工厂电力线路培训课件

第5章工厂电力线路第一节工厂电力线路及其接线方式第二节工厂电力线路的结构与敷设第三节导线和电缆截面的选择计算第4节车间动力电气平面布线图第5节电力线路的运行维护与检修试验第1节工厂电力线路及其接线方式第2节工厂电力线路的结构与敷设第3节导线和电缆截面的选择计算习题5-35-4一、电力线路的任务和类别任务：类别：按电压分：按结构分：架空线路、电缆线路；按布置形式分：开式电力网，闭式电力网按接线方式分：放射式、树干式、环形接线第一节工厂电力线路及其接线方式高压线路：1KV及以上的线路低压线路：1KV以下的线路二、高压线路的接线方式工厂高压电力线路与地方电力网相似。特点为：供电范围小，配电距离短，输送容量小。高低压电力线路常用的有放射式、树干式、环形接线。输送电能（一）放射式接线——一条线路只能接一个负荷，沿线不能接其它负荷。主要有下面几种方式：1）单回路放射式；2）单电源双回路放射式；3）双电源双回路交叉放射式；4）具有公共备用线的放射式；5）采用低压联络的单回路放射式。优点：线路敷设简单，维护方便，保护简单。1）2）的供电可靠性不高，适于三级负荷或次要的二级负荷。3）、4）、5）的供电可靠性较高，适于一、二级负荷。缺点：开关柜数量多，导线多，投资较大。（三）环行接线

两路链串型树干式的线路联络起来形成环型接线。优点：运行灵活，供电可靠性高。缺点：闭环运行时，继电保护整定困难，有色金属消耗量大。在实际运行中，常采用混合式。（二）树干式——一条主干线可以引出多条分支线，接多个负荷。1）单干线供电；2）双干线供电；3）两端供电。优点：开关柜数量少，投资小，敷设简单，节约有色金属。缺点：供电可靠性较低，适于三级负荷或次要的二级负荷。三、低压线路的接线方式从车间变电所或配电箱到用电设备的线路属于低压配电线路。低压树干式接线低压放射式接线2、树干式1、放射式第三节导线和电缆截面的选择计算一、概述工厂电力线路的结构：架空线路或电缆线路，或两者的结合。电力线路的材料：铜或铝。高压大多用铝线，低压大多用铜线。型号：TJ、LJ、LGJ、LYJ、BLX（BX）BLV（BV）、BLXF（BXF）、VLV（VV）、YJLV（YJV）TJ——铜绞线；LJ——铝绞线；LGJ——钢芯铝绞线；LYJ——架空绝缘电缆，铝芯绝缘导线，交联聚乙烯绝缘。另外还有聚氯乙烯绝缘或聚乙烯绝缘的架空线。GJ——钢绞线，一般作为接地引下线。氯丁橡皮绝缘铝芯橡皮绝缘线铝芯塑料绝缘线铜芯塑料绝缘线聚氯乙烯绝缘铝芯电缆交联聚乙烯绝缘铝芯电缆图铜芯橡皮绝缘线p18选择导线电缆的截面时应满足的条件：1、正常发热条件：正常运行时发热温度不超过允许值。2、机械强度：不应小于机械强度要求的最小允许截面。选择截面时：A≥Amin，Amin可查附录表14、15。电缆不必校验此项。3、电压损失条件：不应超过正常运行时允许的电压损失。工厂内较短的高压线路可不校验此项。4、经济电流密度：适用于35KV及以上的线路或低压特大电流的线路。5、校验热稳定最小允许截面：,架空线不必校验此项。对于绝缘导线和电缆，还应按额定电压条件选择。返20根据实际经验，具体选择方法如下：①选择架空线：1）当L≤2KM时，可按照正常发热条件选择，再校验机械强度和电压损失。

2）当L＞2KM时，可按照电压损失选择，再校验正常发热条件和机械强度。②选择10KV及以下的电缆线时：可按照正常发热条件选择，再校验电压损失和热稳定最小允许截面。③选择长距离大电流线路或35KV及以上的线路时：应按照经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。④低压线路：1）动力线，可按照正常发热条件选择，再校验机械强度和电压损失。2）照明线，可按照电压损失选择，再校验机械强度和正常发热条件。按上述条件选择截面，容易满足要求，减少返工，返20二、按发热条件选择导线和电缆的截面（一）按正常发热条件选择三相系统相线截面应满足：式中：Ial——导线在一定环境温度下的允许载流量；见附录表16-19。I30——线路的计算电流。

