第六章電力線路

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(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)形式分：有架空線路和電纜線路以及室內(nèi)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(shè)備供電，沿線不支接其他負(fù)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(jié)線清晰，操作維護(hù)方便，保護(hù)簡單，便于實現(xiàn)自動化，供電可靠性較高。總降壓變電所或高壓配電所第3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(fù)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(jié)線（圖c）：一般用于配電給二級負(fù)荷。如公共備用干線電源可靠時，亦可配電給一級負(fù)荷。第5頁，課件共81頁，創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo低壓聯(lián)絡(luò)線路（圖d）：特點：高壓開關(guān)設(shè)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(xiàn)自動化，適于對重要負(fù)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(fù)荷或重要負(fù)荷2.低壓配電網(wǎng)放射式接線車間變電所電力配電箱用電設(shè)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(fù)荷。用于消防負(fù)荷時，應(yīng)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(hù)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(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。或車間內(nèi)負(fù)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(fù)荷點的接線方式。

無備用的單樹干式結(jié)線：圖a，變配電所的出線減少，高壓開關(guān)柜相應(yīng)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(fù)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(jié)線：圖b，提高了供電可靠性。一般用于配電給二、三級負(fù)荷。當(dāng)供電電源可靠時，可配電給一級負(fù)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(shè)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(fù)荷。當(dāng)給點電源可靠時，可配電給一級負(fù)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(guān)設(shè)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(shè)備。在機(jī)械加工車間、工具車間和機(jī)修車間應(yīng)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?zhǔn)骄€路只在線路首端設(shè)置一組總的保護(hù)，可靠性低。3.低壓鏈?zhǔn)竭m用于從配電箱對彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)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(jìn)，兩路樹干式接線聯(lián)接起來就構(gòu)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(hù)整定較復(fù)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(wǎng)，因此大多數(shù)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(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。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(yīng)根據(jù)具體情況，對供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后才能確定。一般地說，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(chǎn)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(jié)線

[高壓環(huán)形結(jié)線]

：運行靈活，供電可靠性高。在現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)中應(yīng)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(gòu)成環(huán)式網(wǎng)絡(luò)。第18頁，課件共81頁，創(chuàng)作于2023年2月普通環(huán)式

環(huán)網(wǎng)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(cè)之間的聯(lián)絡(luò)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(hù)裝置整定配合比較復(fù)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(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級。第22頁，課件共81頁，創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo導(dǎo)線和電纜的選擇包括兩方面內(nèi)容：①選擇型號；②選擇截面6.2.1導(dǎo)線和電纜型號的選擇原則導(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。1．常用架空線路導(dǎo)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(dǎo)線，380V電壓等級一般采用絕緣導(dǎo)線。

裸導(dǎo)線常用的型號：（1）鋁絞線（LJ）

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

6.2導(dǎo)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(jī)械強(qiáng)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(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用的抵抗力都較強(qiáng)，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(zhì)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×□│

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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│

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└───────────特征代號│

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└─────────────內(nèi)護(hù)套代號│

└───────────────導(dǎo)體材質(zhì)└─────────────────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(lián)聚乙烯絕緣電力電纜

X—橡膠絕緣電力電纜

材質(zhì)代號：L—鋁導(dǎo)體

LH—鋁合金導(dǎo)體

T—銅導(dǎo)體

TR—軟銅導(dǎo)體

內(nèi)護(hù)套代號：Q—鉛包

L—鋁包（現(xiàn)不生產(chǎn)）

V—聚氯乙烯護(hù)套

特征代號：P—滴干式

D—不滴流式

F—分相鉛包式

外護(hù)層代號：02—聚氯乙烯套

03—聚乙烯套

20—裸鋼帶鎧裝

30—裸細(xì)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(jié)構(gòu)簡單，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。VLV-0.5/1.03*35+1*16VLV是聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)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(dǎo)線型號選擇

絕緣導(dǎo)線大量應(yīng)用于從配電箱至用電設(shè)備的配電分支或末端線路。

絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)電芯線（多采用銅導(dǎo)體）、絕緣層（橡皮或塑料）組成。具有護(hù)套層的絕緣導(dǎo)線稱為護(hù)套絕緣導(dǎo)線。絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)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(nèi)敷設(shè)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(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27頁，課件共81頁，創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)第28頁，課件共81頁，創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo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，其選擇原則為：1.按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面通過導(dǎo)線或電纜的最大負(fù)荷電流不應(yīng)大于其允許載流量。

2.按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和截面

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

3.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面

經(jīng)濟(jì)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(dǎo)線和電纜截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。6.2.2導(dǎo)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(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)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(jī)械強(qiáng)度最小允許截面（附表A-15），對電纜不必校驗其機(jī)械強(qiáng)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(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗（這部分內(nèi)容見5.4節(jié)所述），即

