電力線路選擇

1、第一節(jié)電力線路概述第一節(jié)電力線路概述n電纜：不占電纜：不占地面地面空間，美化環(huán)境，有利于地面空間，美化環(huán)境，有利于地面設(shè)施的布置，并且不受外界氣候條件的影響，設(shè)施的布置，并且不受外界氣候條件的影響，故障率低；但有價(jià)格高，輸送容量小，故障率低；但有價(jià)格高，輸送容量小，敷設(shè)維敷設(shè)維修困難，難于發(fā)現(xiàn)和排除故障的缺點(diǎn)。修困難，難于發(fā)現(xiàn)和排除故障的缺點(diǎn)。一、架空線路的結(jié)構(gòu)一、架空線路的結(jié)構(gòu) 架空線路由導(dǎo)線、電桿、橫擔(dān)、絕緣子和線路金具等主要元件組成，見(jiàn)右圖。為了防雷，有的架空線路上還在電桿頂端架避雷線（架空地線）。為了加強(qiáng)電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線或板樁。（一）導(dǎo)線（一）導(dǎo)線n導(dǎo)線是線路的主體，

2、擔(dān)負(fù)著輸送電能（電力）的功能。n鋁絞線鋁絞線（lj）導(dǎo)電性能較好，重量輕，機(jī)械強(qiáng)度較小，耐腐蝕性差。多用于610kv的線路。 n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。n鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線（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。 （二）桿塔（二）桿塔n桿塔是支持導(dǎo)線的支柱，是架空線路的重要組成部分。桿塔是支持導(dǎo)線的支柱，是架空線路的重要組成部分。對(duì)電桿的要求，主要是有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)盡可能對(duì)電桿的要求，主要是有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)盡可能經(jīng)久耐用，價(jià)廉，便于搬運(yùn)和安裝。經(jīng)久耐用，價(jià)廉，便于搬運(yùn)和安裝。n桿塔按

3、其采用的材料分，有木桿、水泥桿和鐵塔等三種。桿塔按其采用的材料分，有木桿、水泥桿和鐵塔等三種。（三）橫擔(dān)（三）橫擔(dān)n橫擔(dān)橫擔(dān)安裝在電桿的上部，安裝在電桿的上部，主要作用是固定絕緣子，并使主要作用是固定絕緣子，并使各導(dǎo)線相互之間保持一定的距離，防止風(fēng)吹或其他作用各導(dǎo)線相互之間保持一定的距離，防止風(fēng)吹或其他作用力產(chǎn)生擺動(dòng)而造成相間短路。目前使用的主要是鐵橫擔(dān)、力產(chǎn)生擺動(dòng)而造成相間短路。目前使用的主要是鐵橫擔(dān)、木橫擔(dān)、瓷擔(dān)等。木橫擔(dān)、瓷擔(dān)等。（四）絕緣子（四）絕緣子n絕緣子又稱瓷瓶。線路絕緣子用來(lái)將導(dǎo)線固定在電桿上，并使導(dǎo)線與電桿絕緣。故絕緣子應(yīng)具有良好的絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度，并能承受各種氣象條件的變

4、化而不破裂。（五）金具（五）金具n用于連接、固定導(dǎo)線或固定絕緣子、橫擔(dān)等的金屬部件。常用的金具有：懸垂線夾、耐張線夾、接續(xù)金具、聯(lián)結(jié)金具、保護(hù)金具等。二、電纜線路的結(jié)構(gòu)二、電纜線路的結(jié)構(gòu)n1鎧裝電纜鎧裝電纜n鎧裝電纜是傳輸和分配電能的一種特殊導(dǎo)線。鎧裝電纜是傳輸和分配電能的一種特殊導(dǎo)線。它由導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層它由導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層和鎧裝層和鎧裝層組成。組成。n導(dǎo)體即電纜線芯，一般由多根銅線或鋁線絞合導(dǎo)體即電纜線芯，一般由多根銅線或鋁線絞合而成。而成。n絕緣層作為相間及對(duì)地的絕緣，絕緣層作為相間及對(duì)地的絕緣，n保護(hù)層又分內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層。內(nèi)護(hù)層用來(lái)直接保護(hù)層又分內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層。內(nèi)護(hù)層用來(lái)直接保

