供配電課件第6章

CompanyLogo總結(jié)1.高壓線路和低壓線路的結(jié)線方式有放射式、樹干式和環(huán)形等，實(shí)際配電系統(tǒng)往往是這幾種結(jié)線方式的組合。2.導(dǎo)線和電纜的選擇包括：①選擇型號(hào)；②選擇截面。3.導(dǎo)線和電纜截面的選擇原則有：按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和截面、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面、按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜截面、滿足短路穩(wěn)定度的條件。4.電力線路結(jié)構(gòu)和敷設(shè)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(shè)方式有:（1）直接埋地敷設(shè),（2）電纜溝敷設(shè),（3）沿墻敷設(shè)，（4）排管敷設(shè),（5）電纜橋架敷設(shè)。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo§6.1電力線路的接線方式一、概述

1、接線方式：由電源端（變配電站）向負(fù)荷端（電能用戶或用電設(shè)備）輸送電能時(shí)所采用的網(wǎng)絡(luò)形式。

2、電力線路的基本要求：供電安全可靠操作方便運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)和有利發(fā)展。

第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章§6.1電力線路的接線方式

一、概述

3、電力線路類型

按電壓高低分：1kV以上的高壓線路和1kV以下的低壓線路。高壓線路的作用是在企業(yè)內(nèi)部從總降壓變電所（或配電所）以6kV~10kV電壓向各車間變電所、建筑物變電所或高壓設(shè)備配電。低壓線路的作用是從車間變電所、建筑物變電所以380V/220V電壓向各車間、建筑物用電設(shè)備或負(fù)荷點(diǎn)配電。按結(jié)構(gòu)形式分：架空線路

電纜線路

室內(nèi)線路等。4、電力線路常用的接線方式放射式；樹干式；環(huán)式。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章二、電力線路的接線方式1、放射式接線§6.1電力線路的接線方式高壓放射式接線是指變配電所高壓母線上引出的一回線路直接向一個(gè)車間變電所或高壓用電設(shè)備供電，沿線不支接其他負(fù)荷。二、電力線路的接線方式1、放射式接線§6.1電力線路的接線方式

該接線引出線發(fā)生故障時(shí)互不影響，供電可靠性高，一般情況下，其有色金屬消耗量較多，采用的開關(guān)設(shè)備也較多，故投資較大。多用于用電設(shè)備容量大，或負(fù)荷性質(zhì)重要，特別是大型設(shè)備的供電。二、電力線路的接線方式1、放射式接線§6.1電力線路的接線方式低壓放射式接線用于用電設(shè)備容量大或負(fù)荷性質(zhì)重要，或者車間內(nèi)負(fù)荷排列不整齊，或者車間為有爆炸危險(xiǎn)的廠房以及必須由與車間隔離的房間引出線路等情況。二、電力線路的接線方式2、

樹干式接線§6.1電力線路的接線方式

樹干式接線是指由變配電所高壓母線上或低壓配電屏引出的配電干線上，沿線支接了幾個(gè)車間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線方式。二、電力線路的接線方式2、

樹干式接線§6.1電力線路的接線方式

樹干式接線是指由變配電所高壓母線上或低壓配電屏引出的配電干線上，沿線支接了幾個(gè)車間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線方式。二、電力線路的接線方式2、

樹干式接線§6.1電力線路的接線方式

樹干式接線是指由變配電所高壓母線上或低壓配電屏引出的配電干線上，沿線支接了幾個(gè)車間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線方式。

該接線與放射式接線相反，引出線和有色金屬消耗量少，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(shè)備。二、電力線路的接線方式3、環(huán)形接線§6.1電力線路的接線方式環(huán)形接線是樹干式接線的改進(jìn)，兩路樹干式接線聯(lián)接起來(lái)就構(gòu)成了環(huán)形接線。二、電力線路的接線方式3、環(huán)形接線§6.1電力線路的接線方式環(huán)形接線是樹干式接線的改進(jìn)，兩路樹干式接線聯(lián)接起來(lái)就構(gòu)成了環(huán)形接線。

這種接線運(yùn)行靈活，供電可靠性高，一般短時(shí)停電或不停電。由于閉環(huán)運(yùn)行時(shí)繼電保護(hù)整定較復(fù)雜，同時(shí)也為避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)，因此大多數(shù)環(huán)形線路采用“開環(huán)”運(yùn)行方式，即環(huán)形線路中有一處開關(guān)是斷開的。在現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)中這種接線應(yīng)用較廣。小結(jié)：配電系統(tǒng)的高壓接線實(shí)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(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后才能確定。一般地說(shuō)，高壓配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式，對(duì)于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹干式或環(huán)形配電。

