供配电线路的结构与运行教学资料.ppt

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1、供配电线路的结构与运行供配电线路的结构与运行 供配电线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的任务。按电压等级不同分为高压线路和低压线路，按结构型式不同又分为架空线路、电缆线路和室内线路。本模块主要学习工厂供配电线路的结构与敷设方式，导线和电缆的选择方法以及供配电线路的运行和维护等方面的技能。使学生对工厂供配电线路施工、运行和维护有明确的认识，为今后从事工厂供配电线路维护方面的工作奠定基础。2学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设知知识识目目标标理解供配电系统中的电力线路的类型与敷设方式，导线和电缆的选择原则。能力目能力目标标明确架空线路和电缆线路的结构与敷

2、设要求，理解导线和电缆的选择原则，为后续内容的学习打下基础。重点和重点和难难点点教学重点：电力线路的结构和敷设、电力线路导线截面的选择。教学难点：电力线路导线截面的选择。3学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设一、架空一、架空线线路的路的结结构与敷构与敷设设二、二、电电力力电缆电缆的的结结构与敷构与敷设设三、供配三、供配电线电线路路导线导线和和电缆电缆的的选择选择4学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设一、架空一、架空线线路的路的结结构与敷构与敷设设 架空线路是利用电杆架空敷设导线的露天线路。其优点是敷设比较容易，投资少、成本低、维修方便、易

3、于发现和排查故障，因此，在一般的企业里被广泛采用；但它的缺点是占用一定的地面面积、有碍交通和观瞻、受环境影响、安全可靠性差，因此城市和现代化的工厂里逐渐减少架空线路，在有腐蚀气体、易燃、易爆场所更不宜架设架空线路。51.架空架空线线路的路的结结构构架空线路由架空导线、电杆、绝缘子和线路金具等原件组成，如图41所示。在110kV及以上的架空线路上，还应装设避雷线，以保护全部线路。35kV的线路在靠近变电所12km的范围内应装设避雷线，作为变电所的防雷措施。10kV以下的配电线路，除了雷电活动强烈的地区，一般不需要装设避雷线。学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设图4-1

4、 架空线路的结构6学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（1）导线导线是线路的主体，承担这输送电能的功能。架空线路的导线一般采用多股绞线。按材质分，有铜绞线（TJ）、铝绞线（LJ）和钢芯铝绞线（LGJ）。目前最常用的是铝绞线，在35kV及以上的架空线路上，则多采用钢芯铝绞线。钢芯铝绞线简称“钢芯铝线”，其横截面结构如图42所示。钢芯铝绞线的线芯为钢线，外围用铝线，利用了钢线机械强度高和铝线导电性好的优点。图4-2 钢芯铝绞线的截面 架空线一般采用裸导线，但敷设在大、中城市区主次干道、繁华街区、新建高层建筑群区、及新建住宅区的中、低压架空配电线路以及有腐蚀性物质的环境中

5、的架空线路，宜采用绝缘导线。7学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设表4-2 架空裸导线的最小截面线路类别导线最小截面/mm2铝及铝合金线钢芯铝线铜绞线35kV及以上的线路353535310kV线路居民区352525非居民区251616低压线路一般161616与铁道交叉跨越档3516168学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（2）电杆电杆是支撑导线的支柱，是架空线路的重要组成部分。对电杆的要求是要有足够的机械强度，尽可能地经久耐用，价廉，便于搬运和安装。电杆按其材料不同，有木杆、水泥杆和铁塔等。其中水泥杆因其经济耐用，维护简单等优点，同时可

6、节约大量的木材和钢材，因此得到普遍的应用。根据电杆在线路中的的不同作用和受力情况，可分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分支杆和跨越杆等，各种杆在低压架空线路上的应用如图4-3所示。9学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设图4-3 各种电杆在低压架空线路中的应用10学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设(3)横担 横担安装在电杆的上部，用来安装绝缘子以架设导线。(4)拉线 拉线的作用是平衡电杆各方面的受力，防止电杆倾斜。（5）绝缘子和金具架空线路的绝缘子又叫瓷瓶，用来固定导线，并使导线之间、导线与电杆横担之间绝缘。绝缘子要具有一定的电气绝缘强