選擇導(dǎo)線截面時，要求在滿足上述五個原則的基礎(chǔ)上選擇其中截面數(shù)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(jù)經(jīng)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(jīng)濟(jì)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(jī)械強(qiáng)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(dǎo)線和電纜的正常發(fā)熱溫度不得超過額定負(fù)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(guān)。6.3按允許載流量選擇導(dǎo)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(dǎo)線和電纜的環(huán)境溫度類別敷設(shè)場所選取的環(huán)境溫度備注導(dǎo)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(nèi)該處的通風(fēng)設(shè)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(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁厥彝饪諝庵?，電纜溝內(nèi)最熱月的日最高溫度平均值

有熱源設(shè)備的廠房通風(fēng)設(shè)計溫度有機(jī)械通風(fēng)時最熱月的日最高溫度平均值加5℃無機(jī)械通風(fēng)時一般性廠房，室內(nèi)通風(fēng)設(shè)計溫度有機(jī)械通風(fēng)時最熱月的日最高溫度平均值無機(jī)械通風(fēng)時室內(nèi)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(shè)時差，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-13-53.電纜在土壤中敷設(shè)時，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。見附錄表A-13-4。4.計算電流Ic的選取：對降壓變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線，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(yīng)為電容器額定電流的1.5倍。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體截面后，再校驗電壓損失、機(jī)械強(qiáng)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(dāng)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(hù)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(dāng)16mm2＜Sφ≤35mm2時

SPE≥16mm2

(3)當(dāng)Sφ≥35mm2時

SPE≥0.5Sφ

3.保護(hù)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(hù)線（PE線）截面的選擇

（1）當(dāng)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(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃。該線路供電給一臺40kW的電動機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)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(shè)的每相芯線截面為35mm2的BLV型導(dǎo)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(shù)為：

導(dǎo)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(hù)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(dǎo)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(shù)差稱電壓損失,即ΔU=U1-U2

電壓損失一般以百分?jǐn)?shù)表示，即電壓損失的有名值與額定電壓之比的百分?jǐn)?shù)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(cè)母線到用電設(shè)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(dǎo)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(fù)荷時三相線路電壓損失的計算

線路末端有一個集中負(fù)荷S=P+jQ，線路額定電壓為UN，線路電阻為R，電抗為X。設(shè)每相電流為I，負(fù)荷的功率因數(shù)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(fù)荷的三相線路

(b)末端接有一個集中負(fù)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?jǐn)?shù)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(fù)荷時電壓損失以帶三個集中負(fù)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(fù)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(fù)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(fù)荷及干線的電阻電抗計算通過第一段干線的負(fù)荷為：P1=p1+p2+p3,Q1=q1+q2+q3；通過第二段干線的負(fù)荷為：P2=p2+p3,Q2=q2+q3；通過第三段干線的負(fù)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(fù)荷時的情況，線路電壓損失的計算公式為

（2）用支線負(fù)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(dǎo)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(fù)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(fù)荷線路的電壓損失計算設(shè)單位長度線路上的負(fù)荷電流為i0，則微小線段dl的負(fù)荷電流為i0dl。負(fù)荷電流i0dl流過線路（長度為l，電阻為R0l，電抗為X0l

）所產(chǎn)生的電壓損失為

均勻分布負(fù)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(lǐng)=i0L2，I為與均勻分布負(fù)荷等效的集中負(fù)荷，表明帶有均勻分布負(fù)荷線路的電壓損失,可將分布負(fù)荷集中于分布線段的中點，按集中負(fù)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(dǎo)線和電纜通過正常最大負(fù)荷電流（即計算電流）時，線路上產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過正常運行時允許電壓損失,即ΔU%≤ΔUal%。設(shè)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(fù)荷電壓損失△Ua%，無功負(fù)荷電壓損失△Ur%。

式中，γ為導(dǎo)線的電導(dǎo)系數(shù)，銅線γ=0.053km/Ωmm2，鋁線γ=0.032km/Ωmm2；S即為所求的導(dǎo)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(shù)S和X0，但X0一般變化不大，可以采用逐步試求法，先假設(shè)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(dǎo)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(jù)△Ua%=△Ual%–△Ur%求出△Ua%。（3）根據(jù)公式（公式二）求出導(dǎo)線或電纜的截面S。并根據(jù)此值選出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)截面。（4）校驗。根據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)截面及敷設(shè)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(shè)一條10KV的架空線路，向工廠1和2供電，如圖所示。已知導(dǎo)線采用LJ型鋁絞線，全線導(dǎo)線截面相同，三相導(dǎo)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(fù)荷為有功功率800kW，無功功率560kvar，工廠2的負(fù)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(dǎo)線截面，并校驗其發(fā)熱情況和機(jī)械強(qiáng)度。解：（1）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面

