河南理工大学现代供电技术总结电力线路的选择.docx
《河南理工大学现代供电技术总结电力线路的选择.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《河南理工大学现代供电技术总结电力线路的选择.docx(21页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 河南理工大学现代供电技术总结第五章电力线路的选择 河南理工大学现代供电技术总结第五章 电力线路的选择 第五章电力线路的选择 第一节电力线路概述 架空线:主要优点: 1)设备简洁,造价低(为电缆的造价的1/4); 2)易于检修和维护;露置空中,依靠定期巡线便能准时发觉缺陷;3)利用空气绝缘,建筑比拟简单;存在问题: 1)侵占地面位置,有碍交通。导线距地高度及距邻近建筑物的距离都有明确的规定;2)易受环境影响、安全牢靠性较差3)影响厂区美化 电缆:不占地面空间,美化环境,有利于地面设施的布置,并且不受外界气候条件的影响,故障率低;但有价格高,输送容量小,敷设修理困难,难于发觉和排解故障的缺点。一
2、、架空线路的构造 架空线路由导线、电杆、横担、绝缘子和线路金具等主要元件组成,见右图。为了防雷,有的架空线路上还在电杆顶端架避雷线(架空地线)。为了加强电杆的稳固性,有的电杆还安装有拉线或板桩。(一)导线 导线是线路的主体,担负着输送电能(电力)的功能。 铝绞线(LJ)导电性能较好,重量轻,机械强度较小,耐腐蚀性差。多用于610kV的线路。铜绞线(TJ)导电性能好,机械强度好,对风雨和化学腐蚀作用的反抗力都较强,但价格较高。钢芯铝绞线(LGJ)在机械强度要求较高的场合和35kV及以上的架空线路上多被采纳。(二)杆塔 杆塔是支持导线的支柱,是架空线路的重要组成局部。对电杆的要求,主要是有足够的机
3、械强度,同时尽可能经久耐用,价廉,便于搬运和安装。杆塔按其采纳的材料分,有木杆、水泥杆和铁塔等三种。(三)横担 横担安装在电杆的上部,主要作用是固定绝缘子,并使各导线相互之间保持肯定的距离,防止风吹或其他作用力产生摇摆而造成相间短路。目前使用的主要是铁横担、木横担、瓷担等。(四)绝缘子 绝缘子又称瓷瓶。线路绝缘子用来将导线固定在电杆上,并使导线与电杆绝缘。故绝缘子应具有良好的绝缘性能和机械强度,并能承受各种气象条件的变化而不裂开。(五)金具 用于连接、固定导线或固定绝缘子、横担等的金属部件。常用的金具有:悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、联结金具、爱护金具等。二、电缆线路的构造1铠装电缆 (1)铠
4、装电缆是传输和安排电能的一种特别导线。它由导体、绝缘层和爱护层和铠装层组成。(2)导体即电缆线芯,一般由多根铜线或铝线绞合而成。(3)绝缘层作为相间及对地的绝缘, (4)爱护层又分内护层和外护层。内护层用来直接爱护绝缘层,外护层用以防止内护层免受机械损伤和腐蚀。 (5)铠装层:钢丝或钢带缠绕。2软电缆 软电缆分为橡胶电缆与塑料电缆(无铠装)两种。其次节导线截面选择一、导线截面选择原则为使供电系统安全、牢靠、优质、经济地运行,截面的选择必需满意以下条件:1.发热条件 导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流(即计算电流)时产生的发热温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度。2.电压损失条件
5、导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗,不应超过正常运行时允许的电压损耗。3.经济电流密度 35KV及以上高压线路及电压35KV以下但距离长、电流大的线路,其导线和电缆截面按经济电流密度选择,以使线路的年费用支出最小。企业内的10KV及以下线路,通常不按此原则选择。 4.机械强度 导线(包括裸导线和绝缘导线)截面应不小于其最小允许截面。架空裸导线的最小允许截面见表5-1。对于电缆,由于它有内外护套,机械强度一般满意要求,不需校验。但需校验短路热稳定度。母线也应校验短路稳定度。二、导线截面选择计算 (一)按经济电流密度选择导线截面 (1)选择截面越大,线路阻抗越小,电能损
