电力线路导线截面积的选择.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,本讲主要内容：,1,、电力系统的组成和基本概念,2,、电力系统运行的特点和基本要求,电力网的导线路造价中占的比重可达,30,以上，正确的选择导线的截面，对电力网运行的经济型和技术的合理性具有重要意义导线截面过大，则投资增加；,导线截面过小，则线损和电压损耗增加因此，应从技术与经济两方面着手，选择合适的导线截面，使在满足技术条件下经济指标达到最优必须满足的技术条件：,机械强度,发热温度的要求,对于超高压线路，还必须满足不出现全面电晕的要求，无线电干扰电缆、硬母线：热稳定和动稳定,在满足上述技术条件的情况下，,对于区域网线路及有特殊调压设备的地方网线路，,按经济电流密度选择导线截面,对于无特殊调压设备的地方网线路，则,按允许电压损耗选择导线截面,一、选择线路导线截面的必要条件,1,、按机械强度的要求导线最小允许截面,架空线路架设在大气中，导线要经受各种外界不利条件的影响，要求导线必须满足足够的机械强度为此，对于跨越铁路通航河流、公路、通信线路以及居民区的线路，规定其导线截面不得小于,35mm2,通过其他地区的导线截面与线路类型有关，如表,导线,构造,单股,多股,材料,铜,钢、铁,铝及铝合金,铜,钢、铁,铝及铝合金,架空线等级,不允许使用,16,16,25,10,f,3.5mm,不允许使用,10,10,16,35kV,及以上线路为,类线路；,1,35kV,线路为,类线路,2,、按发热条件的要求导线最小允许截面,导线的温度过高，会使导线连接处的氧化加剧，使接触电阻增大。

接触电阻增大促使温度更为上升，形成恶性循环，可能使导线连接处损耗，造成严重事故对于架空导线，温度升高，使垂度过大，引起振动甚至导线对地距离不能满足安全距离的要求对于电缆和其他绝缘导体，温升过高，会使绝缘介质加速老化，甚至损坏规程规定：,铝及钢芯铝绞线在正常情况下温度不超过,70,，事故情况下不超过,90,对各种类型的绝缘导线，其允许工作温度为,65,在热平衡条件下，通过导线的电流与温升关系的表达式为：,利用上式可以计算导线长期允许通过的电流导线制造厂已按热平衡方程式计算各类导线长期允许通过的电流例 某变电所负荷为,10MW,，,cosj,0.8,，,Tmax=6000h,，由,15kM,外的水电站以,35kV,单回路供电试按发热条件选择钢芯铝绞线的截面解：线路需输送的电流,查附表，,LGJ,50,导线在环境温度为,25,时的长期允许电流为,220A,，因此选择,LGJ,50,以上的导线，均能满足发热条件的要求,3,、按电晕损耗条件的要求导线最小允许截面,高压架空线路的导线发生电晕时步进要消耗能量，且对无线电有干扰作用选择导线截面时，要求晴天线路不产生电晕产生电晕不仅与输电线路电压有关且与导线半径有关,额定电压,（,kV,）,110,220,330,单导线,双分裂导线,导线外径,(mm),9.6,21.4,33.1,相应线号,LGJ,50,LGJ,240,LGJ,600,2LGJ,240,可不必验算电晕的导线最小直径或相应导线型号,35kV,以下线路，导线表面电场强度较小，通常不会产生电晕，因此不必验算,二、按经济电流密度选择导线截面,1,、经济电流密度的概念,按经济条件选择导线截面，应权衡两方面：,为降低线路的电能损耗，导线截面越大越有利；,为节省投资及有色金属消耗量，导线截面越小越有利,为求得经济上最有利的截面积，必须进行经济计算。