因為是10KV架空線路，所以初設(shè)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(dǎo)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(fù)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(jī)械強(qiáng)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(jī)械強(qiáng)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(dǎo)線和電纜截面的經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路的年運行費用接近最小的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面，用符號Sec表示。對應(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jec表示。我國現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度如表6-1所示。6.5按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)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(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面按經(jīng)濟(jì)電流密度計算經(jīng)濟(jì)截面的公式為根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)荷利用小時為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(zhǔn)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(jī)械強(qiáng)度

查附表A-14-1，35kV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58頁，課件共81頁，創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo導(dǎo)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(jī)械強(qiáng)度條件5.短路熱穩(wěn)定條件3.經(jīng)濟(jì)電流密度條件注：用戶的10kV及以下線路，通常不按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇。電力電纜不必校驗機(jī)械強(qiáng)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(jié)構(gòu)1．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、線路金具等組成。

導(dǎo)線排列：三角形、水平、垂直。導(dǎo)線結(jié)構(gòu)：單股線、多股絞線（如圖為LGJ）電桿：水泥、鋼、鐵架塔橫擔(dān)：鐵、瓷6.6電力電纜的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)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(lián)聚乙烯礦物絕緣2.電力電纜的結(jié)構(gòu)特點：運行可靠、美觀、維護(hù)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(dǎo)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(dǎo)線:絕緣層:屏蔽層:結(jié)構(gòu)保護(hù)層保護(hù)屏蔽層、絕緣層鎧裝層:外護(hù)套:內(nèi)護(hù)層:外護(hù)層防止外部機(jī)械損傷（需要時）保護(hù)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(jié)構(gòu)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(shè)1.架空線路架空線路的敷設(shè)原則為：架空線路須合理選擇路徑，確定桿型。電桿尺寸應(yīng)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(dǎo)線的線距與線路電壓等級及擋距等因素有關(guān)。

（3）弧垂要根據(jù)擋距、導(dǎo)線型號與截面積、導(dǎo)線所受拉力及氣溫條件等決定。

（4）限距需遵循有關(guān)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(shè)方式：

（1）直接埋地敷設(shè)

（2）電纜溝敷設(shè)

（3）利用管道（鋼管、塑料管、混凝土管）、

（4）沿墻敷設(shè)（5）電纜橋架敷設(shè)

（6）利用電纜隧道、海底水中等。

應(yīng)遵守GB50217-94《電力工程電纜設(shè)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(nèi)敷設(shè)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(yīng)用國家規(guī)定的電氣平面圖圖形符號和有關(guān)文字符號（參看GB4728–2000），按照電氣設(shè)備安裝位置及電氣線路的敷設(shè)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(zhì)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(jī)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(shè)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(yīng)注意以下幾點:（1）用電設(shè)備的位置和標(biāo)注須表示出所有用電設(shè)備的位置，依次進(jìn)行編號，并注明設(shè)備的容量，在用電設(shè)備或電動機(jī)出口處標(biāo)注的格式為：

式中，a為設(shè)備編號；b為設(shè)備額定容量（kW）。（2）配電設(shè)備的位置和標(biāo)注須表示出所有配電設(shè)備的位置，依次編號，并標(biāo)注其型號規(guī)格，配電設(shè)備標(biāo)注的格式一般為：a–b–c當(dāng)需要標(biāo)注引入線的規(guī)格時，配電設(shè)備標(biāo)注的格式為：式中，a為設(shè)備編號；b為設(shè)備型號；c為設(shè)備的額定容量（kW）；d為導(dǎo)線型號；e為導(dǎo)線根數(shù)；f為導(dǎo)線截面（mm2）；g為導(dǎo)線敷設(shè)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(shè)方式標(biāo)注須表示出所有線路的走向，注明導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格和敷設(shè)方式，標(biāo)注的格式為

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

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；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72頁，課件共81頁，創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo小

結(jié)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(shè)備配電的電氣平面布置圖。繪制電氣平面布置圖應(yīng)注意：（1）須表示出所有用電設(shè)備的位置，依次進(jìn)行編號，并注明設(shè)備的容量；（2）須表示出所有配電設(shè)備的位置，依次編號，并標(biāo)注其型號規(guī)格；（3）對配電干線和支線及其上的開關(guān)和熔斷器也要分別進(jìn)行標(biāo)注。第73頁，課件共81頁，創(chuàng)作于2023年2月CompanyLogo習(xí)題1.電力線路按結(jié)構(gòu)