[理学]第五章 工厂电力线路.ppt

三. 按经济电流密度选择导线截面和电缆的截面 导线（包括电缆，下同）的截面越大，电能损耗越小，但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。因此从经济方面考虑，可选择一个比较合理的导线截面，既使电能损耗小，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。 图5-29是线路年运行费用C与导线截面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（包括线路的年折旧费、维修管理费和电能损耗费）与导线截面的关系曲线。由曲线3可以看出，与年运行费最小值Ca（a点）相对应的导线截面Aa 不一定是很经济合理的导线截面，因为a点附近，曲线比较平坦，如果将导线再选小一些，例如选为Ab（b点），年运行费Cb比Ca增加不多，但Ab却比Aa减小很多，从而使有色金属消耗量显著减少。因此从全面的经济效益考虑，导线截面选为Ab看来比选为Aa更为经济合理。这种从全面的经济效益考虑，既使线路的年运行费用接近于最小又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面（economic section），用符号Aec表示。 图5-29 线路年运行费用与导线截面的关系曲线 各国根据其具体国情特别是其有色金属资源的情况，规定了导线和电缆的经济电流密度。我国现行的经济电流密度规定如表5-4所示。 表5-4 导线和电缆的经济电流密度 （单位：A / mm2 ） 1.54 1.73 1.92 铝 2.00 2.25 2.50 铜 电缆线路 0.90 1.15 1.65 铝 1.75 2.25 3.00 铜 架空线路 5000h以上 3000～5000h 3000h以下 年 最 大 有 功 负 荷 利 用 小 时 导线材质 线路类别 例5-3 有一条用LGJ型铝绞线架设的5km长的35kV架空线路，计算负荷为2500kW， ，T max= 4800h。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。 解：(1) 选择经济截面 选标准截面50mm2，即选LGJ-50型钢芯铝线。 A 由表5-4查得 ，故 (2) 校验发热条件 查附录表16得LGJ-50的允许载流量（室外温度40℃） ，因此满足发热条件。 (3) 校验机械强度 查附录表14得35kV架空钢芯铝线的最小截面 。因此所选LGJ-50也满足机械强度要求。 四. 线路电压损耗的计算 由于线路存在着阻抗，所以线路通过负荷电流时要产生电压损耗。一般线路的允许电压损耗不超过5%（对线路额定电压）。如果线路的电压损耗超过了允许值，则应适当加大导线截面，使之满足允许电压损耗的要求。 (一) 集中负荷的三相线路电压损耗的计算 以图5-30a所示带两个集中负荷的三相线路为例。线路图中的负荷电流都用小写 表示，各线段电流都用大写I 表示；各线段的长度、每相电阻和电抗分别用小写 、 和 表示，线路首端至各负荷点的长度、每相电阻和电抗则分别用大写L、R 和X 表示。 以线路末端的相电压 【1】作参考轴，绘制线路电压降相量图，如图5-30b所示。由于线路上的电压降相对于线路电压来说很小， 与 间的相位差 实际上小到可以忽略不计，因此负荷电流 与电压 间的相位差 可以近似地绘成 与电压 间的相位差。 【1】为简化起见，这里将相量 简写为U，省略了符号上边的 “ · ”，其他相量符号亦同。 图5-30 带有两个集中负荷的三相线路 a) 单线电路图 b) 线路电压降相量图 a) b) (3) 由a点作矢量 ，平行于 ； (4) 由b点作矢量 ，超前于 ； (5) 连 ，即得 ； (6) 由c点作矢量 ，平行于 ； 图5-30 带两