供配电设备及导线的选择校验ppt课件

1、第第6章章 供配电设备及导线的选择校验供配电设备及导线的选择校验 6.1 电气设备选择及检验的一般原则6.2 电力变压器的选择6.3 高低压开关电器的选择及校验6.4 互感器的选择和校验6.5 电力线路的截面选择及检验小结小结6.1 6.1 电气设备选择及检验的一般原则电气设备选择及检验的一般原则3按最大负荷电流选择电气设备的额定电流按最大负荷电流选择电气设备的额定电流1按工作环境要求选择电气设备的型号按工作环境要求选择电气设备的型号如户内、户外、海拔高度、环境温度、矿山井）、防尘、防爆等。如户内、户外、海拔高度、环境温度、矿山井）、防尘、防爆等。2按工作电压选择电气设备的额定电压按工作电压选

2、择电气设备的额定电压一般电气设备和导线的额定电压应不低于设备安装地点电网的电压额定一般电气设备和导线的额定电压应不低于设备安装地点电网的电压额定电压），即：电压），即： 导体和电气设备的额定电流是指在额定环境温度下长期允许通过的电流，以导体和电气设备的额定电流是指在额定环境温度下长期允许通过的电流，以表示，该电流应不小于通过设备的最大负荷电流计算电流）表示，该电流应不小于通过设备的最大负荷电流计算电流）, 即：即：6.1 电气设备选择及检验的一般原则电气设备选择及检验的一般原则4对开关类电气设备还应考虑其断流能力5按短路条件校验电气设备的动稳定度和热稳定度按短路条件校验电气设备的动稳定度和热稳

3、定度（1热稳定度校验热稳定度校验通过短路电流时，导体和电器各部件的发热温度不应超过短时发热通过短路电流时，导体和电器各部件的发热温度不应超过短时发热最高允许温度值，即：最高允许温度值，即：或或 设备的最大开断电流（或容量）应不小于安装地点的最大三相短设备的最大开断电流（或容量）应不小于安装地点的最大三相短路电流（或短路容量，即：路电流（或短路容量，即：t=(6-5) 其中其中 6.1 电气设备选择及检验的一般原则电气设备选择及检验的一般原则 t = tk0.05(s) 当当 tk 1s时，时， 式中，式中， 为设备安装地点的三相短路稳态电流为设备安装地点的三相短路稳态电流kA）；）； 为短路发

4、热假想时间为短路发热假想时间又称短路发热等值时间）（又称短路发热等值时间）（s）；）；t 为实际短路时间；为实际短路时间； 为为t秒内允许通过的秒内允许通过的短路电流值或称短路电流值或称t秒热稳定电流秒热稳定电流kA）；为设备生产厂家给出的设备热稳）；为设备生产厂家给出的设备热稳定计算时间，一般为定计算时间，一般为4秒、秒、5秒、秒、1秒等。秒等。 和可查相关的产品手册或产品样和可查相关的产品手册或产品样书。书。（2动稳定度校验动稳定度校验动稳定电动力稳定是指导体和电器承受短路电流机械效应的能力。满动稳定电动力稳定是指导体和电器承受短路电流机械效应的能力。满足动稳定度的校验条件是：足动稳定度的

5、校验条件是： i (6-8)或或 (6-9)6.1 电气设备选择及检验的一般原则电气设备选择及检验的一般原则式中式中, 为设备安装地点的三相短路冲击电流峰值为设备安装地点的三相短路冲击电流峰值kA）；）； 为设备安装地为设备安装地点的三相短路冲击电流有效值点的三相短路冲击电流有效值kA）；）；i 为设备的极限通过电流或称动为设备的极限通过电流或称动稳定电流峰值稳定电流峰值kA）；）； 为设备的极限通过电流或称动稳定电流有为设备的极限通过电流或称动稳定电流有效值效值kA）。）。i 和和 均可由相关产品的手册或样本中查到。均可由相关产品的手册或样本中查到。各种类型的电力变压器的不同性能和应用场合的

6、比较：各种类型的电力变压器的不同性能和应用场合的比较：6.2 电力变压器的选择电力变压器的选择对于户内变压器，由于散热条件较差，从而使其户内的环境温度比户外的温对于户内变压器，由于散热条件较差，从而使其户内的环境温度比户外的温度大约要高度大约要高8，因此户内变压器的实际容量为：，因此户内变压器的实际容量为：6.2.1 电力变压器实际容量的计算电力变压器实际容量的计算电力变压器的实际容量是指变压器在实际使用条件包括实际输出的最大电力变压器的实际容量是指变压器在实际使用条件包括实际输出的最大负荷和安装地点的环境温度下，在不影响变压器的规定使用年限一般负荷和安装地点的环境温度下，在不影响变压器的规定

7、使用年限一般为为20年时所能连续输出的最大视在功率年时所能连续输出的最大视在功率 ，单位是，单位是kVA。对于户外安装的变压器，其实际容量为：对于户外安装的变压器，其实际容量为：= (6-10)=（6-11） 1变电所主变压器台数的选择变电所主变压器台数的选择（1应满足用电负荷对供电可靠性的要求。应满足用电负荷对供电可靠性的要求。（2对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。所，也可考虑采用两台变压器。（3除上述情况外，一般变电所宜采用一台变压器，但是负荷集中而容除上述情况外，一般变电所宜采用