7、度和机械强度。11学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设图4-4 拉线的结构12学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设图4-5 绝缘子的外形结构13学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设图4-6 常用的金具14学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设2.架空架空线线路的敷路的敷设设（1）敷设要求敷设架空线路要严格遵守相关技术规程和操作规程，自始至终重视安全教育，采取安全 保障措施，防止发生事故，并严格保证工程质量，竣工后必须严格按规定的手续和项目进行检查验收，才能投入使用。（2）架空线路路径的

8、选择 架空线路路径的选择，应认真进行调查研究，综合考虑运行、施工、交通条件和路径长度等因素，统筹兼顾，全面安排，进行多方案的比较，做到经济合理、安全适用。15学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（3）架空导线的排列架空线路的排列相序应符合下述规定。高压线路：面向负荷从左至右为L1、L2、L3。低压线路：面向负荷从左至右为L1、N、L2、L3。图4-7导线在电杆的排列方式16学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（4）架空导线的距离表4-3 架空导线间的最小距离电压等级档距/m40及以下5060708090100110120高压0.600.6

9、50.700.750.850.901.001.051.15低压0.300.400.450.50 在正常情况下，线路各相导线受风力作用而摆动。在风向、风速变化的情况下，有时会因为线间距离过小而发生放电或跳闸。根据运行经验，导线的水平距离可采用表4-3所列的数值。17学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（5）架空线路的档距、弧垂 架空线路的档距(跨距)是指同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离，如图4-8所示 线路的档距一般可采用表4-7所列的数值，耐张段不宜超过2km。表4-7 线路的档距（单位：m）地区电压等级高压低压城镇40504050郊区60100406018学学

10、习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设图4-8 架空导线的档距和弧垂19学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设二、二、电电力力电缆电缆的的结结构与敷构与敷设设 在城市和现代化的工厂里逐渐减少架空线路改用电缆。特别是在有腐蚀气体的易燃易爆场所，更不宜架设架空线路。电缆线路与架空线路相比虽具有成本高、技资大、维修不便等缺点，但它与架空线路比有以下优点。1）由于电力电缆大部分敷设于地下，所以不受外力破坏（如雷击、风害、鸟害、机械碰撞等），不受外界影响，运行可靠，发生故障的几率较少。2）供电安全，不会对人身造成各种伤害。3）维护工作量少，无需频繁地巡视检

11、查。4）不需要架设杆塔，使市、厂容整洁，交通方便，还能节省钢材。5）电力电缆的充电功率为容性，有助于提高功率因数。所以电缆线路在现代化工厂和城市中，得到了越来越广泛的应用。20学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设1.电电力力电缆电缆的的结结构构（1）电缆的类型 1）按电压可分为高压电缆和低压电缆。2）按线芯数可分为单芯、双芯、三芯、四芯和五芯等。3）按线芯材料可分为铜心和铝心两类。4）按绝缘材料可分为油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和橡胶绝缘电缆等，还有正在发 展的低温电缆和超导电缆。（2）电缆构造 1）线芯2）绝缘层3）保护覆盖层21学学习单习单元一元一供配供配电线电

12、线路的路的结结构与敷构与敷设设图4-9电力电缆的结构a）泊浸纸绝缘电力电缆 b)交联聚乙烯绝缘电力电缆22学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（3）电缆的型号 电缆的型号由字母和数字组成，分别表示电缆的结构、适用场合、绝缘种类和特征。23学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（4）电缆头的结构电缆头包括电缆中间接头和电缆终端头。电缆的一端与其他电气设备连接时，需用电缆终端头；将两条电缆的一端连接成为一条电缆线路时，需利用电缆中间接头，电缆终端头和中间接头统称为电缆头。图4-10 110kV电缆环氧树脂中间头24学学习单习单元一元一供配供配电

