第5章电气设备及其选择2ppt课件

1、5.5 导线选择与电力线路导线选择与电力线路一、电力线路的构造一、电力线路的构造1架空线路的构造架空线路的构造导线、电杆、导线、电杆、横担、绝缘子、横担、绝缘子、线路金具线路金具钢芯铝绞线图钢芯铝绞线图导线陈列：三角形、程度、导线陈列：三角形、程度、垂直垂直导线构造：单股线、多股导线构造：单股线、多股绞线如图为绞线如图为LGJ电杆：水泥、钢、铁架电杆：水泥、钢、铁架塔塔横担：铁、瓷横担：铁、瓷2电缆线路的构造电缆线路的构造电缆线路由电力电缆和电缆头组成。电力电缆电缆线路由电力电缆和电缆头组成。电力电缆由导体、绝缘层和维护层三部分组成。由导体、绝缘层和维护层三部分组成。1-载流线芯；载流线芯；2

2、-电缆纸；电缆纸；3-黄麻黄麻填料；填料；4-束带绝缘；束带绝缘；5-铅包皮；铅包皮；6-纸带；纸带；7-黄麻维护层；黄麻维护层；8-锯铠锯铠1-统包绝缘层；统包绝缘层；2-缆芯绝缘；缆芯绝缘；3-扎锁管；扎锁管；4-扎锁管涂色层；扎锁管涂色层；5-铅包铅包二、导线和电缆选择的选择二、导线和电缆选择的选择型号；截面型号；截面1、常用导线、常用导线裸导线；绝缘导线；电缆裸导线；绝缘导线；电缆1裸导线裸导线铝绞线铝绞线LJ钢芯铝绞线钢芯铝绞线LGJ铜绞线铜绞线TJ防腐钢芯铝绞线防腐钢芯铝绞线LGJF2绝缘导线绝缘导线橡胶绝缘：橡胶绝缘：BLX塑料绝缘：塑料绝缘：BLVBV，BLVVBVV，BVR3

3、电力电缆电力电缆2 2、导线、电缆截面的选择原那么、导线、电缆截面的选择原那么1按允许载流量选择按允许载流量选择2按经济电流密度选择按经济电流密度选择3按机械强度校验按机械强度校验4按允许电压损失校验按允许电压损失校验5满足短路稳定度的条件满足短路稳定度的条件1 1按允许载流量选择按允许载流量选择A、 三相系统相线截面的选择允许载流量Ial大于经过相线的计算电Ij载流量修正：1.允许载流量与环境温度有关。1ajII2.电缆多根并列时，要用电缆并列校正系数KP进展校正。3.电缆在土壤中敷设时，应乘上土壤热阻系数KS校正。补充：补充： 中性线和维护线截面的选择中性线和维护线截面的选择1.1.中性线

4、中性线N N线截面的选择线截面的选择1 1普通三相四线制线路中的中性线截面普通三相四线制线路中的中性线截面S0S0S00.5SS00.5S2 2由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路S0=SS0=S3 3假设三相四线制线路的三次谐波电流相当突出假设三相四线制线路的三次谐波电流相当突出S0SS0S2.2.维护线维护线PEPE线截面的选择线截面的选择 1 1当当S16mm2S16mm2时时SPES SPES 2 2当当16mm216mm2S35mm2S35mm2时时 SPE16mm2 SPE16mm2 3 3当当S35mm2S35mm2时时 SPE0.

5、5S SPE0.5S 3.3.维护中性线维护中性线PENPEN线截面的选择线截面的选择按按PEPE线和线和N N线的最大值选取。线的最大值选取。例57 有一条220/380V的三相四线制线路，采用BLV型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为15。该线路供电给一台40kW的电动机，其功率因数为0.8，效率为0.85，试按允许载流量选择导线截面。解：1计算线路中的计算电流 2相线截面的选择查表得，4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为35mm2的BLV型导线，在环境温度为25时的允许载流量为80A，其正常最高允许温度为65，即 Ial=83A al=65oC 0 =25oC 0 =15

6、oC 3维护线截面SPEN的选择 按SPEN0.5S要求，选SPEN=25mm2 所以选择BLV型铝芯塑料导线BLV-500-3*35+1*25。温度校正系数为： 导线的实践允许载流量为 ：Ial = KIal= 1.12 80A = 89.6A IC = 89A 所选相线截面满足允许载流量的要求。 2 2 按经济电流密度选择按经济电流密度选择maxgjISJmaxgjISJ3 3 按机械强度校验按机械强度校验例例5-8某地域变电站以某地域变电站以35kV架空线路向一容量为架空线路向一容量为(3800+j2100)kVA的工厂供电，工厂的年最大负荷利的工厂供电，工厂的年最大负荷利用小时为用小时

