配电电缆截面的优化选择

1、配电电缆截面的优化选择论文上传：zws_110 论文作者：苑薇薇 什丽君您是本文第7291位读者摘要： 电力线路导线截面选择的原则仅按满足设计运行条件考虑，似不够全面。本文在常规选择导线截面方法的基础上提出，电缆最佳截面应是使初投资和整个电缆经济寿命中的损耗费用之和达到最少的截面。文中介绍的方法适用于各种电力线路。 关键词： 电力线路 导线 截面选择1概述 以往在选择配电电缆时，通常都根据敷设条件确定电缆型号，再按发热条件选择电缆截面，最后选出符合其载流量要求，并满足电压损失及热稳定要求的电缆截面。 若考虑经济效益，则电缆最佳截面应是使初投资和整个电缆经济寿命中的损耗费用之和达到最少的截面。从

2、这一点考虑选择电缆截面时，约需在按发热条件选出的截面基础上，再人为地加大45级截面，称此截面为最佳截面。 由于加大了电缆截面，提高了载流能力，使电缆的使用寿命得以延长；由于截面增大，线路电阻降低，使线路压降减少，从而大大提高了供电质量，电能损耗降低，使运行费用降低，这样，可保证在整个电缆经济寿命中总费用最低。 下面将用总拥有费用法来论证，电缆最佳截面应是在按常规方法选出的截面基础上，再加大45级。 以一陶器烘干器为例，其三相功率为70kW，供电电压为400V，电流为101A，线路长度为100m。2按发热条件选择电缆截面 根据敷设要求选用YJLV型，1kV三芯电力电缆，穿管直埋敷设，按发热条件选

3、出的电缆截面S为25mm2，此截面所允许的截流量为125A。3按总拥有费用法选择电缆截面 总拥有费用法是国际上通用的，进行各种方案经济效益比较的方法。将所比较方案的现在投资及此方案将来的费用都以现时的价值表示，将方案未来费用乘以现值系数Q即可求得，计算后选取总拥有费用最低。 总拥有费用C设备初投资+PV值PV值称为现值PV值Q年电能损耗费 本例设备初投资包括电缆价格加上敷设综合造价。各种截面的电力电缆，长度为100m时的初投资见表1。 表1各种截面电力电缆的初投资电缆截面电缆单价（元/m）电缆价格（元）敷设备综合造价（105元）初投资C257.757750.1616775359.179170.

4、16169175010.6410640.19200647012.4512450.19202459514.7714770.192304712020.220200.222402015025.1425140.2527541电缆初投资C电缆单价电缆长度+敷设综合造价。总拥有费用：功率损耗P32r0l103(kW)，此处I101，l0.1km。 年电能损耗AP(kWh)，此处为年最大负荷损耗小时数，取4500h。 年电能损耗费CfA电能电价(元)，取东北工业电能电价（0.398元/kWh）。PV值(现值)QCf(元)，Q(现值系数)求法：Q1-(1+a)/(1+i)n/(i-a) 式中i年利率，i7%；

5、a年通货膨胀率，a0；n使用年限，n20年。代入Q式得Q1-1/(1+0.07)20/0.0710.59配电电缆的最佳经济截面S为120mm2，其总拥有费用最低。随着电价的上涨，配电电缆的最佳截面将会变得更大。浅谈农网10kV线路导线截面的选择论文上传：空格 留言论文作者：吕丙得您是本文第1098位读者摘要： 在农村电网中，随着农网建设与改造工程的不断深入，各地都有大量的10kV新架线路和改造线路，如何选择导线截面，将直接关系到线路的投资规模和经济效益，使有限资金发挥最大经济效益，达到投资与效益最佳匹配，是值得我们研究的问题。 关键词： 10kv 导线选择在农村电网中，随着农网建设与改造工程的

6、不断深入，各地都有大量的10kV新架线路和改造线路，如何选择导线截面，将直接关系到线路的投资规模和经济效益，使有限资金发挥最大经济效益，达到投资与效益最佳匹配，是值得我们研究的问题。目前实际工作中有两种选择方法：按允许的电压损失条件选择导线截面；按金属消耗量最小条件，分段选择导线截面；笔者认为：后一种选择方法比较科学经济，符合当前经济条件。现举例说明，如：我县新建贾村35kV变电所，需架设一条6km的10kV线路，导线间的几何均距Dcp=1000mm，负荷如图1所示，单位用kW或kvar表示，距离用km表示，总的电压损失允许值为5%，我们用两种方法选择导线截面，并比较之。 U=100005%=

7、500V 设X0=0.35/km r0=32 U0=U-Ur=500-217=283V (1)全线导线截面不变： 式中Q-无功功率 U-电压损失 L-线路长度 UH-额定电压 P-有功功率 r0-导线电阻率 选用LGJ-95型导线。 因实际截面为95mm2，大于92.8mm2，且LGJ-95在Dcp=1000mm时 X0=0.33/km小于0.35，故电压损耗必合格。 由LGJ-95导线长期允许电流I0=335A，得实际线路最大电流为： 故满足发热条件的要求。 (2)按金属消耗量最小选择 我们把线路合成三段并选取不同的导线截面。即A-a段、a-b段、b-c段。 A-a段选择LGJ-120型导线

8、， a-b段选择LGJ-95型导线， b-c段选择LGJ-70型导线， 据查，上述三种导线的r、x及I如下 参 数规 格LGJ120LGJ95LGJ70(/km)0.24220.30580.4217(/km)0.3650.3710.382(A)380335275 电压损失小于5%，所选择的导线可用。 各段最大电流分别为： IAa=173.2A 均满足发热条件的要求。 (3)比较： 当采用第一种方法计算时，导线总重量为 G1=36380=6840kg 当采用第二种方法计算时，导线总重量为： G2=3(2468+2380+2275)=6738kg 两者之差： 6840-6738=102kg 第二种

