11经济电流密度选择高压导线
导线和电缆选择
导线和电缆选择导线和电缆的选择是供配电设计中的重要内容之一。
导线和电缆是分配电能的主要器件,选择得合理与否,直接影响到有色金属的消耗量与线路投资,以及电力网的安全经济运行,提倡选用铜线,以减少损耗,节约电能,特制在易爆炸、腐蚀严重的场所,以及用于移动设备、检测仪表、配电盘的二次接线等,必须采用铜线。
导线和电缆的选择,必须满足用电设备对供电安全可靠和电能质量的要求,尽量节省投资,降低年运行费,布局合理,维修方便。
导线和电缆的选择包括两个方面:①型号选择;②截面选择。
高压侧母线选择进线方式有两种:架空进线和电缆进线。
根据实际情况,我们选用了架空进线。
根据下面导线和电缆型号的选择原则,经组内讨论研究决定,在高压侧母线,我们选用了铝绞线(LJ),型号为LJ-10。
综合个方面性能指标,以及选择原则,铝绞线性能较好,重量轻,对风雨抵抗力较强,这一点非常实用与室外,且其价格较低,适用场合更广泛,因此我们选用了铝绞线。
导线和电缆型号的选择原则导线和电缆型号的选择应根据其使用环境、工作条件等因素来确定。
1.常用架空线路导线型号及选择户外架空线路6kV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及适用范围为:(1)铝绞线(LJ)该导线导线性能较好,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,其受力不大,杆距不超过100~125m。
(2)钢芯铝绞线(LGJ)该导线的外围为铝线,芯子采用铜线,这就解决了铝绞线机械强度差的问题。
由于交流电的趋肤效应,电流通过导线时,实际只从铝线经过,钢芯铝绞线的截面就是其中铝线的截面。
在机械强度要求较高的场所和35kV及以上的架空线路上多被采用。
(3铜绞线(TJ)该导线导电性能好,机械强度好,对风雨和化学腐蚀作用的抵抗力较强,但价格较高,是否选用应根据实际需要而定。
(4)防腐钢芯铝绞线(LGJF)具有钢芯铝绞线的特点,同时防腐线性能好,一般用于沿海地区、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。
送电线路培训知识之一线路基本常识
第一节国家电网及山东电网输电线路概况一、国家电网概况目前,国家电网公司已经形成东北、华北、华中、华东、西北五个区域电网,华东和华中电网之间实现了跨大区直流联网,东北~华北~华中电网之间实现了交流联网。
随着华中和西北直流背靠背联网工程的投产运行,标志着全国联网的格局初步形成。
我国第一个750 kV交流输变电示范工程、直流国产化工程和可控串补国产化示范工程均顺利投产并稳定运行。
公司正在规划以百万伏交流和±800kV级直流为依托的特高压骨干网架,建设以特高压电网为核心的坚强的国家电网,以促进更大范围内的资源优化配置。
截止到2005年12月底,国家电网公司共有110(66)kV及以上线路共计17583条,总长度为369551.132km。
其中:750kV线路一条,长度为140.705km;±500kV直流线路4条,长度为1722.41km;500kV线路479条,长度为43699.65km;220kV线路4570条,长度为144487.8km;110kV线路10501条,长度为166481.6km;66kV线路1857条,长度为26982.96km。
二、山东电网概况我省输电线路的电压等级,是随着大容量、远距离电能的输送,而不断提高的。
1957年2月,山东电网首次出现了110kV线路,从博山神头电厂至济南的神济线投运;随着莱芜电厂125MW机组的建设,配套送出的莱芜电厂到淄博魏庄站的220kV莱魏线于1973年12月投运;500kV超高压电压等级的出现,是由于邹县电厂300MW机组的建成投产,我省第一条500kV邹县电厂~济南~潍坊线路于1987年11月投运,长度376 km。
目前,山东电网主网架仍处于220kV到500kV的过渡期,部分500kV/220kV电磁环网具备开环运行条件。
2005年3月1日,山东电网与华北电网成功联网。
山东省电源集中分布于煤炭资源丰富的鲁西南地区,负荷主要集中在经济较发达的中东部地区,山东电网西电东送、南电北送格局依旧,近期不会改变。
供电工程复习题-翁双安
供电工程复习题—翁双安第一章1.P1 电力系统的构成包含:发电、输电、变电、配电和用电。
2.P4 电力系统运行的特点:(1)电力系统发电与用电之间的动态平衡(2)电力系统的暂态过程十分迅速 (3)电力系统的地区性特色明显(4)电力系统的影响重要3、P4 简答:对电力系统运行的要求(1)安全在电能的生产、输送、分配和使用中,应确保不发生人身和设备事故(2)可靠在电力系统的运行过程中,应避免发生供电中断,满足用户对供电可靠性的要求(3)优质就是要满足用户对电压和频率等质量的要求(4)经济降低电力系统的投资和运行费用,尽可能节约有色金属的消耗量,通过合理规划和调度,减少电能损耗,实现电力系统的经济运行。
4、P7 电力系统中性点的接地方式:电源中性点不接地,电源中性点经消弧线圈接地,电源中性点经小电阻接地和中性点直接接地.P9 电源中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,非故障相的对地电压电压升至电源相电压的√3倍,非故障相的电容电流为正常工作时的√3,而故障相的对地电容电流升至正常工作时的3倍.·中性点不接地发生单相短路时,短路电流小;·源中性点直接接地发生单相短路时,短路电流很大。