7、为5600h，架空线路采用，架空线路采用LGJ型钢芯铝绞线。型钢芯铝绞线。选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。解解:1选择经济截面选择经济截面；工厂的计算电流为：；工厂的计算电流为：查表5-13可知，其J=0.9A/mm2；所以Sec=Ic/J=71.6/0.9=79.6mm2选择准截面70mm2，即型号为LGJ-70的铝绞线。2校验发热条件 查表，LGJ-70在室外温度为25oC时允许载流量为Ial=275AIC=71.6A，所以满足发热条件。3校验机械强度 查附表，35kV架空铝绞线的机械强度最小截面为Smin=35mm2S=70mm2

8、因此，所选的导线截面也满足机械强度要求。4 4按允许电压损失校验按允许电压损失校验A、电压损失 1.电压降落：线路两端电压的相量差称电压降落,即2.电压损失：线路两端电压的代数差称电压损失,即 U = U1 - U2 电压损失普通以百分数表示，即电压损失的有名值与额定电压之比的百分数表示 %100NUUUB、线路电压损失计算 1线路末端有一个集中负荷线路末端有一个集中负荷(a)末端接有一个集中负荷的三相线路 (b) 电压矢量图 由相量图可以看出，线路相电压损失为： U=U1U2=ae 以ad段替代ae段，每相的电压损失为 U=ad=af+fd=IRcos2+IXsin2=I(Rcos2+Xsi

9、n2)换算成线电压损失为 由于所以采用线路的额定电压UN来替代U2，线电压损失为 电压损失百分数为 2沿线有多个集中负荷时电压损失沿线有多个集中负荷时电压损失由于供电线路普通较短，线路上的功率损耗略去不计。1用干线负荷及干线的电阻电抗计算经过第一段干线的负荷为P1= p1+ p2+ p3,Q1= q1+ q2+ q3；经过第二段干线的负荷为P2= p2+ p3, Q2= q2+ q3；经过第三段干线的负荷为P3=p3,Q3=q3；线路上每段干线的电压损失为 线路上总的电压损失为 推行到线路上有n个集中负荷时的情况，线路电压损失的计算公式为 2用支线负荷及支线到电源的电阻电抗计算 同理可得：3假

10、设线路截面一样，那么 4对于全线的导线型号规格一致的“无感线路均一无感线路，电压损失计算公式为 例5-9 知LJ50：r0=0.64/km，x0=0.38/km；LJ70：r0=0.46/km，x0=0.369/km；LJ95：r0=0.34/km，x0=0.36/km。计算图6-11所示供电系统的电压损失：11WL、2WL导线型号均LJ7021WL为LJ95，2WL为LJ50解：11WL、2WL导线型号均LJ70时的电压损失 21WL为LJ95，2WL为LJ50时的电压损失 1WL的损失： 2WL的损失： 总电压损失： 3 3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将分布

11、负荷集中于分布线段的中点，按集中负将分布负荷集中于分布线段的中点，按集中负荷来计算荷来计算三、按允许电压损失选择导线和电缆的截面三、按允许电压损失选择导线和电缆的截面 式中，Ual%为线路的允许电压损失。式1式21先取导线或电缆的电抗平均值对于架空线路，可取0.350.40/km，低压取偏低值；对于电缆线路，可取0.08/km，求出Ur%。2根据Ua%=Ual%Ur%,求出Ua%。3根据式2求出导线或电缆的截面S。并根据此值选出相应的规范截面。4校验根据所选的规范截面及敷设方式，查出R0和X0，按式1计算线路实践的电压损失，与允许电压损失比较，如不大于允许电压损失那么满足要求，否那么重取电抗平

12、均值回到第1步重新计算，直到所选截面满足允许电压损失的要求为止步骤：步骤：例例5-10 5-10 某变电所架设一条某变电所架设一条10KV10KV的架空线路，向工厂的架空线路，向工厂1 1和和2 2供电，供电，如下图。知导线采用如下图。知导线采用LJLJ型铝绞线，全线导线截面一样，三相型铝绞线，全线导线截面一样，三相导线布置成三角形，线间距为导线布置成三角形，线间距为1m1m。干线。干线0101的长度为的长度为3km3km，干线，干线1212的长度为的长度为1.5km1.5km。工厂。工厂1 1的负荷为有功功率的负荷为有功功率800kW800kW，无功功率，无功功率560kvar560kvar