5、護(hù)絕緣層，外護(hù)層用以防止內(nèi)護(hù)層免受機(jī)械保護(hù)絕緣層，外護(hù)層用以防止內(nèi)護(hù)層免受機(jī)械損傷和腐蝕。損傷和腐蝕。n鎧裝層：鋼絲或鋼帶纏繞。鎧裝層：鋼絲或鋼帶纏繞。2軟電纜軟電纜n軟電纜分為橡膠電纜與塑料電纜（無(wú)鎧裝）兩種。第二節(jié)第二節(jié) 導(dǎo)線截面選擇導(dǎo)線截面選擇一、導(dǎo)線截面選擇原則一、導(dǎo)線截面選擇原則 為使供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，截面的為使供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，截面的選擇必需滿足下列條件：選擇必需滿足下列條件：1. 發(fā)熱條件發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流（即導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)

6、計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。的最高允許溫度。2. 電壓損失條件電壓損失條件 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。3. 經(jīng)濟(jì)電流密度經(jīng)濟(jì)電流密度 35kv35kv及以上高壓線路及電壓及以上高壓線路及電壓35kv35kv以下但距離長(zhǎng)、電流大以下但距離長(zhǎng)、電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的線路，其導(dǎo)線和電纜截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。企業(yè)內(nèi)的的年費(fèi)用支出最小。

7、企業(yè)內(nèi)的10kv10kv及以下線路，通常不按此及以下線路，通常不按此原則選擇。原則選擇。4.4.機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線（包括裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線）截面應(yīng)不小于其最小允導(dǎo)線（包括裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線）截面應(yīng)不小于其最小允許截面。架空裸導(dǎo)線的最小允許截面見(jiàn)表許截面。架空裸導(dǎo)線的最小允許截面見(jiàn)表5-15-1。對(duì)于電纜，。對(duì)于電纜，由于它有內(nèi)外護(hù)套，機(jī)械強(qiáng)度一般滿足要求，不需校驗(yàn)。但由于它有內(nèi)外護(hù)套，機(jī)械強(qiáng)度一般滿足要求，不需校驗(yàn)。但需校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路穩(wěn)定度。需校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路穩(wěn)定度。二、導(dǎo)線截面選擇計(jì)算二、導(dǎo)線截面選擇計(jì)算（一）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面（一）按經(jīng)濟(jì)電流密

8、度選擇導(dǎo)線截面n選擇截面越大，線路阻抗越小，電能損耗就越小。選擇截面越大，線路阻抗越小，電能損耗就越小。n截面選擇越小，線路投資、有色金屬消耗量及維截面選擇越小，線路投資、有色金屬消耗量及維修管理費(fèi)用雖然低，也就是比較經(jīng)濟(jì)。修管理費(fèi)用雖然低，也就是比較經(jīng)濟(jì)。n從全面的經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路的年運(yùn)行費(fèi)用接從全面的經(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)近最小的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面，用符號(hào)sec表示。表示。 n對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的線路負(fù)荷電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的線路負(fù)荷電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。流密度。 經(jīng)濟(jì)電流密度jec與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)，年最大負(fù)荷

9、利用小時(shí)數(shù)越大，負(fù)荷越平穩(wěn)，損耗越大，經(jīng)濟(jì)截面因而也就越大，經(jīng)濟(jì)電流密度就會(huì)變小。 n按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，應(yīng)先確定按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，應(yīng)先確定tmax，然后根據(jù)導(dǎo)線材料查出經(jīng)濟(jì)電流密度然后根據(jù)導(dǎo)線材料查出經(jīng)濟(jì)電流密度jec，按線，按線路最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流路最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流ilo.m（設(shè)計(jì)階段用計(jì)算電流（設(shè)計(jì)階段用計(jì)算電流ica），由下式求出經(jīng)濟(jì)截面。），由下式求出經(jīng)濟(jì)截面。2caecec, mmisj選取等于或稍小于選取等于或稍小于sec的標(biāo)準(zhǔn)截面的標(biāo)準(zhǔn)截面sl，再校驗(yàn)其他再校驗(yàn)其他條件即可。條件即可。 slsec （二）按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇導(dǎo)線截面（二）按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇導(dǎo)線截面