对于3-10kV电力系统中单相接地电流大于30A,20kV及以上电网中单相接地电流大于10A时,电源中性点必须采用经消弧线圈的接地方式.5、P14 三相低压配电系统分类N、TT和IT系统。
6、P18 各级电力负荷对供电电源的要求:一级负荷:由两个独立电源供电二级负荷:采用两台变压器和两回路供电三级负荷:对供电方式无特殊要求(一个回路)7、额定电压的计算:P6用电设备的额定电压=所连电网的额的电压UN发电机的额定电压UN。
G =1.05UN(UN同级电网额定电压)电力变压器的额定电压:一次绕组:与发电机或同级电网的额定电压相同,U1N.T =UN.G或U1N。
T=UN1;二次绕组:线路长:U2N.T =1.1UN.G;线路短: U2N.T=1.05UN28、输电电压等级:220/380v,380/660v,1kv,3kv,6kv,10kv,20kv,35kv,66kv,110kv,220kv,330kv,500kv,750kv. 我国最高电压等级为750kv。
电力线路基础知识讲解
5.2.1 导线截面选择原则
1.按经济电流密度选择 输电线路和高压配电线路由于传输距离远、容 量大、运行时间长、年运行费用高,导线截面 积一般按经济电流密度选,以保证年运行费用 最低。
微风振动是导线振动的主要形式,国内普遍安装防 振锤等来达到防振的目的。
如果选用设计正确的防振锤,一般可以使架空导线 的振动应力减少90 %以上。
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5.1.4 防震锤
防振锤有两个锤头,用一根钢绞线连接。在钢 绞线中部有个线夹,以利于安装在导线上。钢绞 线与锤头组成了弹簧、阻尼、质量系统,振动时 通过钢绞线内摩擦和股间摩擦消耗能量,达到抑 制导线振动之目的。
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1.按机械强度选择导线截面
架空线的最小允许截面应满足表5-4的规定,以防止架空 线受自然灾害条件影响发生断线。
导线材料种类
铝及铝合金绞线 钢芯铝绞线 铜线
6kV~35kV架空线
居民区
非居民区
35
25
25
16
16
16
1kV以下线路
16 16 φ3.2mm
注:与各种工程交叉施工时,铝及铝合金最小截面为35mm2,其他不小于16mm2。
耐张杆塔
3、转角杆塔 线路所经的路径尽量走直线,在需要改变线路 走向的转弯处设置的杆塔叫转角杆塔。 由于两侧导线的张力不在一条直线上,因而除 承受线路的垂直和水平荷载外,还有角度力。
角度力 线路拉力
线路拉力 转角
4、终端杆塔 终端杆塔用于线路的首端和终端,由于杆塔上只
有一侧有导线,所以承受线路单侧全部的拉力。 5、分歧杆塔
☺铜绞线(TJ):
水利水电工程高压配电装置设计规范
水利水电工程高压配电装置设计规范中华人民共和国水利部发布前言修订《高压配电装置设计技术规程》SDJ5—85的依据为水利部水利水电规划设计管理局水总局科[2001] 1号“关于下达2001年度水利水电勘测设计技术标准制定、修订项目计划及主编单位的通知”。
1 总则1.0.1 水利水电工程高压配电装置(简称配电装置)的设计必须贯彻执行我国的法律、法规,并根据电力负荷性质及容量、环境条件和运行、安装维修等要求,在保证人身安全和设备安全的前提下,合理地选用设备和确定布置方案,积极慎重地采用行之有效的新技术、新设备、新布置和新材料,使设计做到安全可靠、技术先进、经济合理和维修方便。
1。
0。
2 本规范适用于新建水利水电工程3~500kV配电装置的设计,扩建和改建工程的配电装置设计可参照执行。
1。
0.3 配电装置设计应根据工程特点、规模和发展规划,做到远近期结合,以近期为主,并适当考虑扩建的可能。
1.0。
4 配电装置设计必须坚持节约用地的原则,少占良田.1.0.5 配电装置设计应考虑水土保持、环境保护的影响。
1。
0.6 配电装置设计应选用效率高、能耗小的电气设备。
1.0.7 配电装置设计除应执行本规范的规定外,还应符合国家现行的有关标准和规范的规定。
2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文,在本标准出版时,所示版本有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
3 环境条件3。
0.1 配电装置布置和导体、电器、架构的选择,应满足在当地环境条件下正常运行、维修、短路和过电压状态的安全要求。
屋外配电装置中的电气设备和绝缘子,应根据当地污秽等级(见附录A)采取相应的外绝缘标准及其它防尘、防腐等措施,并应便于清扫。
3。
0.2 选择裸导体和电器使用的环境温度应符合表 3。
0.2 规定。
表3。
0。
2 选择裸导体和电器的环境温度3.0.3 选择导体和电器使用环境的相对湿度,应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。
按经济输送容量选择输电线路导线截面
摘要:导线是架空输电线路的主要元件之一,在架空输电线路的建设中占有很大的比重。
导线截面大小直接影响有色金属的消耗量。
如何合理地选择导线截面积是个非常重要的问题,其导线截面积,一般按经济电流密度来选择。