8、一台变压器，但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或以上变压器。量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或以上变压器。（4在确定变电所主变压器台数时，还应适当考虑负荷的发展，留有一在确定变电所主变压器台数时，还应适当考虑负荷的发展，留有一定的余量定的余量 6.2.2 电力变压器的台数选择电力变压器的台数选择6.2.3 变电所主变压器容量的选择变电所主变压器容量的选择 1装有一台主变压器的变电所装有一台主变压器的变电所主变压器容量主变压器容量 (设计时通常概略地用设计时通常概略地用 来代替来代替)应满足全部用电设备总计算应满足全部用电设备总计算负荷的需要，即：负荷的

9、需要，即： (6-12) 2装有两台主变压器的变电所装有两台主变压器的变电所每台变压器的额定容量每台变压器的额定容量 应同时满足以下两个条件并择其中的大者：应同时满足以下两个条件并择其中的大者：(1) 一台变压器单独运行时，要满足总计算负荷的大约一台变压器单独运行时，要满足总计算负荷的大约60%70%的需要，即的需要，即 （0.60.7） (2) 任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷 的需要，即的需要，即 6.2.3 变电所主变压器容量的选择变电所主变压器容量的选择3装有两台主变压器且为明备用的变电所装有两台主变压器且为明备用的变电所每台

10、主变压器容量每台主变压器容量 的选择方法与仅装一台主变压器的变电所的方法相同。的选择方法与仅装一台主变压器的变电所的方法相同。车间变电所主变压器的单台容量上限车间变电所主变压器的单台容量上限车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1250kVA。对装设在二层以上的电力变压器，应考虑运输吊装和对通道、楼板荷载的影对装设在二层以上的电力变压器，应考虑运输吊装和对通道、楼板荷载的影响。采用干式、环氧树脂变压器时，其容量不宜大于响。采用干式、环氧树脂变压器时，其容量不宜大于800kVA。对居住小区变电所，一般采用干式、环氧树脂变压器，如采用油浸式变压器，对居

11、住小区变电所，一般采用干式、环氧树脂变压器，如采用油浸式变压器，单台容量不宜超过单台容量不宜超过800kVA。5适当考虑近期负荷的发展适当考虑近期负荷的发展应适当考虑今后应适当考虑今后510年电力负荷的增长，留有一定的余地，同时还要考虑变年电力负荷的增长，留有一定的余地，同时还要考虑变压器一定的正常过负荷能力。压器一定的正常过负荷能力。变电所主变压器台数和容量的最后确定，应结合变电所主结线方案的选择，变电所主变压器台数和容量的最后确定，应结合变电所主结线方案的选择，对几个较合理方案作技术经济进行比较，择优而定。对几个较合理方案作技术经济进行比较，择优而定。各种高低压电气设备选择检验的项目及条件

12、各种高低压电气设备选择检验的项目及条件6.3 高低压开关电器的选择及校验高低压开关电器的选择及校验注：注：1. 表中表中“”表示必须校验，表示必须校验，“”表示不必检验，表示不必检验，“”表示可不检验。表示可不检验。2. 选择高压电气设备时，计算电流取变压器高压侧的额定电流。选择高压电气设备时，计算电流取变压器高压侧的额定电流。（1高压隔离开关的额定电压应大于或等于安装处的线路额定电压，见高压隔离开关的额定电压应大于或等于安装处的线路额定电压，见式式6-1。（2高压隔离开关的额定电流应大于通过它的计算电流，见式高压隔离开关的额定电流应大于通过它的计算电流，见式6-2。 (3) 高压隔离开关的动

13、稳定度校验见式高压隔离开关的动稳定度校验见式6-9。（4高压隔离开关的热稳定度可按式高压隔离开关的热稳定度可按式6-5进行校验。进行校验。6.3.1 高压隔离开关的选择及校验高压隔离开关的选择及校验6.3.2 高压负荷开关的选择及检验高压负荷开关的选择及检验1高压负荷开关的额定电压应大于或等于安装处线路的额定电压，见高压负荷开关的额定电压应大于或等于安装处线路的额定电压，见式式6-1。2高压负荷开关的额定电流应大于或等于它所安装的热脱扣器的额定高压负荷开关的额定电流应大于或等于它所安装的热脱扣器的额定电流，见式电流，见式6-2。3高压负荷开关的最大开断电流应不小于它可能开断的最大过负荷电高压负

14、荷开关的最大开断电流应不小于它可能开断的最大过负荷电流，即：流，即： （6-10） 式中，式中， 为高压负荷开关需要开断的线路最大过负荷电流值。为高压负荷开关需要开断的线路最大过负荷电流值。4高压负荷开关的动稳定度可按式高压负荷开关的动稳定度可按式6-6进行检验。进行检验。5高压负荷开关的热稳定度可按式高压负荷开关的热稳定度可按式6-5进行检验。进行检验。6.3.3 高压断路器的选择及校验高压断路器的选择及校验1高压断路器的额定电压应大于或等于安装处的额定电压，见式高压断路器的额定电压应大于或等于安装处的额定电压，见式6-1。2高压断路器的额定电流应大于通过它的计算电流，见式高压断路器的额定电

15、流应大于通过它的计算电流，见式6-2。3高压断路器的最大开断电流或容量应不小于安装地点的实际开断时间高压断路器的最大开断电流或容量应不小于安装地点的实际开断时间继电保护实际动作时间加上断路器固有分闸时间内的最大三相短路继电保护实际动作时间加上断路器固有分闸时间内的最大三相短路电流或短路容量），见式电流或短路容量），见式6-3或或6-4。4高压断路器的动稳定度可按式高压断路器的动稳定度可按式6-6进行检验。进行检验。5. 高压断路器的热稳定度可按式高压断路器的热稳定度可按式6-5进行检验。进行检验。6.3.4 高、低压开关柜的选择高、低压开关柜的选择1.高压开关柜的选择高压开关柜的选择小型工厂，