经济计算应包括线路的投资和年运行费用两个方面线路的投资包括：一部分与导线截面（,S,）成正比，一部分与截面积无关,K=,a,1,S+C,对于输电线路，按经济电流密度选择导线截面,按经济条件选择导线截面，应权衡两方面：,为降低线路的电能损耗，导线截面越大越有利；,为节省投资及有色金属消耗量，导线截面越小越有利,综合考虑这些因素定出符合有关指标规定的导线截面，称为经济截面，对应与经济截面的电流密度称为经济电流密度,导线材料,年最大负荷利用小时数（,h,）,3000,以下,3000-5000,5000,以上,铜裸导线和母线,3.3,2.25,1.75,铝裸导线和母线、钢芯铝线,4.65,1.15,0.9,钢芯电缆,2.5,2.25,2.0,铝芯电缆,1.92,1.73,1.54,经济电流密度,J,（,A/mm,2,）,经济电流密度与线路导线的投资，年运行费用，计算电价，还本年限，投资利率、维护管理费用等许多因素有关，一般按年费用最小法由国家制定,步骤：,确定电力线路输送的最大负荷,根据负荷性质，由年最大负荷利用小时数,T,max,，查表得到所用材料的经济电流密度,J,，,计算导线截面,校验：,机械强度要求的最小允许截面,按允许载流量计算的截面,按经济电流密度选择的导线截面校验电晕是否发生（,110kV,及以上的电力线路需要校验电晕是否发生）,例：额定电压为,110kV,的双回线给某变电所供电，计算年内最大负荷,P=40MW,，,cos,0.8,，,T,max,=6000h,，线路长,100km,，试按经济电流密度选择导线截面。

解：线路输送的最大负荷电流,当,T,max,=6000h,时，由表查得经济电流密度,J=0.9A/,平方毫米,双回线每相导线总截面,每回线每相导线截面,选择钢芯铝绞线,LGJ,150,发热校验：架设双回路的目的是在一回路故障情况下，保证给变电所正常供电所以应校验一回路带全部负荷时的发热情况查附表，,LGJ-150,在故障情况下允许安全电流为,445262.4A,，故满足发热条件最小机械强度及电晕条件也满足三、按容许电压损耗选择导线截面,在没有特殊调压设备的地方电力网中，为了保证用电设备的电压偏移不超过允许范围，必须按,电压损耗,来选择导线截面一般的配电电力网，特别是农村的电力网其导线截面均按允许电压损耗选择各级配电线路的最大允许电压损失值：,11010kV,首末端（正常方式）,5%,；,380V,线路（包括接户线）,5%,；,220V,线路（包括接户线）,7%,合理选择导线截面，对电力网的经济运行和提高电能质量至关重要导线截面过大，则投资增加；导线截面过小，则线损和电压损耗增加,电力网导线截面的选择，通常根据电力网的性质确定对于输电线路，按经济电流密度选择导线截面对于配电线路，则按允许电压损耗选择导线截面,。

无论用哪一种方法选择导线截面，,都必须按导线的机械强度要求和按发热条件要求来校验导线最小允许截面,对,110kV,及以上的电力网，导线截面还必须满足由避免电晕损耗所要求的最小允许截面线路电压损耗的公式：,r,导线电阻率，,W,mm,2,/km,l,线路长度，,km,P,负荷有功功率，,MW,U,N,线路额定电压，,kV,35KV,及以上电压等级的导线截面主要按经济电流密度选择，按允许载流量、机械强度和电晕进行校验（,110KV,及以上时，电晕是主要限制条件）；,10KV,及以下电压等级的导线截面电压损耗是主要选择条件，应按照允许载流量和机械强度进行校验,无论用哪一种方法选择导线截面，都必须按导线的机械强度要求和按发热条件要求来校验导线最小允许截面对,110kV,及以上的电力网，导线截面还必须满足由避免电晕损耗所要求的最小允许截面任务三小结：,输电线路和变压器的功率损耗及电压降落的概念和计算,电力网的潮流分布计算,开式网（两种类型）,两端供电网（供载功率、循环功率、功率分点）,架空输电线路导线截面积的选择方法按经济电流密度选择导线截面按容许电压损耗选择导线截面,。