中国解放初期没有自己的标准,是按前苏联的标准选择经济电流密度。
中国在50年代中期和80年代中期,根据国民经济的发展、科技进步及认识的提高,两次颁发了经济电流密度。
使电力设计工作者有标准可依,使之更接近客观实际情况。
关键词:架空输电线路;经济电流密度;导线截面选择导线是架空输电线路的主要元件之一,在架空输电线路的建设中占有很大的比重。
导线截面选择过大,不仅增加有色金属的消耗量,而且还显著地增加线路的建设投资。
导线截面选择过小,则运行时在线路中的电压和电能损耗加大,使电能传输受限和运行经济性变差。
架空输电线路导线截面一般按经济电流密度来选择,并根据电晕,机械强度和事故情况下的发热条件进行校验。
必要时通过技术经济比较确定。
对超高压线路,电晕往往是选择导线截面的决定因素,应进行选择导线截面的技术经济专题论证。
在进行电力系统规划时,一般考虑线路投入运行后5~10年的输送容量,根据经济电流密度选择导线截面。
在进行系统设计、系统专题论证(如电站接入系统,向大用户供电,联网专题等)时,一般是先按输送容量,根据经济电流密度初选导线截面,然后可按照具体条件进行两个以上方案的技术经济论证比较,最后确定导线截面。
故在一定的输送容量条件下,经济电流密度是选择输电线路导线截面的基本依据。
本文主要是论述按经济电流密度初选导线截面问题,并根据中国1987年修订后颁布的经济电流密度,编制了在不同电压等级(6 kv、10 kv、35 kv、110 kv、220 kv),不同利用小时数(2 000 h ~7 500 h),不同输送容量情况下查选导线截面的简易表。
以供在电力系统规划、系统设计、系统专题论证中初选导线截面时使用。
1中国在不同时期所采用和颁布的导线经济电流密度大家都知道,导线经济电流密度的确定是一个技术经济问题,与国家在不同国民经济发展阶段的经济政策和生产水平有着密切的关系。
110KV及以上线路导线截面的选择
110KV及以上线路导线截面的选择对于110kV及以上线路,线路导线截面主要按经济电流密度选择,利用发热条件加以校验,机械强度一般都能满足,而电压损耗不是决定性条件。
(一)按经济电流密度选择导线截面S= I FM/J(mm2)I FM=P M/√3*U E*cosφI FM――线路最大负荷电流(A)P M--线路最大负荷功率(kW)U E--线路额定电压(kV)cosφ――负荷功率因素J--经济电流密度(A/mm2)经济电流密度根据以上计算本项目I FM =276A因光伏电站利用小时低于2000小时,故:S= I FM/J(mm2)=276/1.65=167mm2(二)、根据发热条件即:“允许电流”效验导线截面。
允许电流(安全电流)—使导线温度不超过允许温度(70℃),导线能够通过的最大电流,用I Y表示。
注:裸导线的最高允许温度为70℃绝缘导线的最高允许温度一般为55℃如果导线中通过的电流,小于等于相应环境温度下的允许电流,导线的温度就不超过70℃,反之导线的温度就可能超过70℃,且电流越大导线温度越高,至使导线接头处、导线与电器连接处,温度更高,甚至把导线烧红、烧断,造成事故或灾害。
允许电流是指某一环境温度下的允许电流,附表中所列的是标准温度(25℃)下的允许电流,它乘以允许电流校正系数K,就是相应温度下的允许电流,即I Y= I BY×K根据允许电流选择导线截面时,导线允许电流I Y必须满足下列条件:I Y≥I FM即:新选择导线的允许电流一定大于等于线路的最大负荷电流I FM,裸铜线、裸铝线及铜芯铝线的持续容许电流附表(空气温度为+25℃,导线温度为+70℃)对允许电流表的校正系数根据允许电流选择导线截面的计算步骤:A、求最大负荷电流I FMI FM=P M/√3•U E•cosφ(A)P M……线路的最大负荷功率(km)U E……线路额定电压(kV)B、根据最大负荷电流I FM求一定环境温度下的允许电流I YTI YT=I FM/K(由于高温40℃时裸导线的允许电流校正系数K=0.81,所以,I Y40=I FM/0.81)C、由标准温度(25℃)下的允许电流表选择导线型号.即:I FM→I YT =I FM/K→查表→根据I BY≥I YT选择SI FM……最大负荷电流I BY……标准温度下的导线允许电流K一般取0.81……高温(40℃)时的允许电流校正系数该项目中I YT=I FM/K= I FM/0.81=340A根据I BY≥I YT选择S 选择截面S=150D,验算:由所选截面的导线,标准温度下的导线允许电流,求相应温度下(一般取高温40℃时)的导线允许电流I Y40= I BY×K=0.81×I BYI Y……高温40℃时的导线允许电流,I BY……标准温度下的允许电流经验算I Y40大于最大负荷电流I FM,则所选截面是安全的。
导线及电缆选择
2024/1/23
(二). 电缆的选择
(1). 电缆型号应根据线路的额定电压、环境条件、敷设 方式和用电设备的特殊要求等进行选择。
(2). 电缆的持续允许载流量,应按敷设处的周围介质温 度进行校正:1)当周围介质为空气时,空气温度应取敷设 处10年或以上的最热月的每日最高温度的月平均值。2)在 生产厂房、电缆隧道及电缆沟内,周围空气温度还应计入 电缆发热、散热和通风等因素的影响。当缺乏计算资料时, 可按上述空气温度加5℃。3)当周围介质为土壤时,土壤 温度应取敷设处历年最热月的平均温度。电缆的持续允许 载流量,还应按敷设方式和土壤热阻系数等因素进行校正。2024/1来自23感谢阅读 感谢阅读