9、方法比第一种方法节约： (4)结论： 按金属消耗量最小的方法选择导线截面，其总导线重量较按全线导线截面不变的小1.5%。降低工程造价6.9%，对于资金较困难地区有着重大的意义，为此，对用户较分散的农村电网，导线的截面应按金属消耗量最小的条件来选择，这样，既满足了电压损失的要求，又大大节省了资金，减少了浪费，对目前我国广大农村还不是富裕的情况下，这种方法应是首选方法。农网改造中导线经济截面的优化选择论文上传：susamxiaoqy 留言论文作者：毛爱红您是本文第623位读者摘要： 对农网改造中导线经济截面的优化选择方法进行了探讨，在传统的以经济电流密度值选择导线截面的基础上，提出考虑线损率的因素

10、等优化方案，以利进一步节省能源，提高运行可靠性。 关键词： 农网 改造导线 截面目前，国家正在进行农网改造，在农网运行管理中的普遍问题是线损很大，问题出现的原因之一是在线路建设中没有顾及导线电能的损耗问题。一般的导线截面选择方法是用经济电流密度值或允许电压损失作为控制条件，但对于最大负荷利用小时数比较低的农电线路，往往不能满足允许的电能损耗值。本文在选择导线截面中，就如何顾及线损率的问题，提出按照线损率选择导线截面的方法，并以此结合经济电流密度值提出综合选择方法，简称jKS法。并分别以线路上负荷集中和线路上负荷均匀分布，这两种情况下列出推导的计算公式。 1负荷集中于线路末端时的计算(1)按允许

11、线损率计算导线截面： 负荷集中于线路末端，全线采用同一截面(见图1)。图1负荷集中于线路末端潮流计算图年损耗电能：A=PmTm(1) 设年允许线损率为K%则A允=K%PmTm(2)用损耗小时数和年最大负荷计算线路的实际损耗为：A=3I2mR10-3=(P2m+Q2m)U2(LS)10-3(3)根据要求：AA允，设A=A允，则：PmTmK%=(P2m+Q2m)U2(LS)10-3则S=L(P2m+Q2m)10KPmTmU2(4)将Qm=Pmtg代入(4)式，则变为：S=L(P2m + Q2m)10KPmTmU2=LPm(1+tg2)10KPmTmU2(5)式中年损耗小时数，hTm年最大负荷利用小

12、时数，hPm、Qm年最大有功及无功负荷，kW、kvarK线路允许线损率U线路平均电压，kV导线电阻率，mm2/kmtg年最大负荷时的功率因数角正切值L线路长度，km令：Sk=(1+tg2)10KTmU2(6)则S=SkPmL(7)(5)式是按照线路允许线损率K值选择导线截面的计算公式。很明显S和K是成反比例关系。当U=35kV，cos=0.8时，Sk值如表1。表1电压为35kV的Sk值表KSk(mm2/kWkm) Tm=4000Tm=700012.19910-32.68610-321.10010-31.34310-337.32810-48.96010-445.49910-46.71610-45

13、4.39910-45.37310-463.66010-44.47710-473.14210-43.83710-482.75010-43.35710-4当U=10kV，cos=0.8时，Sk值如表2。例1：一条35kV线路输送最大负荷Pm+jQm=1500+j1000，线路长度50km，Tm=4000h，设K%=4%，计算满足线损率的导线截面。计算过程如下：按要求：cos=0.8，查表：Sk=5.49910-4，所以：S=1500505.49910-4=41.24(mm2)。故选取导线为LGJ50。同样上述情况，如果用经济电流密度法选取导线截面：则： 相当于K%=6%时，按线损率计算导线截面：S

14、=1500503.66010-4=27.45(mm2)综合上述两者，需取LGJ35导线。此例说明，用经济电流密度法所选取的导线截面在最大负荷情况下的线损率要比通常允许的线损率大。表2电压为10kV的Sk值表KSk(mm2/kWkm) Tm=4000Tm=7000126.94810-332.90710-3213.47410-316.45210-338.93810-310.96910-346.73710-38.22710-355.38910-36.58110-364.49110-35.48410-373.85010-34.66910-383.36810-34.11310-3(2)按经济电流密度运行

15、时的线损率计算：在上面例题中可以看出满足j值，即线路在经济电流密度运行时一定有一个对应的线损率。因此，如果结合经济电流密度来确定允许线损率的计算式可由下式推导出：(8)比较(8)和(5)式可得出：(9)设 (10)则Kj=Kj0L(11)例2：一条35kV线路输送6000kW负荷，功率因数0.8，Tm=4000h，=3500h，送电60km，试选择导线截面。采用jKS法：故Kj=Kj0L=0.195960=11.75。将Kj代入(5)式：S=350031.5606000(1+0.752)(1011.754000352)=107.54(mm2)故选取导线为LGJ120。用jKS程序选择导线截面和采用j值法所得结果相同。也可以在设计中知道线损率(本题中11.75%)，如果认为这个线损率较大，可按当地允许线损率进行修正，最后用修正值选择导线截面。因此用这种方法是满足经济电流密度的最低线损率法。2负荷沿线路均匀分布时的计算负荷沿线路的均匀分布这种情况在农村还是比较多的，此时线损率仅是同样负荷集中于末端时线损率的1/3，如在这种情况下采用同一截面导线，则在使用式(5)时，K值做相应变化即可，从(5)式可以看出，在这种情况下，在同样线损率的情况下，均匀分布负荷时导线截面仅是集中负荷时的1/3。如果导线采用不等截面，则