13、线电线路的路的结结构与敷构与敷设设图411 户内式环氧树脂终端头图412 交联电缆热缩终端头 25学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设2.电电力力电缆电缆的敷的敷设设方式方式（1）直埋敷设这种敷设方式投资省、散热好，但不便检修和查找故障，且易受外来机械损伤和水土侵蚀，一般用于户外电缆不多的场合，直埋敷设应使用具有铠装和防腐层的电缆。如图413所示。图4-13 直埋敷设26学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（2）电缆沟敷设电缆沟内可敷设多根电缆，这种敷设方式占地少，且便于维修，如图414所示。图414电缆沟敷设（a）户内的 （b）户外的

14、（c）厂区的27学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（3）电缆桥架敷设电缆桥架由支架、托臂、线槽及盖板组成。电缆桥架在户内和户外均可使用。采用电缆桥架敷设的线路，整齐美观、便于维护，槽内可以使用价廉的无铠装全塑电缆。电缆桥架亦称电缆托盘，有全封闭与半封闭等型式。如图415所示。图415 电缆桥架28学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设3.电缆敷设的一般要求电缆敷设的一般要求（1）为防止电缆在地形发生变化时受过大的拉力，电缆在直埋敷设时要比较松弛，可作波浪形埋设。电缆长度可考虑1.5%2%的余量，以便检修。（2）下列地点的电缆应穿管保护：电

15、缆引入或引出建筑物或构筑物；电缆穿过楼板及主要墙壁处；从电缆沟道引出至电杆、或沿墙敷设的电缆距地面2m以下及地下0.3m深度的一段；电缆与道路、铁路交叉的一段。所用保护管内径不得小于电缆外径的1.5倍。以前是采用铜管作保护管，现在可用“碳素管”作保护管，其性能和价格均优于钢管。（3）电缆与不同管道一起敷设时应满足下列要求：不允许在敷设煤气管、天然气管及液 体燃料管路的沟道中敷设电缆；在热力管道的明沟或隧道中，一般不要敷设电缆；个别情况 下，如不致使电缆过热时，可允许少数电缆敷设在热力管道的沟道中，但应分隔在不同侧，或将电缆安放在热力管道的下面。（4）直埋电缆埋地深度不得小于0.7m，土壤沟离建

16、筑物基础不得小于0.6m。直埋于冻 土地区时，宜埋在冻土层以下。（5）电缆沟的结构应考虑到防火和防水。电缆沟进入建筑物及隧道的连接处应设置防火 隔板。电缆沟的排水坡度不得小于0.5%，而且不能排向建筑物内侧。（6）电缆的金属外皮和金属电缆头及保护钢管和金属支架等，均应可靠接地或作等电位 联结。29学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设三、供配三、供配电线电线路路导线导线和和电缆电缆的的选择选择1.导线导线和和电缆电缆的的选择选择要求要求 为了保证供配电线路安全、可靠、优质、经济地运行，其导线和电缆的材质与截面积选择非常重要。在选择导线的材质时，要考虑电网电压等级与敷设

17、的环境等因素。对于敷设在城市繁华街区、高层建筑群区及旅游区和绿化区的10kV及以下的架空线路，以及架空线路与建筑物间的距离不能满足安全要求的地段及建筑施工现场，宜采用绝缘导线。对于10kV及以下的架空线路，一般采用铝绞线。35kV及以上的架空线路及35kV以下线路在档距较大、电杆较高时，则宜采用钢芯铝绞线。沿海地区及有腐蚀性介质的场所，宜采用制绞线或绝缘导线。30学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设 电缆线路，在一般环境和场所，可采用铝芯电缆。在重要场所及有剧烈振动、强烈腐蚀和有爆炸危险场所，宜采用铜芯电缆。在低压TN系统中，应采用三相四芯或五芯电缆。埋地敷设的电缆

18、，应采用有外护层的铠装电缆。在可能发生位移的土壤中埋地敷设的电缆，应采用钢丝铠装电缆。敷设在电缆沟、桥架和水泥排管中的电缆，一般采用裸铠装电缆或塑料护套电缆，宜优先选用交联电缆。凡两端有较大高度差的电缆线路，不能采用油浸纸绝缘电缆。住宅内的绝缘线路，只允许采用铜芯绝缘线，一般采用铜芯塑料线。31学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设在选择导线截面时要考虑几个条件，即：发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度等。根据设计经验，一般10kV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件选择导线和电缆截面积，再校验电压损耗和机械强度（电缆不校验机械强度）。低压照明线