Kθ——温度校正系数。θ0——导线允许载流量采用的温度，一般为25℃。

——实际环境温度。一般取当地最热月平均最高气温，室内时应加5℃。θal——导线电缆正常工作时的最高允许温度。一般：铝导线为70℃，铜导线为70-85℃，电缆为60-80℃。对变压器高压侧导线：I30=I1NT对电容器的引入线：I30=1.35INC注意：：对低压压绝缘缘导线线和电电缆，，按发发热条条件选选择时时，还还应注注意与与保护护（熔熔断器器和自自动开开关））的配配合，，以避避免发发生线线路已已烧坏坏，而而保护护未动动作的的情况况。对熔断断器保保护：对自动动开关关保护护：Kol的取值方方法见课课本p199、、p206。（二）低低压中性性线和保保护线截截面的选选择1、中性性线（N线）的的选择——不应小小于三相相系统的的最大不不平衡电电流。1）一般三相相四线制制的中性线截面：A0≥0.5Aφ或A0＝Aφ2）两相三线线及单相相线路的的中性线线截面：：A0=Aφ3）三次谐波波突出的的三相四线线制的中性线截截面：A0≥Aφ（一般取取A0=Aφ）中性线相线绝缘导线线及电缆缆允许的的短时过过负荷倍倍数变压器接接线方式式为Ｙ，，yn0变压器接接线方式式为D,yn11《低压设设计规范范》规定定：当Aφ≤16mm2时，APE≥Aφ（一般取取A0=Aφ）当16mm2＜Aφ≤35mm2时，APE≥16mm2当Aφ＞35mm2时，APE≥0.5Aφ3、保护护中性线线截面（（PEN线的选选择）的的选择应同时满满足1、、2的条条件。例题5-12、保护线截截面（PE线）的选择应考虑到到单相短短路电流流通过PE线时时的热稳稳定度。。有一条采采用BLX-500型型铝芯橡橡皮线明明敷的220/380V的TN-S线路，，线路计计算电流流为150A，，当地最最热月平平均最高高气温为为+30℃。试试按发热热条件选选择此线线路的导导线截面面。解：1、相线线截面Aφ的选择查附录表19-1：环境温温度为30℃时，明敷敷的BLX-500型型截面为为50mm2的铝芯芯橡皮皮线Ial=163A＞I30=150A，满足发发热条条件。。则选选得相相线截截面为为：Aφ=50mm2校验机机械强强度：查附附录表表15，假假设为为室外外明敷敷且15m＜L≤25m，查得：：Amin=10mm2。则Aφ＞Amin，满足机机械强强度要要求。。例题5-13、保保护线线截面面的选选择因Aφ＞35mm2，故选选APE≥0.5Aφ=25mm2校验机机械强强度：：Amin=10mm2。则Aφ＞Amin，满足机机械强强度要要求。。所选导导线型型号可可表示示为：：BLX-500-（（3××50+1×25+PE25）。2、中中性线线的选选择因A0≥0.5Aφ，选A0=25mm2。校验机机械强强度：因Amin=10mm2。则Aφ＞Amin，满足机机械强强度要要求。。三、按按经济济电流流密度度选择择导线线和电电缆的的截面面目的：使年年运行行费用用低，，有色色金属属消耗耗量小小来进进行选选择。。年运行行费：包括括线路路折旧旧费、、维修修管理理费、、电能能损耗耗费。。线路折折旧费费=线线路投投资/折旧旧年限限图5-28：曲线1:(线路折旧旧费+线线路维修修管理费费)与导线截截面的关关系；曲线2：电能损损耗费与与导线截截面的关关系；计算经济济截面的的公式为为：式中：————经济电电流密度度。见表5-3。年运行费费与导线截面面的关系。。例5-3自自学四、线路路电压损损失的计计算定义：电压降——线路路始末两两端电压压的相量量差；电压损失失——线路路始末两两端电压压的数值值差。（一）线线路末端端接有一一集中负负荷的三三相线路路⊿U的计计算1、线路末端端接有一一集中负负荷的三三相线路路⊿U的计计算因为三相相对称，，等值电路为：②③矢量图：：①取一相分析：g由矢量图图可看出出：电压损损失为ae段。为计计算方便便，用ad段代替ae段。其误误差为实实际电压压损失的的5%以内。ae段为：⊿Uφ≈ad=af+fd=IRcosφ+IXsinφ用线电压压的电压压损失表表示为：：式中：PQUXRX单位分别别为：WvarVΩ，或：KWKvarKVΩ。用百分数数表示时时：式中：PQUXRX单位为：：WvarVΩ。若用kWkvarkVΩ表示时：：或表示为为：式中：PQUXRX单单位为：：kWkvarkVΩ。2、线路各段段接有负负荷时的的三相线线路⊿U的计计算以三个集集中负荷荷为例：：见下图：AB有两种计计算方法法：1）计算算各段线线路的⊿⊿U然后后叠加每一段线线路通过过的总负负荷功率率如图所所示。线段：线段：线段：线路各段段的电压压损失为为：段：段：段：总的电压压损失通通用式为为：2）计算算各负荷荷单独作作用时的的电压损损失，然然后叠加加。