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2.电压损失条件:导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产 生的电压损失应小于规定允许的电压损失,以保证供电质量。
3.机械强度条件:在正常工作条件下,导线应有足够的机械 强度以防止断线,故要求导线截面不应小于最小允许截面。
4 .经济电流密度条件:选择导线截面时,即要降低线路的电 能损耗和维修费等年运行费用,又要尽可能减少线路 投资和有色金属消耗量,通常可按国家规定的经济电 流密度选择导线截面。
截面的一半,即 ≥0.5 ;当相线截面 ≤ 1力6mm2时,可
取
。
线
保护中性线(PEN线)截面的选择:PEN线兼有中路性线和保 护线的双重功能,截面选择应同时满足上述二者的要,求,并取其 中较大者作为PEN线截面,因此 ≥(0.5~1) 。一
般
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要
3.4 输电线路导线截面的选择
架空送电线路导线截面选择和校验
一.架空送电线路导线截面选择和校验架空送电线路导线截面一般按经济电流密度来选择,并根据电晕,机楔强度以及事故情况下的发热条件进行校验。
必要时通过技术经济比较确定。
但对超高压线路,电晕往往成为选择导线截面的决定因素。
1.按经济电流密度选择导线截面按经济电流密度选择导线截面用的饿输送容量,应考虑线路投入运行后5~10年的发展。
在计算中必须采用正常运行方式下经常重复出现的最高负荷,但在系统发展还不明确的情况下,应注意勿使导线截面顶得过小。
导线截面的计算公式如下式中S---导线截面(MM)P---送电容量U---线路额定电压J---经济电流密度我国1956年电力部颁布的经济电流密度如表7-7所示。
经济电流密度的确定,涉及到电力和有色金属部门的供应,分配和发展等国民经济情况,目前有待统一修订标准。
2.按电晕条件校验导线截面在高压输电线中,导线周围产生很强的电场,当电场强度达到一定数值时,导线周围的空气就发生游离,形成放电,这种放电现象就是电晕。
在高海拔地区,110~220KV线路及330KV 以上电压线路的导线截面,电晕条件往往起主要作用。
导线产生电晕会带来两个不良后果:①增加了送电线路的电能损失;②对无线电通信和载波通信产生干扰。
至于电晕对导线的腐蚀,从我过东北系统154KV升压至220KV线路的实际运行情况来看,没有明显的影响,可暂不考虑。
关于电晕损失,若直接计算出送电线路的电晕损失,其优点是数量概念很清楚,缺点是计算较繁。
目前已很少采用这种方法。
现在趋向于用导线最大工作电场强度Em(单位为/cm)与全国电晕临界电场强度E。
之比植来衡量。
许多国家(如瑞典,前苏联等)认为,三相平均的导线表面最大工作电场强度与全国电晕电场强度之比若小于0.9,即,则认为是经济的。
前苏联“330~750KV线路年平均电晕损失计算导则”中提出,当时,电晕损失是非常小的,可以忽略不计。
我国东北系统的升压线路,刘天关330KV线路在人工气候室的试验表明:当时,起始电晕放电;当0.9< <1时,有较大的电晕放电;当>1时,则全面电晕放电。
输电导线截面的选择
输电导线截面的选择1.1 为了保证供电安全,可靠,经济合理和供电质量的要求,必须正确合理地选择输电导线的型号和截面。
根据所处的电压等级和使用环境要按以下原则确定:1.1.1.按长时允许电流选择导线的截面1.1.2.按允许电压损失选择导线的截面1.1.3.按经济电流密度选择导线的截面1.1.4.按机械强度选择导线的截面1.1.5.按短路时的热稳定条件选择导线的截面1.2 各种导线截面的选择条件1.2.1.高压架空导线因受自然条件的影响很大,机械强度必须满足要求,但散热条件好,允许温度高,可根据线路的长短和通过电流的大小,按允许电压损失和长时允许电流来选择。
1.2.2.高压电缆机械强度较高,但散热条件差,所以必须考虑短路时的热稳定性。
1.2.3.低压导线和电缆,对负荷电流大,线路长的干线,应按正常时的允许电压损失初选其截面。
对经常移动的橡套电缆,应按机械强度初选。
对负荷电流较大,但线路较短的按长时允许电流初选。
初选的电缆截面还应按其它条件校验。
总之,在选择导线时,应在诸多的选择条件中,确定一个有可能选择出最大截面的条件首先进行初选,再按其它条件校验,这样可使计算简便,避免返工。
由于计算导线截面载流量需要条件较多,算起来比较麻烦,在实际工作中很不实用,在要求不太高的场合,一般用图表法就能满足。
使用图表法需要注意系数的调整。
以下是在工作中采集常用的一些数据,供参考使用。
2.1 长时允许电流选择导线的截面2.1.1.导线的长时允许电流应不小于实际流过导线的最大长时工作电流。
架空裸绞线载流量环境温度变化时载流量的校正系数注:一般导线载流量都是按25度,要根据环境温度具体调整交联聚乙烯绝缘电缆最高允许工作温度90度环境温度25度矿用橡套软电缆载流量3.1 线路电压损失选择导线的截面送配电线路设计规程规定:电力网络中电压损失允许值,高压配电线路5﹪,低压配电线路4﹪。