13、，工厂，工厂2 2的负荷为有功功率的负荷为有功功率500kW500kW，无功功率，无功功率200kvar200kvar。允许电压损失为允许电压损失为5%5%，环境温度为，环境温度为25oC25oC，按允许电压损失选择，按允许电压损失选择导线截面，并校验其发热情况和机械强度。导线截面，并校验其发热情况和机械强度。 解：解：1 1按允许电压损失选择导线截面按允许电压损失选择导线截面 由于是由于是10KV 10KV 架空线路，所以初设架空线路，所以初设X0=0.38/kmX0=0.38/km，那，那么么 Ua%=U%-Ur%= 50.98 =4.02 查附表，选LJ-50 ：几何均距为1000mm，

14、截面为50mm2的LJ型铝绞线的X0=0.355/km，R0=0.64/km，实践的电压损失为 故所选导线LJ-50满足允许电压损失的要求。 2校验发热情况 查附表可知，LJ-50在室外温度为25oC时允许载流量为Ial=215A； 线路中最大负荷(在01段)为 P = p1 +p2 = 800 + 500 = 1300 kW Q = q1 +q2 = 560 + 200 = 760 kvar 显然发热情况也满足要求。 3 校验机械强度 查附表可知，高压架空裸铝绞线的最小允许截面为35mm2，所以所选的截面50mm2 满足机械强度要求。一高压电力线路的接线方式一高压电力线路的接线方式1.1.高

15、压放射式接线高压放射式接线变配电所高压母线上引出的一回线路直接向一个车间变配电所高压母线上引出的一回线路直接向一个车间变电所或高压用电设备供电，沿线不支接其他负荷。变电所或高压用电设备供电，沿线不支接其他负荷。 2.2.高压树干式接线高压树干式接线 由变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上，由变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上，沿线支接了几个车间变电所或负荷点沿线支接了几个车间变电所或负荷点 3.3.高压环形接线高压环形接线 三、电力线路的接线方式三、电力线路的接线方式单回路放射式单回路放射式接线明晰，操作维护方便，接线明晰，操作维护方便，维护简单，便于实现自动化，维护简单，便于实

16、现自动化，供电可靠性较高。供电可靠性较高。双回路放射式双回路放射式添加添加了备用线路，提高了备用线路，提高了供电可靠性；了供电可靠性；1、高压放射式接线、高压放射式接线具有公共备用接线的放射式具有公共备用接线的放射式具有低压联络线的放射式具有低压联络线的放射式2、高压树干式接线、高压树干式接线单树干式单树干式双树干式双树干式两端电源的单树干式两端电源的单树干式3、高压环形接线、高压环形接线1.1.低压放射式接线低压放射式接线 多用于用电设备容量大，或负荷性质重要，或车间内多用于用电设备容量大，或负荷性质重要，或车间内负荷陈列不整齐，或车间为有爆炸危险的厂房，必需由与车负荷陈列不整齐，或车间为有

17、爆炸危险的厂房，必需由与车间隔离的房间引出线路等情况。间隔离的房间引出线路等情况。2.2.低压树干式接线低压树干式接线 在机械加工车间、工具车间和机修车间运用比较普遍在机械加工车间、工具车间和机修车间运用比较普遍3.3.低压环形接线低压环形接线 二低压电力线路的接线方式二低压电力线路的接线方式低压环形接线低压环形接线低压放射式接线低压放射式接线四、电力线路的敷设四、电力线路的敷设1.1.架空线路架空线路 架空线路须合理选择途径，确定杆型。电架空线路须合理选择途径，确定杆型。电杆尺寸应满足下面杆尺寸应满足下面4 4个要求：个要求： 1 1 不同电压等级线路的挡距不同。不同电压等级线路的挡距不同。

18、 2 2 同杆导线的线距与线路电压等级及挡同杆导线的线距与线路电压等级及挡距等要素有关。距等要素有关。 3 3 弧垂要根据挡距、导线型号与截面积、弧垂要根据挡距、导线型号与截面积、导线所受拉力及气温条件等决议。导线所受拉力及气温条件等决议。 4 4 限距需遵照有关手册规定。限距需遵照有关手册规定。 2电缆线路电缆线路1直接埋地敷设直接埋地敷设2电缆沟敷设电缆沟敷设3电缆排管敷设电缆排管敷设4沿墙敷设沿墙敷设5电缆桥架敷设电缆桥架敷设3 3车间动力电气平面布置车间动力电气平面布置1 1须表示出一切用电设备的位置，依次进展编须表示出一切用电设备的位置，依次进展编号，并注明设备的容量。号，并注明设备的容量。2 2须表示出一切配电设备的位置，依次编号，须表示出一切配电设备的位置，依次编号，并标注其型号规格。并标注其型号规格。3 3对配电干线和支线上的开关和熔断