16、选用固定式高压开关柜比较多，大中型工厂和高层建筑多选用手小型工厂，选用固定式高压开关柜比较多，大中型工厂和高层建筑多选用手车式高压开关柜。普通工厂的变配电所以及对防爆、防火要求不高的场车式高压开关柜。普通工厂的变配电所以及对防爆、防火要求不高的场所，选用配置少油断路器的高压开关柜，而高层建筑和居民区等防火要所，选用配置少油断路器的高压开关柜，而高层建筑和居民区等防火要求较高的场所，应采用配有不可燃的真空断路器或求较高的场所，应采用配有不可燃的真空断路器或SF 6断路器的高压开断路器的高压开关柜。关柜。2低压配电屏的选择低压配电屏的选择中小型工厂多采用固定式低压配电屏，目前使用较广泛的开启式中小

17、型工厂多采用固定式低压配电屏，目前使用较广泛的开启式PGL型正型正在逐步淘汰，而在逐步淘汰，而GGL、GGD型封闭式结构的固定式低压配电屏正得到推广型封闭式结构的固定式低压配电屏正得到推广应用。抽屉式低压配电屏的结构紧凑，通用性好，安装灵活方便，防护安应用。抽屉式低压配电屏的结构紧凑，通用性好，安装灵活方便，防护安全性高，因而，近年来的应用也越来越多。全性高，因而，近年来的应用也越来越多。6.3.4 高、低压开关柜的选择高、低压开关柜的选择表表6-6 XGN2-10箱型固定式金属封闭开关柜柜内方案号箱型固定式金属封闭开关柜柜内方案号6.3.4 高、低压开关柜的选择高、低压开关柜的选择表表6-7

18、 GGD1型低压固定式配电屏的柜内方案号型低压固定式配电屏的柜内方案号6.4 互感器的选择和校验互感器的选择和校验6.4.1 电流互感器的选择与检验电流互感器的选择与检验电流互感器的选择与校验主要有以下几个条件：电流互感器的选择与校验主要有以下几个条件：电流互感器额定电压应不低于装设地点线路的额定电压，见式电流互感器额定电压应不低于装设地点线路的额定电压，见式6-1；根据一次侧的负荷计算电流根据一次侧的负荷计算电流I，选择电流互感器的变流比；，选择电流互感器的变流比； 根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度；根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度；校验动稳定度和热稳

19、定度。校验动稳定度和热稳定度。电流互感器的类型和结构应与实际安装地点的安装条件、环境条件相适应。电流互感器的类型和结构应与实际安装地点的安装条件、环境条件相适应。1电流互感器变流比的选择：电流互感器变流比的选择： K= (6-11)式中，为电流互感器的一次侧额定电流，按式式中，为电流互感器的一次侧额定电流，按式6-2进行选择；进行选择； 为二为二次侧额定电流，一般为次侧额定电流，一般为5A。6.4 互感器的选择和校验互感器的选择和校验2电流互感器准确度的选择及校验电流互感器准确度的选择及校验（1） 电流互感器准确度等级的选用电流互感器准确度等级的选用 应根据二次回路所接测量仪表和保护电器对准确

20、度等级的要求而定。应根据二次回路所接测量仪表和保护电器对准确度等级的要求而定。准确度选择的原则是：计费计量用的电流互感器其准确度为准确度选择的原则是：计费计量用的电流互感器其准确度为0.20.5级，一级，一般计量用的电流互感器其准确度为般计量用的电流互感器其准确度为1.03.0级，保护用的电流互感器，常采级，保护用的电流互感器，常采用用10P准确度级。为保证测量的准确性，电流互感器的准确度等级应不低于准确度级。为保证测量的准确性，电流互感器的准确度等级应不低于所供测量仪表等要求的准确等级。所供测量仪表等要求的准确等级。（2额定二次负荷容量的选择额定二次负荷容量的选择为确保准确度误差不超过规定值

21、，一般还需校验电流互感器的二次负荷容量为确保准确度误差不超过规定值，一般还需校验电流互感器的二次负荷容量伏安），即其二次侧所接负荷容量伏安），即其二次侧所接负荷容量S2不得大于规定的准确度等级所对应的不得大于规定的准确度等级所对应的额定二次负荷容量额定二次负荷容量S2N，准确度的校验公式为：，准确度的校验公式为： S SN NS2S2（6-126-12）电流互感器的二次负荷电流互感器的二次负荷S2取决于二次回路的阻抗值，可按下式计算：取决于二次回路的阻抗值，可按下式计算：S2I I （+ R WL + R XC ） (613)或或 S2 S i （R WL R CL ） （6-14） 6.4

22、互感器的选择和校验互感器的选择和校验保护用电流互感器满足保护准确度级要求的条件为：保护用电流互感器满足保护准确度级要求的条件为： Z2.al Z2 （6-15） 式中，式中， 为电流互感器二次侧额定电流，一般为为电流互感器二次侧额定电流，一般为5A； 为电流互感器二为电流互感器二次侧总阻抗；次侧总阻抗； 为二次回路中所有串联的仪表、继电器电流线圈阻抗为二次回路中所有串联的仪表、继电器电流线圈阻抗之和，之和，Si为二次回路中所有串联的仪表、继电器电流线圈的负荷容量之和，为二次回路中所有串联的仪表、继电器电流线圈的负荷容量之和，均可由相关的产品样本查得；均可由相关的产品样本查得；R w l为电流互