380V架空线路单位负荷矩时电压损失百分数﹪/KW-KM导线型号功率因数0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.96 1.0LJ-16 1.624 1.59 1.56 1.532 1.49 1.45 1.3725 1.13 1.097 1.064 1.034 1.0 0.965 0.88735 0.875 0.833 0.812 0.781 0.75 0.731 0.63750 0.671 0.64 0.611 0.582 0.551 0.517 0.44370 0.539 0.509 0.48 0.452 0.424 0.39 0.31895 0.45 0.42 0.392 0.365 0.337 0.304 0.235120 0.396 0.367 0.34 0.314 0.286 0.254 0.183150 0.349 0.321 0.295 0.269 0.242 0.211 0.145185 0.316 0.289 0.264 0.238 0.212 0.182 0.118 6KV架空线路单位负荷矩时电压损失百分数﹪/KW-KM导线型号功率因数0.8 0.85 0.9 0.95 0.98 1.00LJ-16 6.30 6.16 6.01 5.85 5.71 5.5025 4.35 4.21 4.07 3.90 3.77 3.5635 3.35 3.21 3.07 2.90 2.77 2.5650 2.57 2.43 2.29 2.13 1.99 1.7870 2.07 1.93 1.79 1.63 1.49 1.2695 1.74 1.60 1.46 1.29 1.16 0.95120 1.54 1.41 1.26 1.10 0.97 0.75150 1.38 1.24 1.10 0.93 0.80 0.58185 1.26 1.15 0.98 0.82 0.69 0.47 10KV架空线路单位负荷矩时电压损失百分数﹪/KW-KM导线型号功率因数0.8 0.85 0.9 0.95 0.98 1.0LJ-16 2.265 2.216 2.164 2.105 2.057 1.984 25 1.565 1.516 1.464 1.405 1.357 1.256 35 1.205 1.158 1.104 1.045 0.997 0.923 50 0.925 0.876 0.824 0.765 0.717 0.645 70 0.745 0.696 0.644 0.585 0.537 0.452120 0.556 0.506 0.454 0.395 0.347 0.276150 0.495 0.446 0.394 0.335 0.287 0.215185 0.455 0.406 0.354 0.295 0.247 0.178240 0.417 0.368 0.316 0.257 0.209 0.132110KV三相架空线路单位负荷矩时电压损失百分数(%/100MW·km)660V铜芯橡套软电缆每KW/KM负荷矩的电压损失﹪电缆芯线温度为65度380V铜芯橡套软电缆每KW/KM负荷矩的电压损失﹪功率因数电4 6 缆10截16 25面35 50积700.6 3.908 2.643 1.58 1.032 0.679 0.504 0.385 0.290.65 3.891 2.633 1.571 1.022 0.67 0.495 0.377 0.2820.7 3.88 2.623 1.561 1.013 0.661 0.486 0.368 0.2740.75 3.871 2.614 1.552 1.004 0.652 0.478 0.359 0.2660.8 3.862 2.605 1.544 0.996 0.644 0.47 0.353 0.2590.85 3.852 2.596 1.535 0.988 0.636 0.463 0.345 0.2510.9 3.843 2.587 1.527 0.979 0.628 0.455 0.337 0.245电缆芯线温度为65度660V铠装电缆每KW/KM负荷矩的电压损失﹪电缆芯线温度为65度380V铠装电缆每KW/KM负荷矩的电压损失﹪电缆芯线温度为65度4。
高压低压电缆的选择标准
高压、低压电缆的选择标准第一节矿用电缆矿用电缆具有安全可靠、不占空间、不受外界影响等优点,特别适用于有火灾和瓦斯煤尘爆炸危险、潮湿和底下淋水、空间狭窄和人机拥挤的井下输电;在地面工业广场内,主副井钢丝绳空间交错,也采用电缆向各主要设备输电,电缆成为矿井供电系统的大动脉。
但是矿用电缆与架空线路相比具有投资大、查找故障困难、维护检修不便等缺点,加之岩石冒落、机械压砸等原因容易产生短路、漏电,引发瓦斯煤尘爆炸、设备烧毁和人身触电事故。
因此必须正确地选择、安装、使用和精心维护矿用电缆。
一、矿用电缆的型号及含义举例说明,例如,ZQ20表示油浸纸绝缘铜芯铅包裸双钢带铠装电缆。
VLV33表示聚氯乙烯绝缘铝芯聚氯乙烯护套细钢丝铠装聚乙烯外护套;YJQ02表示交联聚乙烯绝缘铅包聚氯乙烯护套铜芯电缆。
又如,MYPJ—3。
6/6—3*35—3*16—3*2。
5表示矿用移动屏蔽监视橡套电缆,额定电压为3。
6KV/6KV,三芯动力线、每芯截面为35mm2,一芯接地线、芯线截面为16 mm2,三薪监视线、每芯截面为2。
5 mm2。
第二节高、低压电缆的选择原则、方法一、选择电缆截面的一般原则为了做到供电上的安全、可靠、经济和技术合理,导线截面应按下列原则确定:(1)按长时允许负荷电流选择导线截面。
使导线在最大负荷下长时工作而不过热,即不超过其长时允许温度。
(2)按允许电压损失选择导线截面。