19、路，由于照明对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。35kV及以上的高压线路及35kV以下长距离大电流线路，可先按经济密度确定经济截面，再校验其他条件。32学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设2.导线导线和和电缆电缆截面的截面的选择选择与与计计算算（1）按发热条件选择导线和电缆的截面1）三相系统中相线截面积的选择按发热条件选择三相系统中的相线截面积时，应使其允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30，即 IalI30 （41）33学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设 在三相四线制线路分支的两相三

20、线线路和单相线路中，由于其中性线电流与相线电流相等，因此其中性线截面积A0应与相线截面积A相同，即 A0 A （43）对于三次谐波电流相当突出的三相四线制线路，由于各相三次谐波电流都要通过中性线，使得中性线电流可能接近甚至超过相电流，因此中性线截面积A0不宜小于相线截面积A，即 A0 A （44）三相四线制中的N线，要通过不平衡电流或零序电流，因此N线的允许载流量不应小于三相系统中的最大不平衡电流，同时应考虑、谐波电流的影响。一般三相四线制的中性线截面积A0，应不小于相线截面积A的50%，即 A0 0.5A （42）34学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设三相系统保

21、护线（PE线）截面积的选择 PE线要考虑三相线路发生单相短路故障时的单相短路热稳定度。根据短路热稳定度的要求，如PE线与相线同材质时，GB 500541995低压配电设计规范规定：当A 16mm2时 APE A （4-5）当16mm2 A 35mm2时APE 16mm2 （4-6）当A35mm2时APE 0.5A （4-7）35学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设三相系统保护中性线（PEN线）截面积的选择 PEN线兼有N线和PE线的功能，因此其截面积选择应同时满足上述N线和PE线的选择条件，取其中的最大值。且按GB 500541995规定：当采用单芯导线作PEN线时

22、，铜芯载面积不应小于10mm2，铝芯截面积不应小于16mm2；采用多芯电缆的芯线作PEN线干线 时，其截面积不应小于4mm2。36【例4-1】有一条采用BV500型铜芯塑料线穿硬塑料管（PC）暗敷的220/380V TNS线路，其计算电流为140A，当地最热月平均气温为+25。试按发热条件选择此线路的导线的截面积。解（1）相线截面积的选择 查附表4-1得25时5根BV500型铜芯塑料线穿PC管，导线截面积为70mm2时的Ial=148 AI30=140A。因此按发热条件，相线截面积选为70m2，穿线的配管内径选为75mm。（2）N线截面积的选择 按A0 0.5A选择，N线截面积选为35mm2。

23、（3）PE线截面积的选择 按APE 0.5A选择，PE线截面积也选为35mm2。选择结果可表示为:BV500（370135PE35）PC75学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设37学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设（2）按）按经济电经济电流密度流密度选择导线选择导线和和电缆电缆的截面的截面这种方法适用35kV及以上线路及35kV以下但电流很大的线路，其导线和电缆截面积宜按经济电流密度选择，可以使线路的年费用支出最小。按经济电流密度选择的截面积，称为经济截面积。导线或的截面积越大，电能损耗越小，但线路投资、维修费用和有色金属消耗量要增加。

24、因此从经济方面考虑，导线应选择一个比较经济合理的截面积，既能降低电能损耗，又不致过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。38学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设图416是线路年费用C与导线截面积A的关系曲线。其中曲线1表示线路的年折旧费（即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系曲线；曲线2表示线路的年电能损耗费与导线截面积的关系曲线；曲线 3为曲线1与曲线2的叠加，表示线路的年运行费用（含线路的折旧费、维修费、管理费和电能损耗费）与导线截面的关系曲线。图4-16 线路年费用与导线截面积的关系曲线39学学习单习单元一元一供配供配电线