23、感器二次侧连接导线的电阻；为电流互感器二次侧连接导线的电阻；RXC为电流互感器二次回路中的接触电阻，一般近似地取为电流互感器二次回路中的接触电阻，一般近似地取0.1。 对于保护用电流互感器，其对于保护用电流互感器，其10P准确度级的复合误差限值为准确度级的复合误差限值为10%。电流。电流互感器在出厂时一般已给出电流互感器误差为互感器在出厂时一般已给出电流互感器误差为10%时的一次电流倍数时的一次电流倍数K1即即I1/I1N与最大允许的二次负荷阻抗的关系曲线简称与最大允许的二次负荷阻抗的关系曲线简称10%误差曲线），如误差曲线），如图图6-1所示所示6.4 互感器的选择和校验互感器的选择和校验图

24、图6-1某电流互感器的某电流互感器的10%误差曲线误差曲线用户可根据一次电流倍数用户可根据一次电流倍数 K1 ，查出相应的允许二次负荷阻抗，查出相应的允许二次负荷阻抗Z 2.al 。因。因此保护用电流互感器满足保护准确度级要求的条件为：此保护用电流互感器满足保护准确度级要求的条件为： Z 2.al Z2 （6-15）6.4 互感器的选择和校验互感器的选择和校验 3 3电流互感器动稳定度和热稳定度的校验电流互感器动稳定度和热稳定度的校验多数电流互感器都给出了对应于额定一次电流的动稳定倍数（多数电流互感器都给出了对应于额定一次电流的动稳定倍数（ ）和）和1 1秒热秒热稳定倍数（稳定倍数（ ），因此

25、其动稳定度可按下式校验：），因此其动稳定度可按下式校验： (6-16)i s h热稳定度可按下式校验：热稳定度可按下式校验：t i m a(6-17)如电流互感器不满足式如电流互感器不满足式6-12）、（）、（ 6-15）、）、(6-16)、 (6-17)的要求，则应改选的要求，则应改选较大变流比或具有较大的较大变流比或具有较大的S2N或或Z2.al的电流互感器，或者加大二次侧导线的电流互感器，或者加大二次侧导线的截面。的截面。6.4.2 电压互感器的选择电压互感器的选择电压互感器的选择应按以下几个条件：电压互感器的选择应按以下几个条件： 电压互感器的类型应与实际安装地点的工作条件及环境条件要

26、适应；电压互感器的类型应与实际安装地点的工作条件及环境条件要适应； 电压互感器的一次侧额定电压应不低于装设点线路的额定电压，即：电压互感器的一次侧额定电压应不低于装设点线路的额定电压，即： 按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。 （6-18）为了确保准确度的误差在规定的范围内，其二次侧所接负荷容量也必须为了确保准确度的误差在规定的范围内，其二次侧所接负荷容量也必须满足式满足式6-12），不同的只是式中的为电压互感器二次侧所有仪表、继），不同的只是式中的为电压互感器二次侧所有仪表、继电器电压线圈所消耗的总视在负荷，其计算公式为：电器电

27、压线圈所消耗的总视在负荷，其计算公式为： = （6-19）式中，式中， = 和和 = 分别为所接测量分别为所接测量仪表和继电器电压线圈消耗的总有功功率和总无功功率。仪表和继电器电压线圈消耗的总有功功率和总无功功率。6.5 电力线路的截面选择及检验电力线路的截面选择及检验6.5.1 概述为了保证供配电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件：1发热条件 导线和电缆包括母线在通过正常最大负荷电流即线路计算电流（）时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。2电压损耗条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流（）时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允

28、许的电压损耗。（对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。）3经济电流密度 35KV及以上的高压线路及电压在35KV以下但长距离、大电流的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小原则。一般工厂和高层建筑内的10KV及以下线路，选择“经济截面的意义并不大，因此通常不考虑此项条件。4机械强度 导线包括裸线和绝缘导线截面不应小于其最小允许截面，见附录表15。5短路时的动、热稳定度校验 和一般电气设备一样，导线也必须具有足够的动稳定度和热稳定度，以保证在短路故障时不会损坏。6与保护装置的配合 导线和安装在

29、其线路上的保护装置如熔断器、低压断路器等必须互相配合，才能有效地避免短路电流对线路造成的危害。6.5.1 概述 对于电缆，不必校验其机械强度和短路动稳定度，但需校验短路热稳定度。对于电缆，不必校验其机械强度和短路动稳定度，但需校验短路热稳定度。 在工程设计中，根据经验，一般对在工程设计中，根据经验，一般对610KV及以下的高压配电线路和低压及以下的高压配电线路和低压动力线路，先按发热条件选择导线截面，再校验其电压损耗和机械强度；对动力线路，先按发热条件选择导线截面，再校验其电压损耗和机械强度；对35KV及以上的高压输电线路和及以上的高压输电线路和610KV长距离、大电流线路，则先按经济电长距离

30、、大电流线路，则先按经济电流密度选择导线截面，再校验其发热条件、电压损耗和机械强度；对低压照明流密度选择导线截面，再校验其发热条件、电压损耗和机械强度；对低压照明线路，先按电压损耗选择导线截面，再校验发热条件和机械强度。通常按以上线路，先按电压损耗选择导线截面，再校验发热条件和机械强度。通常按以上顺序进行截面的选择，比较容易满足要求，较少返工，从而减少计算的工作量。顺序进行截面的选择，比较容易满足要求，较少返工，从而减少计算的工作量。6.5.2 按发热条件选择导线和电缆的截面按发热条件选择导线和电缆的截面 1 1三相系统相线截面的选择三相系统相线截面的选择电流通过导线包括电缆、母线等时，由于线