使受电端有足够的电压以保证供电质量。
(3)按经济电流密度选择导线截面。
使输电线路的年运行费用最低,达到经济供电的目的。
(4)按机械强度选择导线截面。
避免在运行或安装过程中断线,或因受砸压而损坏,以保证供电的安全运行。
(5)按短路时的热稳定条件选择导线截面。
时导线通过短路电流时不致超过其短时允许温度。
二、选择电缆截面的方法(1)低压电缆截面的选择方法对于负荷电流大、线路长的干线电缆,其电压损失是主要矛盾,因此应按正常工作时的允许电压损失初选其截面。
110KV导线截面的优化选择
3 钢芯铝绞线作为110K V导线截面应注意
的问题 3. 1 设置避雷线与优化制造工艺 110k V 的架空送电线路应全线架设避雷 线, 在雷电活动特别强烈地区,宜架设双避 雷线; 或者在距电站、变电站 1km- 2km 的 进出线段架设避雷线, 以防电站、 变电站遭受 雷击。 在制造工艺方面, 钢芯铝绞线导线的要 求比普通导线更为严格。关键问题就是铝液 杂质含量、 铝单线抗拉强度及导线应力。 铝液 中的杂质会增加铝导线的电阻率和铝单线的 断头率。110kV 钢芯铝绞线导线其电阻值应 小于0 . 039840 0 / km , 规定每个制造长度 最外层铝线不允许有接头,内层钢芯线允许 有4 个接头。 为达到要求, 应采用单 位长度有
学 术 论 坛
110KV 导线截面的优化选择
薛小000)
摘 要: 架空电力线路导线截面的大小,关系着运行中的安全性、经济性和供电电能质量等,是建设设计中一项最重要的内容。 但导线截面的大小如何合理选定,是一个值得探讨的问题。本文将探讨 1 10 K V 输电线路导线截面的优化选择。 关键词: 导 线截面 经济性 110KV 输电 线路 中图分类号:T M72 文献标识码: A 文章编号: 1672- 3791(2007)01(a卜0226- 02 导线是电器设备运行的一个重要组成部 分,为了保证设备能够正常运行,导线的选 择就是一个重要的因素。其架空电力线路导 线截面的大小,关系着运行中的安全性、经 济性和供电电能质量等,是建设设计中一项 最重要的内容。 导线通用的材料有铜、 钢等, 铜 铝、 其中 的导电率最高, 但价格较贵, 铝的导电性能优 良, 但机械强度较低, 钢的机械强度较高, 但 导电性能较差。故 110kV 架空送电线路导线 一般选用钢芯铝绞线。 2. ,按经济电流密度选择截面 导线截面的选择是电网改造中的一项重 要工作。它直接影响着未来电网的运行水平 1 导线截面选择的基本原则 和经济效益。经济截面取决于经济电流密 合理地选择送电线路导线截面是输电线 度,而经济电流密度取值的大小需要综合考 路设计的重要内容。一般情况下,根据经济 电流密度来选择,然后按不同情况对发热条 虑输电线路中导线的总投资额 ,折旧费用, 件、电晕条件(一般电压大干等于1 kV 时有 维护费用,地区电价以及年损耗小时等众多 10 因素。一般来讲,导线截面越大,导体中 此项) 、机械强度进行校验。最后确定导线 电能损耗就越小,但是增加了投资和施工难 截面积及相应的导线型号。因为导线的材质 度。应保证最低的电能损耗,尽量减少有色 组成有铅、铝合金、铜和钢等 ,按基本结 不 构分为单股、多股绞线和复合材料多股绞线。 金属的消耗。因此对导线截面积的选择, 在选择导线时, 首先要确定最大负荷的情况, 能只参照经济电流密度,还应考虑线路负荷 保证导线通过允许电流后导线不过热; 第二 距离、用电时间、规定的线损率 、当地综 合电价及资金投入额等参数。从长远出发, 要满足在风、冰等外载荷情况下不致发生断 线事故, 第三要满足保护条件, 以保证所安装 只要杆型、档距、金具、经济能力等条件 允许,或在同一杆型、档距、金具条件下, 的保护开关或熔断器能对导线起到保护作用; 另外还要满足电压损失条件。在满足以上条 尽量选择大截面积导线,这样随着时间的推 件后方可进行导线截面的选择。 移,用电负荷的不断增大,大截面积导线的 效益将越来越明显,有利于供电企业的经济 2 钢芯铝绞线作为110K V导线截面的优势 效益,并产生良好的社会效益。1 10 k V 送 10 导线是架空输电线路的主要元件之一, 电线路输送容量应考虑 5一 年的负荷发展, 导线的种类很多。导线截面积是决定线路输 导线截而一般按经济电流密度选择 (见表1) , 以机械强度、 防振性能、 线路损耗等技术条件 电容量的重要因素,现述是指单导线的截面 积,而不包括分裂导线的等效截面积。国内 加以校验。 110k V 及以上电 压等级的架空输电线路通常 2 . 2 按机械强度选择截面 导线在敷设和使用当中受到外力和张力 采用2 分裂、4 分裂或6 分裂形式,110 k V 的影响, 为了 不使导线发生断裂,选择导体 以下的W采用单导线。我国110kV 线路多为 !Q 农网线路,它们组成县级电力系统的骨千网 截面应考虑导线具有足够的机械,强度,保 证安全可靠运行。按机械强度选择导线截 络 ,回路众多,总投资巨大,如总结 出一 面 ,还 要 满 足 《 压 配 电 设 计规 范 ) 低 套技术可靠、经济合理的设计理念,将具有 重要而深远的意义。 GB5044一 第2 . 2 . 2 条第四款之规定。钢 95
导线的选择
导线的选择导线、电缆截面选择应满足发热条件、电压损失、机械强度等要求,以保证电气系统安全、可靠、经济、合理的运行。