25、电线路的路的结结构与敷构与敷设设 从全面的经济效益考虑选择的导线截面积，称为“经济截面积”，用符号Aec表示。我国现行的经济电流密度规定如表49表49 导线和电缆的经济电流密度（单位：A/mm2）线路类别导线材质年最大负荷利用小时3000h以下30005000h5000h以上架空线路铜3.002.251.75铝1.651.150.90电缆线路铜2.502.252.00铝1.921.731.5440学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设按经济电流密度jec计算经济截面积Aec的公式为：式中I30为线路的计算电流。计算出Aec后，选择最接近的标准截面积，然后校验其他条件。

26、（48）41【例42】有一条采用LGJ型钢芯铝绞线架设的35kV架空线路供电给某厂，其计算负荷为5000kW，cos=0.9，Tmax=4300h。试选择该钢芯铝绞线的经济截面，并校验发热条和机械强度。（户外温度为25）解（1）按经济电流密度选择由表49查得jec=1.15A/mm2，因此可得选取最接近的标准导线截面A=70mm2，即选择LGJ70的钢芯铝绞线。（2）校验发热条件：查附表4-1，LGJ70的允许载流量（户外25C时）为Ial=265A，此值远大于I30=92A，因此满足发热条件。（3）校验机械强度：查表4-2，架空钢芯铝绞线最小截面Amin=25m时，因此LGJ70完全满足机械

27、强度要求。学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设42（3）按）按电压损电压损耗耗选择导线选择导线和和电缆电缆的截面的截面学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设1）电力线路的电阻和电抗电力线路的主要参数有电阻和电抗线路的电阻：（49）线路的电抗：（410）式中R0为导线、电缆单位长度的电阻，X0为导线、电缆单位长度的电抗，43学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设如果分别以U1和U2即表示线路的首端和末端的电压，电压损耗则是指线路首端线电压和末端线电压的代数差。即：通常以百分数的形式表示，即：（411）按规定，高压配电

28、线路（610kV)的允许电压损耗不得超过线路额定电压的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的电压损耗，一般不超过设备额定电压（220V、380V）的5%，对视觉要求较高的照明线路，则不得超过其额定电压的2%3%。44学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设3）电压损耗的计算线路有一个集中负荷的三相线路电压损耗的计算公式电压损失百分数为:45学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设线路有多个集中负荷的三相线路电压损耗的计算公式 对于“无感”电路，即线路电感可以忽略不计或负荷cos1的电路，则电压损耗计算公式为：对于“均一无感

29、”电路，即不仅线路的感抗可以不计，而且全线采用同一型号规格的导线，则电压损耗计算公式为：46学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设用百分值表示为：式中C为计算系数，见表410表410 电压损耗公式中的计算系数C值线路类型线路额定电压计算系数C/（Kwmmm2）铝导线铜导线三相四线（三线）220/38046.276.5两相三线20.534.0单相及直流2207.7412.81101.943.2147学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设【例43】某220/380V线路，线路全长85m，采用BV500(335+116)mm2的四根导线明敷，在距线

30、路的首端50m处，接一20kW的电阻性负荷，在线路末端接有一30kW的电阻性负荷。试计算该线路电压损耗的百分值。解 查表410 得C=76.5kWm/mm2，而M=20kW50m+30kW85m=3550Wm，故：48学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算公式49学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设2）按允许电压损耗选择、校验导线截面 综上所述，可以用允许的电压损耗Ual来验证导线的截面。导线和电缆在通过正常最大的负荷电流（计算电流）时产生的电压损耗U，不应超过正常运行时允许的电压损耗Ual。对中小企业和

31、用户的高压线路，一般比较短，可不进行电压损耗校验。一般情况下，当供电线路较短时常采用统一截面的导线。可直接计算线路的实际电压损耗百分值U%，然后根据允许电压损耗Ual%来校验其导线截面是否满足电压损耗的条件，即:50学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设 如果是“均一无感”线路，还可以在已知线路的允许电压损耗的条件下，计算该导线的截面，即：51学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设【例44】离变电所400m处的办公楼，照明负荷有36kw，线路采用220/380V三相四线制供电，干线上的电压损失不允许超过5%，敷设的环境温度为40，试选择干线的