10、n按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇導(dǎo)線截面應(yīng)滿足線路最大按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇導(dǎo)線截面應(yīng)滿足線路最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流ilo.m（設(shè)計(jì)階段用計(jì)算電流（設(shè)計(jì)階段用計(jì)算電流ica，以，以下照此處理。）不大于導(dǎo)線長(zhǎng)時(shí)允許電流下照此處理。）不大于導(dǎo)線長(zhǎng)時(shí)允許電流ial的的條件，即條件，即 ialica n一般決定導(dǎo)線允許載流量時(shí)，周圍環(huán)境溫度均一般決定導(dǎo)線允許載流量時(shí)，周圍環(huán)境溫度均取取25作為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)周圍空氣溫度不是作為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)周圍空氣溫度不是25，導(dǎo)線的長(zhǎng)時(shí)允許電流應(yīng)按下式進(jìn)行修正。，導(dǎo)線的長(zhǎng)時(shí)允許電流應(yīng)按下式進(jìn)行修正。m0m0alalaliii k 對(duì)于電纜，還應(yīng)當(dāng)考慮到電纜的敷設(shè)方式對(duì)散熱條件的影響。n

11、如果幾根電纜并排，由于電纜互相影響，使散熱條件 變壞，其允許溫度還應(yīng)乘以并排修正系數(shù)k3。n 電纜埋于土中，土壤的熱阻系數(shù)不同，散熱條件也不 同，應(yīng)乘以土壤熱阻修正系數(shù)k2。 因此電纜的允許電流應(yīng)按下式計(jì)算：alalalikkkkii321（三）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面（三）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面n線路的電壓損失是指線路始、末兩端電壓的有效值之差，以表示 12uuuagac12n%100%uuuu線路電壓損失的計(jì)算線路電壓損失的計(jì)算 接有一個(gè)集中負(fù)載時(shí)線路的電壓損失計(jì)算接有一個(gè)集中負(fù)載時(shí)線路的電壓損失計(jì)算nuu12cossinuuuagacabbcirix相電壓損失相電壓損失 三相對(duì)稱系

12、統(tǒng)的線電壓損失為三相對(duì)稱系統(tǒng)的線電壓損失為3cossinui rx用功率表示用功率表示00nn1prqxuprqxuul接有多個(gè)集中負(fù)載時(shí)線路的電壓損失計(jì)算 322ppp分段計(jì)算線路上總的電壓損失為 3211pppp3211qqqqp3= p3322qqqq3= q3322ppppi、qi各分布負(fù)荷的有功及無(wú)功功率；各分布負(fù)荷的有功及無(wú)功功率；pi、qi各線段上負(fù)荷的有功及無(wú)功功率；各線段上負(fù)荷的有功及無(wú)功功率；ri、xi 各線段上的電阻及電抗；各線段上的電阻及電抗；ri、xi電源至和負(fù)荷的線路電阻及電抗。電源至和負(fù)荷的線路電阻及電抗。nniiiii iii11nn11up rq xprq x

13、uu按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面 （1）先取導(dǎo)線或電纜的電抗平均值，求出無(wú)功負(fù)荷在電抗上引起的電壓損失：rualuxalruuuru0xnqlxuucanrplsuucassn高壓架空線一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；低壓動(dòng)高壓架空線一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；低壓動(dòng)力線按長(zhǎng)時(shí)允許電流選；低壓照明線，因其對(duì)力線按長(zhǎng)時(shí)允許電流選；低壓照明線，因其對(duì)電壓水平要求較高，所以，一般先按允許電壓電壓水平要求較高，所以，一般先按允許電壓損失條件初選截面。損失條件初選截面。n電纜與架空線相比，散熱條件較差，故還應(yīng)考電纜與架空線相比，散熱條件較差，故還應(yīng)考慮在短路條件下的熱穩(wěn)定問(wèn)題。因此高壓電纜慮在短路條件下的熱穩(wěn)定問(wèn)題。因此高壓電纜截面除按經(jīng)濟(jì)電流密度、允許電壓損失、長(zhǎng)時(shí)截面除按經(jīng)濟(jì)電流密度、允許電壓損失、長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇外，還應(yīng)按短路的熱穩(wěn)定條件進(jìn)允許電流選擇外，還應(yīng)按短路的熱穩(wěn)定條件進(jìn)行校驗(yàn)。行校驗(yàn)。n低壓電纜截面選擇與高壓電纜選擇不同，主要低壓電纜截面選擇與高壓電纜選擇不同，主要考慮電纜正常運(yùn)