6、耗就越小。 (2)截面选择越小,线路投资、有色金属消耗量及修理治理费用虽然低,也就是比拟经济。(3)从全面的经济效益考虑,使线路的年运行费用接近最小的导线截面,称为经济截面,用符号 Sec表示。 (4)对应于经济截面的线路负荷电流密度称为经济电流密度。 经济电流密度Jec与年最大负荷利用小时数有关,年最大负荷利用小时数越大,负荷越平稳,损耗越小,经济截面因而也就越大,经济电流密度就会变小。 按经济电流密度选择导线截面,应先确定Tmax,然后依据导线材料查出经济电流密度Jec,按线路最大长时负荷电流Ilo.m(设计阶段用计算电流Ica),由下式求出经济截面。 Ica2S,mmecJec 选取等于
7、或稍小于S的标准截面S再校验其他条件即可。SS ecl,lec (二)按长时允许电流选择导线截面 按长时允许电流选择导线截面应满意线路最大长时负荷电流Ilo.m(设计阶段用计算电流Ica,以下照此处理。)不大于导线长时允许电流Ial的条件,即IalIca 一般打算导线允许载流量时,四周环境温度均取25作为标准,当四周空气温度不是25,导线的长时允许电流应按下式进展修正。0IalmIalIalKm0 对于电缆,还应当考虑到电缆的敷设方式对散热条件的影响。假如几根电缆并排,由于电缆相互影响,使散热条件变坏,其允许温度还应乘以并排修正系数K3。 电缆埋于土中,土壤的热阻系数不同,散热条件也不同,应乘
8、以土壤热阻修正系数K2。 KIalK1K2K3IalIal因此电缆的允许电流应按下式计算: (三)按允许电压损失选择导线截面 线路的电压损失是指线路始、末两端电压的有效值之差,以表示 U1U2 UUUagacU%100%12 UN线路电压损失的计算 1.接有一个集中负载时线路的电压损失计算 相电压损失 UU1U2agacabbcIRcosIXsin 三相对称系统的线电压损失为 U3IRcosXsin 用功率表示PRQX1UPr0Qx0UUNN 2.接有多个集中负载时线路的电压损失计算 Q1q1q2q3P1p1p2p3 PppQ2q2q322333 P3=p3 pi、qi各分布负荷的有功及无功功
9、率;Pi、Qi各线段上负荷的有功及无功功率;ri、xi各线段上的电阻及电抗;Ri、Xi电源至和负荷的线路电阻及电抗。分段计算 1n1n线路上总的电压损失为UpiRiqiXiPriiQixiUUN1N1UU2)依据RUUX求出此时的R。alUR有功负荷在电阻上引起的电压损失,Ual线路的允许电压损失。 (3)导线或电缆的截面为:PlScaUNUR依据此值选择标准截面SSca(4)依据所选的标准截面及敷设方式,查出r0和x0,计算线路实际的电压损失,与允许电压 Q=q 损失比拟。如不大于允许电压损失则满意要求,否则加大导线或电缆截面,重新校验,直到所选截面满意允许电压损失的要求为止。 高压架空线一
10、般按经济电流密度选择;低压动力线按长时允许电流选;低压照明线,因 其对电压水平要求较高,所以,一般先按允许电压损失条件初选截面。 电缆与架空线相比,散热条件较差,故还应考虑在短路条件下的热稳定问题。因此高压 电缆截面除按经济电流密度、允许电压损失、长时允许电流选择外,还应按短路的热稳定条件进展校验。 低压电缆截面选择与高压电缆选择不同,主要考虑电缆正常运行时的发热与电压损失, 并考虑故障时短时承受大电流所引起的温升,故不再按经济电流密度选择,而是按长时允许负荷电流初选截面,再用正常运行允许电压损失和满意短路热稳定的要求进展校验,所选电缆必需满意上述全部条件。 例51从变电所架设一条10kV架空
11、线向三个负荷供电,最大负荷年利用小时为30005000h;导线采纳LJ线,线间几何均距为1m,线路长度及各负荷如图59所示。该地区最热月最高气温月平均值为42,配电线路允许电压损失为4%,试选择该10kV线路的导线截面。 1求各负荷点的有功功率及无功功率p10000.8800kWp35000.8400kWp24000.9360kW1 q24000.436174.4kvarq35000.6300kvarq110000.6600kvar2计算各线段的平均功率因数及电流pp1p2p3coscos0.8222AB22pqp1p2p3q1q2q3p2p37600.85cosBC22895.91p2p3q
