第六章 电力线路

二、线路电压损失计算 电压损失计算
1.线路末端有一个集中负荷时三相线路电压损失的计算 线路末端有一个集中负荷S=P+jQ，线路额定电压为UN，线 路电阻为R，电抗为X。设每相电流为I，负荷的功率因数为 cosφ2，线路首端和末端的相电压分别为Uφ1、Uφ2，以末端 电压Uφ2为参考轴作出一相的电压相量图，如图所示。
第六章 电力线路
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 电力线路的结线方式 导线和电缆选择的一般原则 按允许载流量选择导线和电缆截面 按允许电压损失选择导线和电缆截面 按经济电流密度选择导线和电缆截面 电力线路的结构和敷设
第一节 电力线路的结线方式
一、 高压电力线路的结线方式 1.高压放射式结线 [高压放射式结线] 单回路放射式（图a）：结线清晰，操作维护方便，保护简单， 便于实现自动化，供电可靠性较高。 双回路放射式（图b）：增加 了备用线路，提高了供电可靠性； 公共备用结线（图c）： 低压联络线路（图d）： 特点：高压开关设备较多，投资较大。
令I=i0L2,I为与均匀分布负荷等效的集中负荷，表明带有均匀 分布负荷线路的电压损失,可将分布负荷集中于分布线段的 中点，按集中负荷来计算。
三、按允许电压损失选择导线和电缆的截面
（公式一）
式中，△Ual%为线路的允许电压损失。
（公式二）
逐次试求法具体计算步骤为 ：
（1）先取导线或电缆的电抗平均值（对于架空线路，可取 0.35~0.40Ω/km，低压取偏低值；对于电缆线路，可取 0.08Ω/km），求出△Ur%。 （2）根据△Ua%=△Ual%–△Ur%求出△Ua%。 （3）根据公式（公式二）求出导线或电缆的截面S。并根据 此值选出相应的标准截面。 （4）校验。根据所选的标准截面及敷设方式，查出R0和X0， 按式（公式一）计算线路实际的电压损失，与允许电压损失 比较，如不大于允许电压损失则满足要求，否则重取电抗平 均值回到第（1）步重新计算，直到所选截面满足允许电压 损失的要求为止。
在实际计算中，常采用线路的额定电压UN 来代替U2，误差极小，所以线电压损失为 电压损失百分数为
2. 沿线有多个集中负荷时电压损失 以带三个集中负荷的三相线路为例，图下图所示。图中，P1、 Q1、P2、Q2、P3、Q3为通过各段干线的有功和无功功率；p1、 q1、p2、q2、p3、q3为各支线的有功和无功功率；r1、x1、r2、 x2、r3、x3为各段干线的电阻和电抗；R1、X1、R2、X2、R3、 X3为从电源到各支线负荷线路的电阻和电抗；l1、l2、l3为各干 线的长度；L1、L2、L3为从电源到各支线负荷的长度；I1、I2、 I3为各段干线的电流。
2.高压树干式结线 [高压树干式结线] 无备用的单树干式结线 ：图a， 变配电所的出线减少，高压开关柜相应也减少，可节约有 色金属的消耗量 ，供电可靠性差。 双树干式结线：图b，提高 了供电可靠性。 两端电源的单树干式 ：图c。 3.高压环形结线 [高压环形结线] 特点：运行灵活，供电可靠性高。在现 代化城市配电网中应用较广。
因为供电线路一般较短，线路上的功率损耗略去不计。 （1）用干线负荷及干线的电阻电抗计算 通过第一段干线的负荷为P1= p1+ p2+ p3,Q1= q1+ q2+ q3； 通过第二段干线的负荷为P2= p2+ p3, Q2= q2+ q3； 通过第三段干线的负荷为P3=p3,Q3=q3； 线路上每段干线的电压损失为
3.低压环形结线 [低压环形结线] 特点：供电可靠性较高，保护装置整定配合比较复杂，易 发生误动作。 B50052–95《供配电系统实际规范》中规定：供配电系统 应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。
低压放射式结线
低压树干式结线
低压环形结线

第二节 导线和电缆选择的一般原则
导线和电缆的选择包括两方面内容：①选择型号；②选择截 面 一、导线、电缆型号的选择原则 导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因素确定。 户外架空线路10KV及以上电压等级一般采用裸导线，380V电 压等级一般采用绝缘导线。 裸导线常用的型号： （1）铝绞线（LJ） 导电性能较好，重量轻，对风雨作用的 抵抗力较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差。 多用于6~10kV的线路。 （2）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用。
二、 中性线和保护线截面的选择
1.中性线（N线）截面的选择 （1）一般三相四线制线路中的中性线截面S0 S0≥0.5Sφ （2）由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路 S0=Sφ （3）如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出 S0≥Sφ 2.保护线（PE线）截面的选择 （1）当Sφ≤16mm2时 SPE≥Sφ
解：（1）按允许电压损失选择导线截面 因为是10KV 架空线路，所以初设X0=0.38Ω/km，则