分别计算算出三段段线路的的总阻抗抗RiXi（见上页图图）第一段：第二段：第三段：总的电压压损失通通用式为为：对于无电电感的线线路，即cosφ≈1或x=0的线路，，线路电电压损耗耗为：或表示为为：式中：的的单位为为V；的的单位位为KW；为为导导线的电电导率,单位为为m/ΩΩ.mm2；A为导线的的截面，，mm2；L的单位为为m；M为功率矩矩，KW.m；；C为计算系系数，可可查表5-4。对于均一一无感的的单相交流流和直流线路路，因负荷荷电流要要通过来来回两根根导线，，阻抗增增大了一一倍，所所以电压压损耗应应为一根根导线上上的两倍倍，即：：对于均一一无感的的两相三三线线路路，可推推导出：：推导略略….在工业企企业电力力网络中中，由于于线路的的总长度度不长，，通常各段导线线的结构构和截面面都一样样，则：R=R0L，X=X0L或r=R0，x=X0。R0X0——单位位长度的的电阻、、电抗，，见附录表6。此公式常常用试验算例例5-3所选LGJ-50型(35kV)钢芯铝绞绞线是否否满足允允许电压压损失5%的要要求。已已知该线线路导线线为水平等距距排列，相邻线距为1.6m。线路全长长5km。。解：由例5-3知P30=2500kW，cosφ=0.7，因此tanφ=1，Q30=2500kvar。利用A=50mm2（LGJ）和aav=1.26×1.6≈≈2m查附录表6，得R0=0.68Ω/km，X0=0.39Ω/km。。线路的电电压损耗耗为：线路的电电压损耗耗百分值值为：因此所选选导线LGJ-50满足电压压损失的的要求。。作业:习习题题5-3例题5-4（二）均均匀分布布负荷的的三相线线路电压压损失的的计算（（适于低低压线路路）L2/2如图所示示：设设线路上单位长度度的负荷电电流为，，单位位长度的的电阻为为R0。则微小线段段的负荷电电流为，，线段的的电电阻为R=RO，不计电电抗，电流流在在段段上上产产生生的的电电压压损损失失为为：：整条条线线路路的的电电压压损损失失为为：对均均匀匀分分布布负负荷荷的的线线路路，，计计算算电电压压损损失失时时，，可可以以把把均均匀匀分分布布负负荷荷作作为为一一个个集中中负负荷荷，该集中中负负荷荷位于于均匀匀分分布布负负荷荷的的中中点点。。结论论：：某220/380v的的TN-C线路路，，如如图图所所示示。。线线路路拟拟采采用用BX-500型型铜铜芯芯橡橡皮皮绝绝缘缘线线户内内明明敷敷，，环环境境温温度度为为30℃℃，，允允许许电电压压损损失失为为5%，，试试选选择择该该线线路路的的导导线线截截面面。。解：：（1））线线路路的的等等效效变变换换30m50m40m0.4kw/mCosφ=0.820kwCosφ=0.855m40m20kw+j15kvar20kw+j15kvar原集集中中负负荷荷：p1=20kw，，cosφ1=0.8，，tanφ1=0.75，，q1=20××0.75=15kvar。。原分分布布负负荷荷：p2=0.4××50=20kw，，cosφ2=0.8，，tanφ2=0.75，，q2=20××0.75=15kvar。。返43例5-6（2））按按正正常常发发热热条条件件选选择择导导线线截截面面线路路中中总总的的计计算算负负荷荷为为：：P=p1+p2=20+20=40kw，，Q=q1+q2=15+15=30kvar，，查附录录表表19-1，得得BX-500型型铜铜芯芯导导线线A=10mm2，，在30℃℃明明敷敷时时的的Ial=77A＞＞I=76A，，因因此此可可选选3根BX-500-1××10导线线作作相相线线，，另另选选1根BX-500-1××10导线线作作PEN线。。（3））校校验验机机械械强强度度：：查附录录表表15，室室内内明明敷敷铜铜芯芯线线最最小小截截面面为为1mm2，10mm2＞1mm2，则则满满足足机机械械强强度度要要求求。。（4））校校验验电电压压损损失失，，查附录录表表6知，，BX-500-1××10的的电电阻阻、、电电抗抗。。R0=2.19Ω/km，线线距距按按150mm计计时时：：X0=0.31Ω/km。。电压压损损失失为为：用百百分分数数表表示示：因此此所所选选线线路路也也满满足足允允许许电电压压损损失失的的要要求求。。所选选导导线线截截面面为为：BLX-500————（（3××10+1××10））。。还可以把把两个相相同的负负荷作为为一个集集中负荷荷，即：：第四节车车间间动力电电气平面面布线略略第五节电电力线路路的运行行维护与与检修试试验略略P41补充（三）按按允许电电压损失失选择导导线电缆缆的截面面根据公式式：下标a：activepower，：：有功功功率产生生的电压压损失；；下标r：rectivepower，：：无无功功率率产生的的电压损损失；分两种情情况讨论论：1、不计计时时。有三种情情况可以以不计：：①cosφ≥0.8.导线线截面A＜16mm2；或cosφ≥0.9，导线线截面A＜25mm2；②照明线路路，cosφ=1（认为q=0））；③截面小于于50mm2的三芯电电缆（认认为x0