12、2q3 依据负荷电流的计算式可分别求得各线段的最大长时负荷电流为 3100.82 400ICB28.87A3100.80 3按经济电流密度选择导线截面 IAB1560109.84AIBC7603100.8551.62A依据Tmax为30005000h,由表52查得LJ型导线的经济电流密度Jec为1.15A/mm2。故各段按经济电流密度初选的导线截面为SIAB109.8495.51mm2ABJec1.15 I51.622SBCBC44.89mmJec1.15I28.872SCDCD25.1mm Jec1.15选择LJ95型铝绞线。选择LJ35型铝绞线。选择LJ25型铝绞线。4按长时允许电流校验各
13、段截面 由表53查得LJ95为325A,LJ35为170A,LJ25为135A。由于该地区最热月最高气温月平均值为42。故要对长时允许电流进展修正,其修正系数QmQ0704228K0.79QmQ0702545 则各段长时允许电流修正值为LJ95为257A,LJ35为134A,LJ25为107A,均大于各段的最大长时负荷电流,故合格。 5按允许电压损失校验导线截面 查表56,得各段导线单位长度的电阻与电抗值r0.360.50.18x0.3340.50.17ABAB rBC0.961.51.44xBC0.3661.50.55 rCD1.3311.33xCD0.3710.37nn线路总的电压损失为
14、PriiQixi 11UUABUBCUCDUN =15600.187601.444001.3310740.174740.553000.3710 281+1094+532+182+261+111 =246V10电压损失百分数为U246U%100%100%2.46%4% UN10000 故电压损失符合要求。6按机械强度校验 由表53查得10kV非居民区最小允许截面为25mm2故所选各段导线均符合规定。 主要内容:架空线路导线截面积的选择计算 扩展阅读:河南理工大学现代供电技术总结第一章 供电系统 第1章供电系统 第一节电力系统根底一、电力系统 发电厂一般建在燃料、水力等丰富 的地方,与用户距离一般
15、很远。为降低输电线路的电能损耗,发电厂的电能经过升压变压器再经输电线路传输(高压输电);经高压输电线路送到距用户较近的降压变电所,经降压安排给用户。连接发电厂和用户之间的环节称电力网,由各级变电所和电力线路组成。发电厂、电力网和用户组成的统一整体 称为电力系统,起着电能生产、变换、输送、安排和消费的作用。 电力系统电力网发电机升压变压器输电线路降压变压器电能用户一次系统(高电压):在工程实际中,常把发电、输变电和配电等环节叫做一次系统。二次系统(低电压):保证一次系统安全/牢靠/经济运行的信息系统及其操作机构。包括继电爱护、测量和调度等环节。 供配电系统 工厂供配电系统由总降压变电所、高压配电
16、线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。1总降压变电所:总降压变电所负责将35110kV的外部供电电压变换为610kV的厂区高压配电电压,给厂区各车间变电所或高压电动机供电。 2车间变电所:车间变电所将610kV的电压降为380/220V,再通过车间低压配电线路,给车间用电设备供电。 3配电线路:配电线路分为厂区高压配电线路和车间低压配电线路。 主要电气设备符号电力变压器(T) 隔离开关(QS)不允许带电流操作负荷开关(QL)只能分断工作电流断路器(QF)能分断任何电流 电流互感器(TA)相当于一个电流源,二次最大输出电流为5A,为电流表、功率表、电度表等供应电流。电压互感器(TV)相当
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 河南 理工大学 现代 供电 技术 总结 电力 线路 选择
限制150内