选择导线截面时,一般按下列步骤:○1对于距离L≤200m且负荷电流较大的供电线路,一般先按发热条件的计算方法选择导线截面,然后按电压损失条件和机械强度条件进行校验。
○2对于距离L>200m且电压水平要求较高的供电线路,应先按允许电压损失的计算方选择截面,然后用发热条件和机械强度条件进行校验。
○3对于高压线路,一般先按经济电流密度选择导线截面,然后用发热条件和电压损失条件进行校验。
(1)按经济电流密度选择经济电流密度是从经济角度出发,综合考虑输电线路的电能损耗和投资效益等指标,来确定导线的单位面积内流过的电流值。
其计算方法如下:I=SJ式中:I—线路上流过的电流;S—导线的横截面积;J—经济电流密度。
我国现行的导线经济电流密度值见表1.1表1.1 我国现行的导线经济电流密度值/(A/mm²)(2)按机械强度选择导线在敷设时和敷设后所受的拉力与线路的敷设方式和使用环境有关。
导线本身的质量,以及风雪冰雹等的外加压力,会使导线承受一定的应力,如果导线过细就容易折断,引起停电事故。
在各种不同敷设方式下导线按机械强度要求的最小允许截面见下表1.2。
表1.2 按机械强度确定的绝缘导线最小允许截面积(3)按发热条件选择每一种导线通过电流时,由于导线本身的电阻及电流的热效应都会使导线发热,温度升高。
如果导线温度超过一定限度,导线就会加速老化,甚至损坏或造成短路失火等事故。
为使导线能长期通过负荷电流而不过热,对一定截面的不同材料的导线就有一个规定的容许电流值,称为允许载流量。
这个数值是根据导线绝缘材料的种类、允许升温、表面散热情况及散热面积的大小等条件来确定的。
按发热条件来选择导线截面,就是要求根据计算负荷求出的总计算电流I∑c不可超过这个允许载流量I N。
即:I N= I∑c若视在计算负荷为S∑c,电网规定电压为U N,则有I∑c=S∑c/√3U N,表1.3和表1.4给出了常用铜芯线和铝芯线在25℃的环境温度、不同敷设条件下的长期连续负荷允许载流量。
导线截面选择原则
导线截面选择原则一、按经济电流密度选择从能量损耗的角度考虑,希望导线的截面越大越好,因此时导线阻抗变小,使电能损耗和电压损失都减小。
但从线路投资和维护考虑,又希望导线截面小一些好,同此时导线单位长度价格降低、有色金属消耗减少、投资费用降低,比较经济。
这是高压导线截面选择中的一对矛盾,解决的办法就是采用经济截面。
按经济电流密度选择导线截面,能使线路的年运行费用接近最低,因而有较大的经济意义。
二、按长时允许电流(允许载流量)选择这一原则的含义如下:导线通过最大长时负荷电流,也就是设计中的计算电流时,所产生的发热温度,不应超过其运行的最高允许温度。
据此,工程上对各种型号、规格、材质的导线都有一个相应的长时允许负荷电流的规定,也叫允许载流量的规定。
所以,设计选择时不必计算各种情况下导线的发热温度,只须按计算电流查电工手册得出相应的截面,并作温度修正即可。
所选截面若不符合该原则,则在满负荷运行时,将会使导线过热烧坏绝缘或引起火灾和其他事故。
三、按正常运行允许电压损失选择由于线路上有电阻和电抗,故电流通过导线时,除产生电能损耗外,还会产生电压损失,当电压损失超过一定的范围后,将使用电设备端子上的电压过低,影响用电设备的正常运行。
所以,要保证用电设备的正常运行,必须根据线路的正常运行允许电压损失来选择导线截面,使线路电压损失低于允许值,以保证供电质量。
四、按机械强度条件选择架空导线要经过搬运、架设、安装等操作,易受到机械损伤,运行又受自然条件影响较大,容易发生倒杆、断线等故障,所以架空导线有一个最小允许截面的规定。
架空导线的最小允许截面如表1所示。
一般这一规定不作为选择计算项目,只作为校验项目。
表1架空线路按机械强度要求的最小允许截面(mm2)。
按经济电流密度选择导线和电缆的截面
72.17
YJLV22-150
200
72.17
YJLV22-185
225
72.17
YJLV22-240
260
72.17
YJLV22-300
290
YJLV22-400
330
72.17
YJV22-70
165
72.17
YJV22-95
200
72.17 YJV22-120
225
72.17 YJV22-150
第一步:选择
P 总计算负 U 已知电 荷(kw) 压(kV)
1000
10
根据经济截面的计算
导线
导线和电缆的经济电流
线路类型
导线材质
铜 架空线路
铝
铜 电缆线路
铝
第二步:校验
对照下表查找相应导线和电缆的允许载
I 导线型号
I30 导线型号
I
LGJ-50
150
LGJ-70
190
LGJ-95
230
LGJ-120
250
72.17 YJV22-185
280
72.17 YJV22-240
330
72.17 YJV22-300
375
72.17 YJV22-400
425
72.17 72.17 72.17 72.17 72.17 72.17 72.17 72.17
第三步:校验机械强度 许的最小截面{Amin<A(所选截面),即满足要求}
260
LGJ-150
300
LGJ-185
350
LGJ-240
425
72.17
JKLYJ-50
按经济电流密度选择高压电缆截面公式
按经济电流密度选择高压电缆截面公式
(实用版)
目录
1.什么是经济电流密度
2.高压电缆截面公式的选择
3.按照经济电流密度选择高压电缆截面的步骤
4.结论
正文
一、什么是经济电流密度
经济电流密度是指在输电过程中,使电能损耗、维护费用和建设投资等各方面达到最经济的电流密度。