32、导线截面，并验证发热条件。解 1）负荷矩为：查表410，三相四线制采用铜线，常数C=76.5kWm/mm2，则倒显得截面为：初选导线截面为50mm2的铜芯塑料线BV，其允许载流量为168A。52学学习单习单元一元一供配供配电线电线路的路的结结构与敷构与敷设设 2）按发热条件验证该负荷的计算负荷为：该符合的计算电流为：168A可见，所选的导线允许载流量远大于负荷计算的电流，故可以选用BV（350+135）mm2的导线。53学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护 知知识识目目标标 理解电力线路的接线方式、特点及适用范围。掌握架空线路和电缆线路的运行及维护的工作内容和具体要

33、求。能力目能力目标标 明确电力线路的接线方式，适用范围，及安装要求。明确架空线路和电缆线路运行维护的意义和工作内容。重点和重点和难难点点 教学重点：电力线路的接线方式，适用范围，及安装要求。教学难点：线路运行与维护的规范标准。54学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护一、供配一、供配电线电线路的接路的接线线方式方式二、架空二、架空线线路的运行及路的运行及维护维护三、三、电缆线电缆线路的运行及路的运行及维护维护55学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护一、供配一、供配电线电线路的接路的接线线方式方式（1）高压配电线路的接线方式 1）放射式接线

34、图421是高压放射式线路的电路图。放射式线路之间互不影响，便于装设自动装置，而且这种放射式线路发生故障或检修时，只影响一个用户，操作控制灵活，因此供电可靠性较高；但是高压开关设备用得较多，每台高压断路器或负荷开关须装设一个高压开关柜，投资成本高；这种接线方式适用于离供电点较近的大容量用户，对供电可靠性要求较高的重要用户。图42156学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护2）树干式接线 图422是高压树干式线路的电路图。树干式接线的特点正好与上述放射式接线相反。一般情况下，树干式接线采用的开关设备较少，有色金属消耗量也较少，因此投资少；但在干线发生故障主检修时，停电范围

35、大，控制不够灵活，因此供电可靠性较低。这种接线方式适用于离供电点较远的小容量用户，不套太重要的用户。42257学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护3）环形接线 图423是高压环形接线的电路图。环形接线，实质上是两端供电的树干式接线。为了 避免环形线路上发生故障时影响整个电网的正常运行，也为了便于实现线路保护的选择性，因此绝大多数环形线路采取“开口”运行方式，即环形线路中有一处的开关正常时是断开的。这种环形接线在现代城市电网中应用很广。通常采用以负荷开关取代隔离开关为联络主开关的环形接线。现在生产的高压环网柜就专用在这种环形电网中，既简单经济，操作灵活，且能保证较高的

36、供电可靠性。42358学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护 2）低压配电线路的接线方式 1）放射式接线 图424是低压放射式接线示意图。放射式接线的特点是:其配电出线发生故障时，不致影响其他配电出线的运行，因此供电可靠性较高。但是一般情况下，其有色金属消耗量较多，多用于容量较大或对供电可靠性要求高的重要负荷。42459学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护2）树干式接线 图425 a、b是两种常见的低压树干式接线。树干式接线与放射式相比，它采用的开关电器较少，有色金属消耗量也较少，但在线路发生故障时，影响范围大，故其供电可靠性较差。树干式接

37、线在机械加工车间、工具车间和机修车间中应用比较普遍，且多采用封闭式母线，灵活方便，也较安全，适于容量小而分布较均匀的用电设备配电。图424 b所示“变压器干线组”接法，还省去了变压器低压侧整套低压配电装置，从而使变电所接线大为简化，投资大大降低。60学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护图426是变形的树干式接线，称为链式接线。链式接线的特点与树干式基本相同，适于用电设备彼此相距很近而容量都较小的次要用电设备。链式相连的配电箱（见图425a）不宜超过3台，总容量不宜超过10kW。链式相连的电动机等用电设备（见图425b）不宜超过5台，设备容量也不宜超过10kW。图4-