低壓配電系統(tǒng)的接線往往也是上述幾種接線的綜合。一般在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備容量不大而且無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用樹干式配電。供配電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)兩級(jí)。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo§6.2導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則一、概述1、導(dǎo)線和電纜選擇的重要性直接影響有色金屬的消耗量影響線路投資電力網(wǎng)絡(luò)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等導(dǎo)線和電纜的選擇必須滿足用電設(shè)備對(duì)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(yùn)行費(fèi)用，布局合理，維修方便。2、導(dǎo)線和電纜選擇的內(nèi)容（1）型號(hào)選擇（2）截面積選擇第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo§6.2導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則二、導(dǎo)線和電纜型號(hào)的選擇原則1．常用架空線路導(dǎo)線型號(hào)及選擇

導(dǎo)線和電纜的選擇根據(jù)其使用環(huán)境、工作條件等因素確定。

戶外架空線路10KV及以上電壓等級(jí)一般采用裸導(dǎo)線，380V電壓等級(jí)采用絕緣導(dǎo)線。裸導(dǎo)線常用的型號(hào)：

（1）鋁絞線（LJ）

導(dǎo)電性能較好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用的抵抗力較強(qiáng)，但對(duì)化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差。多用于6~10kV的線路。

（2）鋼芯鋁絞線（LGJ）

在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)合和35kV及以上的架空線路上多被采用。

（3）銅絞線（TJ）

導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用的抵抗力都較強(qiáng)，但價(jià)格較高。

（4）防腐鋼芯鋁絞線（LGJF）具有鋼芯鋁絞線的特點(diǎn)，同時(shí)防腐性能好，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(zhì)的高壓和超高壓架空線路上。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo2．常用電力電纜型號(hào)（1）電力電纜型號(hào)的表示和含義□□□□□─□—3×□＋1×□│

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│└─中性線芯截面（mm2）│

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└─中性線芯數(shù)│

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└───相線芯截面（mm2）│

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└─────相線芯數(shù)│

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└───────額定電壓（V）│

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└─────────外護(hù)層代號(hào)│

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└───────────特征代號(hào)│

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└─────────────內(nèi)護(hù)套代號(hào)│

└───────────────導(dǎo)體材質(zhì)└─────────────────類別代號(hào)

第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo（2）常用型號(hào)及選擇原則①塑料絕緣電力電纜

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕、抗酸堿、耐腐蝕，敷設(shè)安裝方便。

常用的有兩種：聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)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(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，但不能承受大的拉力。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章2．常用電力電纜型號(hào)CompanyLogo

塑料絕緣的絕緣性能良好，價(jià)格低，可節(jié)約橡膠和棉紗，在室內(nèi)敷設(shè)時(shí)常用。常用塑料絕緣線型號(hào)有：BLV（BV），BLVV（BVV），BVR。型號(hào)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(dǎo)體根數(shù)。例:BV-銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線，BVR-銅芯聚氯乙烯絕緣軟導(dǎo)線。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章3．常用的絕緣導(dǎo)線型號(hào)選擇CompanyLogo三、導(dǎo)線、電纜的截面選擇原則

導(dǎo)線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的條件，按下列5項(xiàng)原則進(jìn)行選擇，即：按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面

按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜截面短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo三、導(dǎo)線、電纜的截面選擇原則

導(dǎo)線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的條件，按下列5項(xiàng)原則進(jìn)行選擇，即：按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面

按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和截面

第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章

通過(guò)導(dǎo)線或電纜的最大負(fù)荷電流不應(yīng)大于其允許載流量。

在導(dǎo)線和電纜（包括母線）通過(guò)正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)，線路上產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損失。CompanyLogo三、導(dǎo)線、電纜的截面選擇原則

導(dǎo)線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的條件，按下列5項(xiàng)原則進(jìn)行選擇，即：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面

按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜截面第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章

經(jīng)濟(jì)電流密度是指使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小的電流密度。按這種原則選擇的導(dǎo)線和電纜截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。對(duì)架空線路而言,要求所選截面不小于其最小允許截面，即

S≥Sm.min式中，Sm.min為機(jī)械強(qiáng)度最小允許截面（附表A-15），對(duì)電纜不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。CompanyLogo三、導(dǎo)線、電纜的截面選擇原則

導(dǎo)線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的條件，按下列5項(xiàng)原則進(jìn)行選擇，即：短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章

架空線路因其散熱性較好，不作熱穩(wěn)定校驗(yàn)，電纜應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)（這部分內(nèi)容見5.4節(jié)所述），即

選擇導(dǎo)線截面時(shí)，要求在滿足上述五個(gè)原則的基礎(chǔ)上選擇其中截面數(shù)最大的截面?！?.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面

一、三相系統(tǒng)相線截面選擇

導(dǎo)體過(guò)熱，會(huì)導(dǎo)致：對(duì)于裸導(dǎo)線，引起氧化，使接觸電阻增加，嚴(yán)重時(shí)斷線。對(duì)于絕緣導(dǎo)線或電纜，絕緣損壞，引起火災(zāi)等。因此，導(dǎo)線和電纜的正常發(fā)熱溫度不得超過(guò)額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度。