31、路的电阻而会使其发热。当发电流通过导线包括电缆、母线等时，由于线路的电阻而会使其发热。当发热超过其允许温度时会使导线接头热超过其允许温度时会使导线接头 处的氧化加剧，增大接触电阻而导致处的氧化加剧，增大接触电阻而导致进一步的氧化，如此恶性循环会发展到触头烧坏而引起断线。而且绝缘导线和进一步的氧化，如此恶性循环会发展到触头烧坏而引起断线。而且绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘加速老化甚至损坏，或引起火灾。因而，导线的电缆的温度过高时，可使绝缘加速老化甚至损坏，或引起火灾。因而，导线的正常发热温度不得超过附录表正常发热温度不得超过附录表1717所列的各类线路在额定负荷时的最高允许温度。所列的各类

32、线路在额定负荷时的最高允许温度。F当在实际工程设计中，通常用导线和电缆的允许载流量当在实际工程设计中，通常用导线和电缆的允许载流量 不小于通过相线的计不小于通过相线的计算电流算电流 来校验其发热条件，即来校验其发热条件，即 （6-20）导线的允许载流量，是指在规定的环境温度条件下，导线或电缆能够连续承导线的允许载流量，是指在规定的环境温度条件下，导线或电缆能够连续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。如果导线敷设地点的实际环受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。如果导线敷设地点的实际环境温度与导线允许载流量所规定的环境温度不同时，则导线的允许载流量须境温度与导线允许载流量所规定的环境

33、温度不同时，则导线的允许载流量须乘以温度校正系数乘以温度校正系数K,其计算公式为：其计算公式为：K式中，为导线额定负荷时的最高允许温度；为导线允许载流量所规定的环境式中，为导线额定负荷时的最高允许温度；为导线允许载流量所规定的环境温度；为导线敷设地点的实际环境温度。温度；为导线敷设地点的实际环境温度。6.5.2 按发热条件选择导线和电缆的截面按发热条件选择导线和电缆的截面这里所说的这里所说的“环境温度环境温度”，是按发热条件选择导线和电缆所采用的特，是按发热条件选择导线和电缆所采用的特定温度。在室外，环境温度一般取当地最热月平均最高气温。在室内，定温度。在室外，环境温度一般取当地最热月平均最高

34、气温。在室内，则取当地最热月平均最高气温加则取当地最热月平均最高气温加5。对土中直埋的电缆，取当地最热。对土中直埋的电缆，取当地最热月地下月地下0.81m的土壤平均温度，亦可近似地采用当地最热月平均气温。的土壤平均温度，亦可近似地采用当地最热月平均气温。按发热条件选择导线所用的计算电流时，对降压变压器高压侧的导按发热条件选择导线所用的计算电流时，对降压变压器高压侧的导线，应取为变压器额定一次电流线，应取为变压器额定一次电流I。对电容器的引入线，由于电容。对电容器的引入线，由于电容器放电时有较大的涌流，因而应取为电容器额定电流器放电时有较大的涌流，因而应取为电容器额定电流I.的的1.35倍。倍。

35、中性线和保护线截面的选择中性线和保护线截面的选择（1中性线中性线N线截面的选择线截面的选择三相四线制系统中的中性线，要通过系统的三相不平衡电流和零序三相四线制系统中的中性线，要通过系统的三相不平衡电流和零序电流，因此中性线的允许载流量应不小于三相系统的最大不平电流，因此中性线的允许载流量应不小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电流的影响。衡电流，同时应考虑谐波电流的影响。一般三相线路的中性线截面一般三相线路的中性线截面A，应不小于相线截面，应不小于相线截面A的的50%，即，即A0.5A （6-22）6.5.2 按发热条件选择导线和电缆的截面按发热条件选择导线和电缆的截面.中性线和保护线

36、截面的选择中性线和保护线截面的选择（1中性线中性线N线截面的选择线截面的选择三相四线制系统中的中性线，要通过系统的三相不平衡电流和零序电流，因此三相四线制系统中的中性线，要通过系统的三相不平衡电流和零序电流，因此中性线的允许载流量应不小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电中性线的允许载流量应不小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电流的影响。流的影响。一般三相线路的中性线截面一般三相线路的中性线截面A，应不小于相线截面，应不小于相线截面A的的50%，即，即A0.5A （6-22）由三相线路引出的两相三线线路和单相线路，由于其中性线电流与相线由三相线路引出的两相三线线路和单相线路，

37、由于其中性线电流与相线电流相等，因为它们的中性线截面电流相等，因为它们的中性线截面A应与相线截面应与相线截面A一样，即一样，即AA （6-23） 对于三次谐波电流较大的三相四线制线路及三相负荷很不平衡的线路，对于三次谐波电流较大的三相四线制线路及三相负荷很不平衡的线路，使得中性线上通过的电流可能接近甚至超过相电流。因此在这种情况下，中使得中性线上通过的电流可能接近甚至超过相电流。因此在这种情况下，中性线截面性线截面A宜等于或大于相线截面宜等于或大于相线截面A，即：，即：AA （6-24）（2保护线保护线PE线截面的选择线截面的选择例例6-6有一条采用有一条采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷的型

