导线的经济截面与经济电流密度

1、8李占柱林文玲辽宁省营口市农电局（H5002）朴在林沈阳农业大学（110161）8Tx=（C+Co）（X-S+3/idy-7/X103（元/km）（1）式中C年维护费系数Co资金偿还系数（X单位截面积单位长度内导线的价格元/nm2kmS导线的截面积mm2/zd最大电流AP导线的电阻率mm/km众所周知所谓经济电流密度取值的大小主要与导线的价格、折旧维护费及地区电价年损耗小时数等众多因数有关。而目前有关资料所提供的经济电流密度还是原电力部1956年推荐的数值。时隔40多年，随着技术经济的飞速发展在物价、电价等方面都发生了巨大的变化与此相关的导线的经济截面也发生了变化。针对目前电网的改造与建设研究

2、其与导线经济电流密度相关的因素推荐出适合于当前的经济电流密度新的参考值是非常急需的，这将对电网的改造与建设提供合理而科学的依据。1导线截面与年支出费用的关系曲线如图1所示。其中曲线1为年运行费用与导线截面的函数关系曲线：曲线2为投资及折旧费用与导线截面的函数关系曲线：曲线3为导线截面与年综合支出费用的关系曲线。其数学表达式如下式：选轻型耐老化绝缘导线或地下电缆取代裸导线架空的高低压线路，因绝缘导线绝缘质量好，不易发生瞬时故障。地下电缆能减少外力破坏使故障停电次数减少，还可以减少人身事故及美化城市。（2）对县城改造和新建步行商业街宜选用高、低压电缆送配电网络供电。7为了避免用户拖欠电费宜推行磁卡

3、预收电费供电方式（比传统计量方式多投资2004000元）。以生活用电为主的机关宾馆、商场等多层居民楼用电大户（容量在100RVA以上）。必须架设专用变压器.实行力率调整电费.以减少公用变压器负荷。以生产用电为主的工厂、矿山，企业（容量在160RVA以上）宜采用高压计量供电方式.并且实行力率调整电费。8一户一表.并表集装按每户4kW负荷计算、表箱正面写上表箱编号和用户相序，以便管理和平衡三相负荷。9为了便于管理宜采用单相路灯专用变压器单独架设.若资金充足宜架设电缆或地下电缆。既减少瞬时故障、外力破坏又美化城市。10（1）宜采用逆调压方式当电压下降时电网电压调到l.05Uc,当电压升高时，电网电压

4、调到Uc,尽量采用有载调压变压器。（2）备用主变（35kV以上）应抓紧改装有载分接开关、逐步轮撫争取在短期内农网主变均为有载调压变压器（加装有载分接开关每台费用410万元）。（3）无功补偿的原则是:调压与降损相结合以降损为主:集中补偿与分散补偿相结合.以分散为主:高压补偿与低压补偿相结合.以低压为主。电容器组的控制方式宜釆用自动投切使功率因数达到I0.9以上而且小于0.95的最佳位直。变电站的10kV母线集中补偿.应为主变无功损耗和主变一次侧到|电源点之间的线路无功损耗之和。S9系列（国家定于1998年底S7系列变压器停止生产全部投产S9系列）变压器的空载无功损耗和漏磁无功损耗值都已大大降低所

5、以,35kV变电所的无功补偿容量宜按主变容量的9%（ST系列变压器宜按10%,SJ系列高耗变按主变容量的10%30%设计）。对配变的无功补偿：10RVA以下采用固定补偿方式lOOkVA以上宜采用自动投切的补偿装直，当10kV线路较短（因每架一组电容器成本约1万元）。宜在配变二次母线上集中补偿其经济效益高（配变所带5kW以上电机随机补偿）。补偿容量为配变无功损耗及配一次侧到电源点之间的线路无功损耗和为提高功率因数所需要无功容量的总和（家用电器、日光灯等所需无功补偿容量不好统计，用提高功率因数的方法解决）。（收稿日期:1998-12-05）881995-2005TsinglnuiTongfangO

6、pticalDiscCo.,Ltd.Allrights“served.O规划设计o农村电气化1999年第5期9O规划设计o农村电气化1999年第5期9T最大负荷损耗小时数hP电价元/kwh为了求得年运行费用最小的导线截面对上式求导,并令方0得：/ZdI3呻X104(C+Co)az/2T7又淖o导线截面按S=Sj为经济截面。利用小时数取值如原电力部推荐的Tmxx=3000h.则J=1-65o按现行电价0.25元0.80元范围变化时且8s6=085、T=2300h则经济电流密在0350.19范围内取直比原电力部推荐值小4.4&5倍左右。21/nI/n3带有几个分支负荷的线路3依经济电流密度定义有：

7、丿=f得:I(C+6)0(X心43PT0(A/inm2)当导线材质一定并折旧维护率为常数时经济电流上述讨论的是在一条干线中没有分支线路情况下所得的结论是针对负荷集中在线路末端而言的。而在工程实际中I0kV及低压配电网多数属于主干线带有若干个分支负荷如图3所示。此时经济电流密度按首端电密度主要取决于地区电价和年损耗小时数。令：y=流来确定势必整个干线截面选的过大。因此研究的前提是负荷集中在线路末端所产生的电能损耗与带有分支负荷的主干线所产生的电能损耗相等。J7-K式中Ki导线价格，折旧维护率有关的系数=I(C+Ci)(XX1(F43P设主干线中的分支负荷大小相等，电气距离1等同.则总有功讐为：、

8、4(N、z25vzitI.Pl)+(+()nnJSfj+1)(2+1)3P/1(Ky值与电价8有关而且随正值变化而变化其电价将电压等级及地区不同便有不同的价格而年损耗小时数与负荷性质不同便有很大的差异。例设钢芯铝绞线每吨售价为14500.00元则0(=56元/km-mm2；取导线的年利率取为6.87%偿还年限6n2Sfj式中/首端的负荷电流A而负荷集中在末端其有功损耗为：Sj(6)(7)两式相等得带有分支负荷的主干线经济电流密度为20年.则资金年偿还系数为Co=00687(1+00687)口厶八卜宀卄卄(1+0.687)1=。0934;导线的年维护费取费系数为15%;铝的电阻率为30Qmm/km。为:6ir(8)/(0015+00934)X56X10.-、则将K匚心七巧;丁皿丄山=82代入方程(4)得3X30J=82血亦卫)(n+1)(2n+1)=2经济电流密度与y的关系曲线钢芯铝绞线的经济电流密度与y的关系曲线如图2所示。上述分析可知，经济电流密度不能单纯以最大负荷图4为K2与分支负荷个数相关的关系曲线。由方程可知.当“f8时.K2=3。例:丁=2500h.p=0.45元，若负荷集中在线路末端时.经济电流密度丿=KiY=0.0298X8.2=0.244(A/nm)2;若负荷在干线上均匀分布.其个数“=8时.干线经济电流密度J(=K-J=1.584X