選擇截面時(shí)須使通過(guò)相線的計(jì)算電流Ic不超過(guò)其允許載流量Ial。

Ic≤Ial

第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章§6.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面

一、三相系統(tǒng)相線截面選擇

按允許載流量選擇截面時(shí)須注意以下幾點(diǎn)：1．允許載流量與環(huán)境溫度有關(guān)，根據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度進(jìn)行修正。2．電纜多根并列時(shí)，其散熱條件較單根敷設(shè)時(shí)差，故允許載流量將降低，要用電纜并列校正系數(shù)KP進(jìn)行校正，見附錄表A-14-6。3．電纜在土壤中敷設(shè)時(shí)，因土壤熱阻系數(shù)不同，散熱條件也不同，其允許載流量也應(yīng)乘上土壤熱阻系數(shù)KS校正，具體數(shù)據(jù)參考附錄表A-14-5。

4．計(jì)算電流IC的選?。海?）對(duì)降壓變壓器高壓惻的導(dǎo)線，取變壓器額定一次電流I1N；對(duì)電容器的引入線；（2）考慮電容器充電時(shí)有較大涌流，所以選高壓電容器的引入線時(shí)，取電容器額定電流INC的1.35倍；（3）選低壓電容器的引入線應(yīng)為電容器額定電流的1.5倍。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章§6.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面

二、中性線和保護(hù)線截面的選擇

需要考慮不平衡電流和零序電流以及諧波電流的影響。1.中性線(N線)截面的選擇（1）一般三相四線制線路的中性線截面S0，應(yīng)不小于相線截面Sφ的一半，即

S0≥0.5Sφ（2）三相四線制引出的兩相三線線路和單相線路，中性線截面與相線截面相同。

S0=Sφ（3）三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出，中性線截面不小于相線截面，即

S0≥Sφ第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章§6.3

按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面

二、中性線和保護(hù)線截面的選擇

2.保護(hù)線(PE線)截面的選擇保護(hù)線截面SPE要滿足短路熱穩(wěn)定度的要求，按GB50054–1995低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：（1）當(dāng)Sφ≤16mm2

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SPE≥Sφ

（2）當(dāng)16mm2<Sφ≤35mm2

：

SPE≥16mm2（3）當(dāng)Sφ≥35mm2

：

SPE≥0.5Sφ

3.保護(hù)中性線(PEN線)截面的選擇因PEN線具有PE線和N線的雙重功能，故選擇截面時(shí)按其中的最大值選取。

第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章§6.5按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面一、選擇導(dǎo)線和電纜截面的經(jīng)濟(jì)原則

從全面的經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路的年運(yùn)行費(fèi)用接近最小的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面，用符號(hào)Sec表示。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度，用符號(hào)jec表示。我國(guó)現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度如表6-1所示。

選擇原則如下：（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(fèi)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(fèi)用雖然低，但電能損耗大。

第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章§6.5按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面二、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)電流密度計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面的公式為

根據(jù)上式計(jì)算出截面后，從手冊(cè)中或附錄表A-12、A-13、A-14選取一種與該值最接近（可稍?。┑臉?biāo)準(zhǔn)截面，再校驗(yàn)其他條件即可。

發(fā)熱條件的校驗(yàn)：Ial≥IC

（根據(jù)所選導(dǎo)線型號(hào)查表A-12得到。）

機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)：計(jì)算得到的截面積S≥Smin（Smin根據(jù)電力線類型查A-15表得到）第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo

例6-4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(fù)荷利用小時(shí)為5600h，架空線路采用LGJ型鋼芯鋁絞線。選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。

解：（1）選擇經(jīng)濟(jì)截面工廠的計(jì)算電流為查表6-1可知，其jec=0.9A/mm2；所以Sec=Ic/jec=71.6/0.9=79.6mm2

選擇準(zhǔn)截面70mm2，即型號(hào)為L(zhǎng)GJ-70的鋁絞線。

（2）校驗(yàn)發(fā)熱條件

查附表A-12，LGJ-70在室外溫度為25℃時(shí)允許載流量為

Ial=275A＞IC=71.6A，所以滿足發(fā)熱條件。

（3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度

查附表A-15，35kV架空鋁絞線的機(jī)械強(qiáng)度最小截面為

Smin=35mm2＜S=70mm2

因此，所選的導(dǎo)線截面也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo§6.6電力電纜的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)一、電力線路的結(jié)構(gòu)

1．架空線路的結(jié)構(gòu)

（1）組成：架空線路由電桿、橫擔(dān)、絕緣子、導(dǎo)線、線路金具、避雷線（架空地線）以及拉線等組成。架空線路一般采用裸導(dǎo)線。第一章第二章第三章