38、铝芯橡皮线明敷的220/380V的的TN-S线路，计线路，计算电流为算电流为50A，当地最热月平均最高气温为，当地最热月平均最高气温为30。试按发热条件选择此。试按发热条件选择此线路的导线截面。线路的导线截面。6.5.2 按发热条件选择导线和电缆的截面按发热条件选择导线和电缆的截面保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度。定度。根据短路热稳定度的要求，保护线根据短路热稳定度的要求，保护线PE线的截面线的截面A，按，按GB500542019规定：规定：（3保护中性线保护中性线PEN线截面的选择线截面的

39、选择保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其截面选择应同时满足上保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，并取其中的最大值。述保护线和中性线的要求，并取其中的最大值。1当当A16mm2时时 AA（6-25）2当当16mm A35 mm 时时 A16mm （6-26）3当当A35mm 时时 A0.5 A （6-27）注：对于电力变压器低压侧截面较大的注：对于电力变压器低压侧截面较大的PE线，亦可按满足热稳定度的条件，即线，亦可按满足热稳定度的条件，即公式公式6-45进行选择或校验。进行选择或校验。22226.5.2 按发热条件选择导线和电缆的

40、截面按发热条件选择导线和电缆的截面解：此解：此TNS线路为含有线路为含有N线和线和PE线的三相四线制线路，因此不仅要选择线的三相四线制线路，因此不仅要选择相线，还要选择中心线和保护线。相线，还要选择中心线和保护线。 相线截面的选择相线截面的选择查附录表查附录表13-1得环境温度为得环境温度为30时明敷的时明敷的BLX-500型截面为型截面为10 mm2的铝芯橡的铝芯橡皮绝缘导线的皮绝缘导线的 60A 50A，满足发热条件。因此相线截面选，满足发热条件。因此相线截面选A 10mm2。（2N线的选择线的选择按按A00.5A，选择，选择A06mm2。(3) PE线的选择线的选择由于由于A 16 mm

41、2，故选，故选APE A 10 mm 。所选导线的型号规格表示为：所选导线的型号规格表示为：BLX-500-(31016PE10)。例例6-7上例所示上例所示TN-S线路，如采用线路，如采用BLV-500型铝芯绝缘线穿硬塑料管埋地敷型铝芯绝缘线穿硬塑料管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为设，当地最热月平均最高气温为25。试按发热条件选择此线路的导线截。试按发热条件选择此线路的导线截面及穿线管内径。面及穿线管内径。26.5.2 按发热条件选择导线和电缆的截面按发热条件选择导线和电缆的截面解：查附录表解：查附录表13-3得得25时时5根单芯线穿硬塑料管的根单芯线穿硬塑料管的BLV-500型截面为型

42、截面为25mm2的导线的允许载流量的导线的允许载流量 57A 50A。因此按发热条件，相线截面可选为因此按发热条件，相线截面可选为25mm2。N线截面按线截面按A 00.5A 选择，选为选择，选为16mm2。PE线截面按式线截面按式6-26规定，选为规定，选为16mm2。穿线的硬塑管内径查表穿线的硬塑管内径查表12-3，选为，选为40 mm2。选择结果表示为：选择结果表示为：BLV-500-（325116PE16）-PC50，其中，其中PC为硬塑为硬塑管代号。管代号。 6.5.3 按经济电流密度选择导线和电缆的截面按经济电流密度选择导线和电缆的截面导线包括电缆的截面越大，电能损耗就越小，但是线

43、路投资，维修管理导线包括电缆的截面越大，电能损耗就越小，但是线路投资，维修管理费用和有色金属消耗量却要增加。因此从经济方面考虑，导线应选择一个比费用和有色金属消耗量却要增加。因此从经济方面考虑，导线应选择一个比较合理的截面，既使电能损耗小，又不致过分增加线路投资、维修管理费和较合理的截面，既使电能损耗小，又不致过分增加线路投资、维修管理费和和有色金属消耗量。和有色金属消耗量。 图图6-2是年费用是年费用C与导线截面与导线截面A的关系曲线。其中曲线的关系曲线。其中曲线1表示线路的年折旧费表示线路的年折旧费线路投资除以折旧年限之值和线路的年维修管理费之和与导线截面的关线路投资除以折旧年限之值和线路

44、的年维修管理费之和与导线截面的关系曲线；曲线系曲线；曲线2表示线路的年电能损耗费与导线截面的关系曲线；曲线表示线路的年电能损耗费与导线截面的关系曲线；曲线3为曲为曲线线1与曲线与曲线2的叠加，表示线路的年运行费用包括线路的年折旧费、维修费、的叠加，表示线路的年运行费用包括线路的年折旧费、维修费、管理费和电能损耗费与导线截面的关系曲线。由曲线管理费和电能损耗费与导线截面的关系曲线。由曲线3可知，与年运行费最可知，与年运行费最小值小值Caa点相对应的导线截面点相对应的导线截面A不一定是最经济合理的导经截面，因为不一定是最经济合理的导经截面，因为a点附近，曲线点附近，曲线3比较平坦，如果将导线截面再

45、选小一些，例如选为比较平坦，如果将导线截面再选小一些，例如选为Ab点），点），年运行费用年运行费用Cb增加不多，但导线截面即有色金属消耗量却显著地减少。因此增加不多，但导线截面即有色金属消耗量却显著地减少。因此从全面的经济效益来考虑，导线截面选为从全面的经济效益来考虑，导线截面选为A b比选比选A a更为经济合理。这种从全更为经济合理。这种从全面的经济效益考虑，使线路的年运行费用接近最小同时又适当考虑有色金属面的经济效益考虑，使线路的年运行费用接近最小同时又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面，用符号节约的导线截面，称为经济截面，用符号A e c表示。表示。 6.5.3 按经济电流密度