38、26 低压链式接线（a）低压配电箱连接 b）电动机等低压设备链接61学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护3）环形接线 环形接线，供电可靠性较高。任一段线路发生故障或检修时，都不致造成供电中断，或只短暂停电，当切换电源的操作完成，即可恢复供电。环形接线，可使电能损耗和电压损耗减少，但是其保护装置及其整定配合比较复杂。如果配合不当，容易发生误动作，反而扩大停电范围。62学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护 综述，用户的供配电线路接线应力求简单。如果接线过于复杂，层次过多，不仅浪费投资，维护不便，而且由于电路中连接的元件过多，因操作错误或元件故

39、障而发生事故的机率随之增多，处理事故和恢复供电的操作也比较麻烦，从而延长了停电时间。同时由于配电级数多，继电保护的级数也相应增多，动作时间也相应延长，对供电系统的故障保护十分不利。因此，按照有关标准规定供配电系统应简单可靠，同一电压供电系统的配电级数高压不宜多于两级，低压不宜多于三级。63学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护二、架空二、架空线线路的运行及路的运行及维护维护 线路的电杆、导线和绝缘子等不仅承受正常机械荷重和电力负荷，而且还经常受到各种自然条件的影响，如风、雨、冰雪、雷电等。这些因素会使线路元件逐渐损坏。如季节性气 温变化，使导线张力发生变化，从而使导线

40、弧垂发生变化。夏季由于气温升高，导线弧垂过 大，遇到大风，容易发生导线短路事故。冬季由于气温过低，导线弧垂过小，又容易发生断 线事故。此外，空气中的灰尘，特别是空气中的煤烟、水汽、可溶盐类和有害气体，将线路 绝缘子的绝缘强度大大降低，这样就会增加表面泄露电流，尤其是在恶劣的气候条件下（如 雾、雪、雨），污秽层吸收水分，使导电性能增加，从而造成绝缘子闪络事故。另外，架空线路也往往受到外力破坏，从而造成线路事故。因此，对架空线路加强运行维护对保证安全可靠供电极其重要。64学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护（1）设备标志 为了便于管理，保证安全，对各条线路给以命名，对每

41、一电杆予以编号。命名的原则大致为：由工厂总降压变电所起，至主要车间的线路部分，称为干线。为了便于工作，一般应按车间名称来命名。每条配电线路的电杆基数，编号一般方法是单独编干线、支线，由电源端起为1号。若由两个以上电源的供电的线路，可定一个电源点为基准进行编号。将线路名称，电杆号码直接写在电杆上，或印制在特制的牌子上，再固定于电杆上，称为杆号牌，设在距地面2米高处。工厂企业配电线路常有环形供电方式，所以相序是很关键的问题。为了不致接错线，要求在变电所的出口终端杆、转角、分支、耐张杆上作出相序的标志。常用的方法在横担上对应导线的相序，涂以黄、绿、红，分别表示U（A）、V（B）、W（C）相的颜色，也

42、可在特制的牌子上写上U（A）、V（B）、W（C），然后对应导线的相序固定在横担上，称相序牌。为了防止误登电杆，造成事故，在变压器台、学校附近或认为必要的某些电杆要挂上“高压危险，切匆攀登”告示牌。65学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护（2）线路的巡视 架空线路的运行监视工作，主要采取巡视和检查方法。通过巡视和检查，掌握线路运行状况及周围环境的变化，以便及时消除隐患，预防事故的发生，并确定线路检修的内容和时间。架空线路的巡视，按照工作性质和任务，以及规定的时间不同，可分正常巡视、夜间巡视、故障巡视和特殊巡视。正常巡视，也叫定期巡视，主要检查线路各元件的运行状况，有无

43、异常损坏现象；夜间 巡视，其目的是检查导线接头及各部结点有无发热现象，绝缘子有无因污秽及裂纹而放电；故障巡视，主要是查明故障地点和原因，便于及时处理；特殊巡视，主要是在气候骤变，如 导线覆冰、大雾、狂风暴雨时进行巡视，以查明有无异常现象。66学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护（3）线路的维护 由于架空线路长期处于露天运行，经常受到周围环境和大自然变化的影响，在运行中会发生各种各样的故障。据运行情况统计，在各种故障中多属于季节性故障。为了防止线路在不同季节发生故障，就应加强线路维护工作，采取相应的反事故措施，从而保证线路的安全运行。1）污秽和防污 2）线路覆冰及其消

