次繞組直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，變壓器一次繞組的額定電壓與發(fā)電機(jī)額定電壓相等。其中5%用于補(bǔ)償變壓器滿載供電時(shí)，一、二次繞組上的電壓損失； 另外5%用于補(bǔ)償線路上的電壓損失，因此適用于變壓器供電距離較長時(shí)的情況。當(dāng)變壓器供電距離較短時(shí)，可以不考慮線路上的電壓損失，只需要補(bǔ)償滿載時(shí)變壓器繞組上的電壓損失即可。MT1T2G第16頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四線路的平均額定電壓 Uav 指線路始端最大電壓（變壓器空載電壓）和末

12、端用電設(shè)備額定電壓的平均值。 第17頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四發(fā)電機(jī)G的額定電壓：UNG=1.05UNL1=1.0510=10.5（kV） 變壓器T1的額定電壓： U1NT1=UN.G=10.5（kV） U2NT1=1.1UNL2=1.1110=121(kV)變壓器T1的變比為：10.5/121變壓器T2的額定電壓：U1NT2=UNL2=110（kV） U2NT2=1.05UNL3=1.056=6.3(kV)變壓器T2的變比為：110/6.3例1 已知圖示系統(tǒng)中電網(wǎng)的額定電壓，試確定發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。第18頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45

13、分，星期四1橫擔(dān)；2橫梁；3避雷線；4絕緣子；5砼桿；6拉線；7拉線盤；8接地引下線；9接地裝置；10底盤；11導(dǎo)線；12-防振錘；圖1-3 輸電線路的組成元件（雙桿）接地裝置俯視圖第19頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四接地裝置俯視圖1避雷線；2雙分裂導(dǎo)線；3塔頭；4絕緣子；5塔身；6塔腿；7接地引下線；8接地裝置；9基礎(chǔ)；10間隔棒； 圖1-4 輸電線路的組成元件（貓頭塔）第20頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四在電桿上組裝橫擔(dān) 1、所選材料須符合施工技術(shù)要求和尺寸要求； 2、檢查電桿及對安全用具做沖擊試驗(yàn)。桿根牢固、表面平整無裂紋，肢扣、腰

14、繩做沖擊試驗(yàn)后符合要求； 3、蹬桿及站位。蹬桿動作規(guī)范、熟練，肢扣調(diào)帶及時(shí)，安全帶系法正確，桿上站位正確； 4、橫擔(dān)、金具的提升及安裝。提升過程動作規(guī)范無撞擊和掉落現(xiàn)象，橫擔(dān)金具安裝順序正確，位置尺寸和緊固程度符合技術(shù)要求。螺母緊固后，露出的螺紋不應(yīng)小于2紋，螺栓穿入方向?yàn)轫樉€路方向的螺栓從電源側(cè)穿入，橫線路方向的螺栓，面向受電側(cè)，由左向右穿，垂直地面的螺栓由下向上穿入； 5、工作終結(jié)。安裝和拆卸完畢后桿上不留異物，使用的工具，材料完整及擺放合理，并及時(shí)清掃現(xiàn)場。第21頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四電纜的敷設(shè)方式：直接埋入土中：埋設(shè)深度一般為0.70.8m，應(yīng)在凍土

15、層以下。當(dāng)多條電纜并列敷設(shè)時(shí)，應(yīng)留有一定距離，以利于散熱。 電纜溝敷設(shè)：當(dāng)電纜條數(shù)較多時(shí)，宜采用電纜溝敷設(shè)，電纜置于電纜溝的支架上，溝面用水泥板覆蓋。穿管敷設(shè)：當(dāng)電力電纜在室內(nèi)明敷或暗敷時(shí)，為了防電纜受到機(jī)械損壞，一般多采用穿鋼管的敷設(shè)方式。第22頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四高層建筑的的裝置施工方案 高層建筑的內(nèi)線工程都有完整的施工圖紙,必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行。高層建筑的用電負(fù)荷很大,但目前國內(nèi)大部分高層建筑的變壓器都設(shè)置在底層或地下室,因此低壓干線可采用母線槽配電。將組裝的母線或成套的母線槽沿著建筑結(jié)構(gòu)上專門用于裝置設(shè)備和電纜、母線的水平夾層、垂直豎井安裝敷設(shè)；負(fù)荷較

16、小時(shí)則敷設(shè)大截面電纜。高層建筑配線時(shí),每層都有相應(yīng)的配電盤、配電箱。由每層配電盤、箱向各處配線時(shí),低壓電纜一般采用聚氯乙烯或聚乙烯電纜,大多采用銅芯電纜,以滿足沒有接頭腐蝕的要求,而且能承受壓力、彎曲,還具有不易燃燒的性能。現(xiàn)在的高層建筑通常不設(shè)單獨(dú)的電纜夾層,電纜都沿每層活動天花板上面的電纜溝道中敷設(shè),于施工和檢修都十分方便。照明線路、小容量設(shè)備的支線電路則較多采用線管配線,一般都是暗配。為了更加安全可靠,在大型高層建筑中則優(yōu)先選用鍍鋅鋼管等鍍鋅電線管,管內(nèi)大多穿銅芯電線。所有照明裝置和動力電氣設(shè)備的施工安裝,尤應(yīng)注意安全可靠、講究美觀與協(xié)調(diào)。第23頁，共24頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)45分，星期四電氣裝置安裝工程35kV及以下架空電力線路施工及驗(yàn)收規(guī)范 第條 以抱箍連接的叉梁，其上端抱箍組裝尺寸的允許偏差應(yīng)在50mm范圍內(nèi)；分段組合叉梁組合后應(yīng)正直，不應(yīng)有明顯的鼓肚、彎曲；各部連接應(yīng)牢固。 橫隔梁安裝后，應(yīng)保持水平；組裝尺寸允許偏差應(yīng)在50mm范圍內(nèi)。 第條 以螺栓連接的構(gòu)件應(yīng)符合下列規(guī)定： 一、螺桿應(yīng)與構(gòu)件面垂直，螺頭平面與構(gòu)件間不應(yīng)有間隙。 二、螺栓緊好后，螺桿