46、选择导线和电缆的截面按经济电流密度选择导线和电缆的截面图图 6-2 线路的年费用和导线截面的关系曲线路的年费用和导线截面的关系曲 各国根据其具体国情特别是有色金属资源的情况规定了各自的导线和电各国根据其具体国情特别是有色金属资源的情况规定了各自的导线和电缆的经济电流密度。所谓经济电流密度是指与经济截面对应的导线电流缆的经济电流密度。所谓经济电流密度是指与经济截面对应的导线电流密度。我国现行的经济电流密度规定如表密度。我国现行的经济电流密度规定如表6-8所列。所列。6.5.3 按经济电流密度选择导线和电缆的截面按经济电流密度选择导线和电缆的截面按经济电流密度按经济电流密度j e c计算经济截面计

47、算经济截面A e c的公式为：的公式为： A e c= I30 / j e c (6-28)式中，式中， I30为线路的计算电流。为线路的计算电流。按上式计算出按上式计算出A e c后，应选最接近的标准截面可取较小的标准截面），然后后，应选最接近的标准截面可取较小的标准截面），然后检验其它条件。检验其它条件。6.5.3 按经济电流密度选择导线和电缆的截面按经济电流密度选择导线和电缆的截面例例6-8 有一条用有一条用LJ型铝绞线架设的型铝绞线架设的5km长的长的10KV架空线路，计算负荷为架空线路，计算负荷为1380kW，cos =0.7,T 4800h，试选择其经济截面，并校验其发热条件和机，

48、试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。械强度。解：解：(1) 选择经济截面选择经济截面 P30/（ UN cos ） 1380kW/( 10kV0.7)114A由表由表6-8查得查得j e c1.51A/mm2，因而，因而A e c114A/（1.15A/ mm2）99 mm2因此初选的标准截面为因此初选的标准截面为95 mm2，即，即LJ-95型铝绞线。型铝绞线。(2) 校验发热条件校验发热条件 查附录表查附录表12-1得得LJ-95的允许载流量室外的允许载流量室外25时）时） 325A 114A，因此满足发热条件。因此满足发热条件。(3) 校验机械强度校验机械强度 查附录表查附录表

49、15得得10KV架空铝绞线的最小截面架空铝绞线的最小截面A min35mm2A95mm2，因此所选因此所选LJ-95型铝绞线也满足机械强度要求。型铝绞线也满足机械强度要求。6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面按电压损耗选择导线和电缆的截面 电压损耗，是指线路首端线电压和末端线电压的代数差。为保证供电质电压损耗，是指线路首端线电压和末端线电压的代数差。为保证供电质量，按规定，高压配电线路量，按规定，高压配电线路610kV的允许电压损耗不得超过线路额定的允许电压损耗不得超过线路额定电压的电压的5；从配电变压器一次侧出口到用电设备受电端的低压输配电线路；从配电变压器一次侧出口到用电设备受电端的

50、低压输配电线路的电压损耗，一般不超过设备额定电压的电压损耗，一般不超过设备额定电压220V、380V的的5%；对视觉要求；对视觉要求较高的照明线路，则不得超过其额定电压的较高的照明线路，则不得超过其额定电压的2%3%。如果线路的电压损耗。如果线路的电压损耗超过了允许值，则应适当加大导线或电缆的截面，使之满足允许电压损耗的超过了允许值，则应适当加大导线或电缆的截面，使之满足允许电压损耗的要求。要求。1电压损耗的计算公式介绍电压损耗的计算公式介绍 （1） 集中负荷的三相线路电压损耗的计算公式集中负荷的三相线路电压损耗的计算公式图图6-3带有两个集中负荷的三相线路带有两个集中负荷的三相线路 下面以带

51、两个集中负荷的三相线路下面以带两个集中负荷的三相线路(图图6-3)为例，说明集中负荷的三相线为例，说明集中负荷的三相线路电压损耗的计算方法。路电压损耗的计算方法。在图在图6-3中，以中，以P1、Q1、P2、Q2表示各段线路的有功功率和无功功率，表示各段线路的有功功率和无功功率， p1、q1、p2、q2表示各个负荷的有功功率和无功功率，表示各个负荷的有功功率和无功功率，l1、r1、x1、l2、r2、x2表表示各段线路的长度、电阻和电抗；示各段线路的长度、电阻和电抗；L1、R1、X1、L2、R2、X2 为为 线路首端至线路首端至各负荷点的长度、电阻和电抗。各负荷点的长度、电阻和电抗。 6.5.4

52、按电压损耗选择导线和电缆的截面按电压损耗选择导线和电缆的截面图图6-3带有两个集中负荷的三相线路带有两个集中负荷的三相线路线路总的电压损耗为：线路总的电压损耗为：U (6-29)对于对于“无感线路，即线路的感抗可省略不计或线路负荷的无感线路，即线路的感抗可省略不计或线路负荷的cos 1，则线路，则线路的电压损耗为的电压损耗为6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面按电压损耗选择导线和电缆的截面 (6-30)如果是如果是“均一无感的线路，即不仅线路的感抗可省略不计或线路负荷的均一无感的线路，即不仅线路的感抗可省略不计或线路负荷的cos 1，而且全线采用同一型号规格的导线，则其电压损耗为：，而且