（2）相线截面的选择 查附录表13–2得，4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截 面为35mm2的BLV型导线，在环境温度为25℃时的允许载流量 为80A，其正常最高允许温度为65℃，即 Ial=83A θal=65oC θ0 =25oC θ′0 =15oC
温度校正系数为： 导线的实际允许 载流量为 ： Iˊal = KθIal= 1.12× 80A = 89.6A ＞ IC = 89A
（3）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抵抗 力都较强，但价格较高。 （4）防腐钢芯铝绞线（LGJF） 具有钢芯铝绞线的特点，同时防腐性好，一般用在沿海地 区、咸水湖及化工工业地区等周围有腐蚀性物质的高压和超高 压架空线路上。 2.常用电力电缆型号及选择原则 （1）电力电缆型号的表示和含义 □ □ □ □ □─□—3× □＋1×□ 依次含义为：
所选相线截面满足允许载流量的要求。
（3）保护线截面SPEN的选择 按SPEN≥0.5SФ要求，选SPEN=25mm2 所以选择BLV型铝芯塑料导线BLV-500-3*35+1*25。
第四节
按允许电压损失选择导线和电缆截面
一、电压损失 电压损失 1.电压降落：线路两端电压的相量差称电压降落,即
2.电压损失：线路两端电压的代数差称电压损失,即 ∆U = U1 - U2 电压损失一般以百分数表示，即电 压损失的有名值与额定电压之比的 百分数表示 线路的电压损失不宜超过规定值：高压配电线路的电压损 失，一般不超过线路额定电压的5%；从变压器低压侧母线 到用电设备受电端的低压配电线路的电压损失，一般不超 过5%；对视觉要求较高的照明电路，则为2%~3%。
V—聚氯乙烯绝缘电力电缆
类别代号 ：Z—油浸纸绝缘电力电缆
YJ—交联聚乙烯绝缘电力电缆 X—橡胶绝缘电力电缆
导体材质 ：L—铝导体
LH—铝合金导体
T—铜导体
TR—软铜导体
内护套代号 ：Q—铅包 L—铝包（现不生产） V—聚氯乙烯护套 特征代号 ：P—滴干式 D—不滴流式 F—分相铅包式 外护层代号 ：02—聚氯乙烯套
03—聚乙烯套 20—裸钢带铠装
30—裸细圆钢丝铠装 40—裸粗圆钢丝铠装
额定电压（V） ；相线芯数 ；相线芯截面（mm2）；中性线芯 数 ；中性线芯截面（mm2） （2）常用型号及选择原则 ①塑料绝缘电力电缆（BLV、BLVV、BVR） 结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。 常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝 缘聚氯乙烯护套电缆。
[高压树干式结线]
高压环形结线
二、 低压电力线路的结线方式 1.低压放射式结线 [ 低压放射式结线] 特点：供电可靠性较高，所用开关设备及配电线路也较 多。多用于用电设备容量大，或负荷性质重要，或车间内负 荷排列不整齐，或车间为有爆炸危险的厂房，必须由与车间 隔离的房间引出线路等情况。 2.低压树干式结线 [低压树干式结线] 特点：引出配电干线较少，采用的 开关设备自然较少，但供电可靠性差。在机械加工车间、工 具车间和机修车间应用比较普遍
二、导线、电缆截面的选择原则 1.按允许载流量选择导线和电缆的截面 2.按允许电压损失选择导线和截面 3.按经济电流密度选择导线和电缆截面 4.按机械强度选择导线和电缆截面 这是对架空线路而言的。要求所选的截面不小于其最小允许 截面（见附录表15）。对电缆不必校验其机械强度。 5.满足短路稳定度的条件
线路上总的电压损失为
推广到线路上有n个集中负荷时的情况，线路电压损失 的计算公式为
（2）用支线负荷及支线到电源的电阻电抗计算 同理可得：
（3）若线路截面相同，则
（4）对于全线的导线型号规格 一致的“无感”线路（均一无感 线路），电压损失计算公式为 例6-2 已知LJ—50：r0=0.64 /km，x0=0.38 /km；LJ—70： r0=0.46 /km，x0=0.369 /km；LJ—95：r0=0.34 /km， x0=0.36 /km。计算图6-11所示供电系统的电压损失：
②油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆 可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或 土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的拉力。 3．常用的绝缘导线型号选择 ． 塑料绝缘的绝缘性能良好，价格低，可节约橡胶和棉 纱，在室内敷设时常用。 常用塑料绝缘线型号有：BLV（BV），BLVV（BVV）， BVR。
1）1WL、2WL导线型号均LJ—70 2）1WL为LJ—95，2WL为LJ—50
解：（1）1WL、2WL导线型号均LJ—70时的电压损失
（2）1WL为LJ—95，2WL为LJ—50时的电压损失 1WL的损失：
2WL的损失：
总电压损失： 3.均匀分布负荷线路的电压损失计算 设单位长度线路上的负荷电流为i0，则微小线段dl的负荷电 流为i0dl。负荷电流i0dl流过线路（长度为l，电阻为R0l）所 产生的电压损失为：
(a)末端接有一个集中负荷的三相线路 (b)末端接有一个集中负荷的 三相线路其中一相的电压矢量图