44、除的措施3）防风和其他维护工作 4）线路事故处理 67学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护三、三、电缆线电缆线路的运行及路的运行及维护维护（1）电力电缆的线路的巡视和检查对于电缆线路，一般要求每季进行一次巡视检查。室外电缆起初每三个月巡查一次，每年应有不少于一次的夜间巡视检查，并应选择细雨或初雪的日子里进行；室内电缆头可与高压配电装置巡查周期相同；暴雨后，对有可能被雨水冲刷的地段，应进行特殊巡查。并应经常监视其负荷大小和发热情况。在巡视检查中发现的异常情况，应记入专用记录簿内，重要情况应及时汇报上级，请示处理。68学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路

45、的运行及维护 1）电力电缆的巡视检查 直埋电缆巡视检查项目和要求。沟道内电缆巡视检查项目和要求。电缆头巡视检查项目和要求。2）电力电缆运行时的禁忌 不要忽视对电缆负荷电流的检测。电缆配电线路不应使用重合闸装置。电缆配电线路断路器跳闸后，不要忽视电缆的检查。直理电缆运行四忌。电缆路径附近地面不能随便挖掘；电缆路径附近地面不准堆放重物及腐蚀性物质、临时建筑；电缆路径标桩和保 护设施，不准随便移动、拆除；电缆进入建筑物处不得渗漏水；69学学习单习单元二元二供配电线路的运行及维护供配电线路的运行及维护3）电力电缆异常运行及事故处理 电缆过热处理电缆渗漏油处理电缆头套管闪络破损处理电缆机械损伤处理（2）

46、电缆线路的故障探测 1）电缆故障的分类及特点 短路型断线型闪络型 复合型 2）常用电缆故障测试和特点 电桥法 脉冲法 70模模块块小小结结电力电缆大部分敷设于地下，不易受外界影响，供电安全，运行可靠，维护工作量少，发生故障的几率较少。不需要架设杆塔，使市、厂容整洁，所以电缆线路在现代化工厂和城市中，得到了越来越广泛的应用。在选择导线截面时要考虑几个条件，即：发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度等。根据设计经验，一般10kV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件选择导线和电缆截面积，再校验电压损耗和机械强度（电缆不校验机械强度）。低压照明线路，由于照明对电压水平要求较高，因此

47、通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。35kV及以上的高压线路及35kV以下长距离大电流线路，可先按经济密度确定经济截面，再校验其他条件。电力线路的接线方式与电源进线电压有关，按照进线电压不同，分为高压配电线路接线方式和低压配电线路接线方式。高压配电线路有放射式、树干式和环形等基本接线方式；低压配电线路也有放射式、树干式和环形等基本接线方式。71由于架空线路经常受到各种自然条件的影响，会使线路元件逐渐损坏。因此，需要对架空线路加强运行维护，以保证安全可靠供电。架空线路的运行监视工作，主要采取巡视和检查方法。通过巡视和检查，掌握线路运行状况及周围环境的变化，以便及时消除隐患，预防事故的发生，并确定线路检修的内容和时间。架空线路的巡视，可分正常巡视、夜间巡视、故障巡视和特殊巡视。架空线路的维护主要包括：污秽和防污、线路覆冰及其消除的措施、防风和其他维护工作、线路事故处理等。对于电缆线路，一般要求每季进行一次巡视检查。室外电缆起初每三个月巡查一次，每年应有不少于一次的夜间巡视检查，并应选择细雨或初雪的日子里进行；室内电缆头可与高压配电装置巡查周期相同；暴雨后，对有可能被雨水冲刷的地段，应进行特殊巡查。并应经常监视其负荷大小和发热情况。在巡视检查中发现的异常情况，应记入专用记录簿内，重要情况应及时汇报上级，请示处理。72模块结束模块结束73结束结束