53、全线采用同一型号规格的导线，则其电压损耗为： = = (6-31)线路电压损耗的百分值为：线路电压损耗的百分值为： %= (6-32)式中，为导线的电导率；式中，为导线的电导率；A为导线的截面；为导线的截面；L为线路首端至负荷为线路首端至负荷p的长度；的长度； 为线路的所有有功功率矩之和。为线路的所有有功功率矩之和。对于对于“均一无感的线路，其电压损耗的百分值为：均一无感的线路，其电压损耗的百分值为： = = (6-33)式中，是计算系数，见表式中，是计算系数，见表6-96.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面按电压损耗选择导线和电缆的截面注：表中注：表中C值是在导线工作温度为值是在导线工作

54、温度为50、功率矩、功率矩M的单位为的单位为kWm、导线截面单位为、导线截面单位为2时的数值。时的数值。（2均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算图图6-4均匀分布负荷线路的电压损失计算均匀分布负荷线路的电压损失计算如图如图6-4所示，对于均匀分布负荷的线路，单位长度线路上的负所示，对于均匀分布负荷的线路，单位长度线路上的负荷电流为荷电流为i0，均匀分布负荷产生的电压损耗，相当于全部负荷集中在，均匀分布负荷产生的电压损耗，相当于全部负荷集中在线路的中点时的电压损耗，因此可用下式计算其电压损耗线路的中点时的电压损耗，因此可用下式计算其电压损耗 = i0L2R0(

55、L1+L2/2) = I R0(L1+L2/2) (6-34)式中，式中，I= i0L2，为与均匀分布负荷等效的集中负荷；，为与均匀分布负荷等效的集中负荷；R0为导线单位长为导线单位长度的电阻值，度的电阻值，/km；L2为均匀分布负荷线路的长度，为均匀分布负荷线路的长度，km。6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面按电压损耗选择导线和电缆的截面图图6-4均匀分布负荷线路的电压损失计算均匀分布负荷线路的电压损失计算2按允许电压损耗选择、校验导线截面按允许电压损耗选择、校验导线截面按允许电压损耗选择导线截面分两种情况：一是各段线路截面相同，二是按允许电压损耗选择导线截面分两种情况：一是各段线路

56、截面相同，二是各段线路截面不同。各段线路截面不同。（1各段线路截面相同时按允许电压损耗选择、校验导线截面各段线路截面相同时按允许电压损耗选择、校验导线截面一般情况下，当供电线路较短时常采用统一截面的导线。可直接采用公式一般情况下，当供电线路较短时常采用统一截面的导线。可直接采用公式6-32来计算线路的实际电压损耗百分值来计算线路的实际电压损耗百分值 ，然后根据允许电压损，然后根据允许电压损耗耗 来校验其导线截面是否满足电压损耗的条件：来校验其导线截面是否满足电压损耗的条件： （6-35）如果是如果是“均一无感线路，还可以根据式均一无感线路，还可以根据式6-33），在已知线路的允许电），在已知线

57、路的允许电压损耗压损耗U a l条件下，计算该导线的截面，即：条件下，计算该导线的截面，即： A = (6-36) 6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面按电压损耗选择导线和电缆的截面（2各段线路截面不同时按允许电压损耗选择、校验导线截面各段线路截面不同时按允许电压损耗选择、校验导线截面当供电线路较长，为尽可能节约有色金属，常将线路依据负荷大小的不同采当供电线路较长，为尽可能节约有色金属，常将线路依据负荷大小的不同采用截面不同的几段。在确定各段导线截面时，首先用线路的平均电抗用截面不同的几段。在确定各段导线截面时，首先用线路的平均电抗X0根根据导线类型计算各段线路由无功负荷引起的电压损耗，

58、其次依据全线允许据导线类型计算各段线路由无功负荷引起的电压损耗，其次依据全线允许电压损耗确定有功负荷及电阻引起的电压损耗（电压损耗确定有功负荷及电阻引起的电压损耗（ % ）最后根据有色金属消耗最少的原则，逐级确定每段线路的截面。这种方法比最后根据有色金属消耗最少的原则，逐级确定每段线路的截面。这种方法比较繁琐，故这里只给出各段线路截面的计算公式，有兴趣的读者可自己查阅较繁琐，故这里只给出各段线路截面的计算公式，有兴趣的读者可自己查阅相关手册。相关手册。设全线由设全线由n段线路组成，则第段线路组成，则第jj为整数为整数1jn段线路的截面由下式确定：段线路的截面由下式确定： A = (6-37)如

59、果各段线路的导线类型与材质相同，只是截面不同，则可按下式计算：如果各段线路的导线类型与材质相同，只是截面不同，则可按下式计算： A = (6-38)6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面按电压损耗选择导线和电缆的截面例例6-9 试校验例试校验例6-8所选所选LJ-95型铝绞线是否满足允许电压损耗型铝绞线是否满足允许电压损耗5的要求。已知的要求。已知该线路导线为等边三角形排列，线距为该线路导线为等边三角形排列，线距为lm。解解 由例由例5-7知知P30 =1380kW; co s =0.7,因而因而 tan =1，Q30=P30tan=P30=1380kvar。又利用。又利用a a v=lm

60、及及A= 95mm2查附录表查附录表16，得，得R0=0. 365/km，X0=0.34/km。故线路的电压损耗为故线路的电压损耗为 U = = = 483V线路的电压损耗百分值为：线路的电压损耗百分值为： U100U /UN100 483V/10000V4.83%它小于它小于U al = 5，因此所选，因此所选LJ-95铝绞线满足电压损耗要求。铝绞线满足电压损耗要求。例例6-10 某某220/380V线路，采用线路，采用BLX-500 - (325 + 116)的橡皮绝缘导线明敷，的橡皮绝缘导线明敷，在距线路首端在距线路首端50m处，接有处，接有7kW的电阻性负荷，在末端线路全长的电阻性负荷