在选择输电导线时,需要根据不同的年最大负荷利用小时数,选用不同的材质和每平方毫米通过的安全电流值。
二、高压电缆截面公式的选择
在选择高压电缆截面公式时,需要考虑到电缆的载流量、电缆的散热条件、电缆的敷设方式以及电缆的允许电压降等因素。
其中,载流量是选择电缆截面公式的主要依据,而散热条件、敷设方式和允许电压降等因素则会对电缆截面公式的选择产生一定的影响。
三、按照经济电流密度选择高压电缆截面的步骤
1.根据输电系统的最大负荷和年最大负荷利用小时数,计算出输电系统的年最大负荷电流。
2.根据电缆的允许电压降和电缆敷设方式,确定电缆的允许电流密度。
3.根据电缆的材质和每平方毫米通过的安全电流值,计算出电缆的最小截面面积。
4.根据电缆的载流量和散热条件,确定电缆的最小截面面积。
5.综合以上各项因素,选择最符合经济电流密度要求的高压电缆截面公式。
四、结论
按照经济电流密度选择高压电缆截面公式,可以最大限度地降低输电过程中的电能损耗、维护费用和建设投资,从而实现输电系统的经济运行。
按经济电流密度选择高压电缆截面公式
按经济电流密度选择高压电缆截面公式摘要:一、背景介绍二、经济电流密度的概念及影响因素三、高压电缆截面选择的重要性四、选择高压电缆截面的方法五、经济电流密度选择高压电缆截面公式六、总结正文:一、背景介绍随着社会经济的快速发展,电力系统的基础设施建设也在不断完善。
高压电缆作为电力系统中的重要组成部分,其安全性、可靠性和经济性一直受到人们的广泛关注。
为了保证电力系统的正常运行,选择合适的高压电缆截面是非常重要的。
而经济电流密度选择高压电缆截面公式则是其中的关键。
二、经济电流密度的概念及影响因素经济电流密度是指在一定条件下,使输电导线在运行中,电能损耗、维护费用和建设投资等各方面都是最经济的电流密度。
它受到线路的输送功率、距离、线路条件、投资成本、运行费用等因素的影响。
三、高压电缆截面选择的重要性高压电缆截面的选择关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。
如果截面选择过大,会导致线路投资成本增加;如果截面选择过小,则可能使电缆在运行中过载,影响电力系统的稳定性和安全性。
四、选择高压电缆截面的方法目前,选择高压电缆截面的方法主要有经验公式法、电弧炉法、经济电流密度法等。
其中,经济电流密度法是一种比较科学的方法,它不仅考虑了电缆的运行安全,还考虑了线路的投资成本和运行费用。
五、经济电流密度选择高压电缆截面公式根据经济电流密度的定义,可以得到高压电缆截面的选择公式为:S = I / (J × C × ρ × L)其中,S 为高压电缆截面(单位:平方毫米);I 为线路的输送功率(单位:万千瓦);J 为线路条件系数;C 为电缆的电容量(单位:乏/千米);ρ为电缆的电阻率(单位:欧姆·米);L 为线路长度(单位:千米)。
六、总结经济电流密度选择高压电缆截面公式是一种科学的计算方法,它综合考虑了线路的输送功率、电缆的电容量、电阻率以及线路长度等因素,为选择合适的高压电缆截面提供了依据。
10kV线路的安装、运行及维护
10kV线路的安装、运行及维护10kV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重要任务。
1 10kV架空线路的安装10kV线路由电杆、导线、横担、金具、绝缘子和拉线等组成。
1.1 10kV线路的基本要求1.1.1 10kV线路路径选择的要求(1)架空线路的路径尽量选择捷径,地形不复杂,投资较少。
(2)应尽量少占农田,避开洼地、冲刷地带及易被车辆碰撞的地方。
(3)应尽量避开爆炸物、易燃物和可燃液(气)体的生产厂房、仓库、贮罐等。
(4)应尽可能把线路架设在公路、道路的两侧,便于运输、施工和以后的运行维护。
(5)线路路径的选择既要照顾当前的需要,又要考虑到今后的发展,并要满足城市规划和电网规划,要有一定的裕度。
1.1.2 架空电力线路应避免在下列处所架设(1)国家的纪念塔、碑及其类似处所或规划之地。
(2)屋顶、庭园、林木丛生之地。
(3)山洪、水灾较多之处。
(4)生产、贮存易燃、易爆物的厂房、库房等处所。
(5)产生腐蚀性气体、液体及污染严重之地。
(6)不易通过的山河、湖泊及基础不稳固之地。
1.1.3 架空电力线路的电杆应避免在下列处所埋设(1)妨碍交通的场所或妨碍交通信号视线的场所。
(2)铁路路基取土处及路基斜坡面。
(3)地下管道、暗渠、电力电缆、通信电缆及其他地下设施埋设之处。
(4)建筑物及地道出入口。
(5)车马通行频繁易受碰撞之处。
(6)临河岸及接近水渠之处。
(7)沙地、沼泽地及泉水地。
1.2 电杆架空线路的各种电杆,按其作用可分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分支杆、跨越杆。
1.2.1 直线杆位于线路的直线段上,在正常情况下承受导线重量和水平风力载荷,不考虑承受顺线路方向导线的拉力,稳定性较差。
1.2.2 耐张杆位于线路直线段上几个直线杆之间。
在正常情况下除承受导线重量和水平风力载荷外,还要承受邻档导线拉力差所引起的顺线路方向的拉力。
在断线事故和架线紧线情况下,还能承受一侧导线的拉力,稳定性比直线杆好。
导线选择参考详细原则
导线选择参考详细原则⼀、线截⾯选择原则从配电变压器到⽤电负荷的线路有架空线路和电缆线路两种形式。
⽆论室内或室外的配电导线及电缆截⾯的选择⽅法是⼀样的。
(⼀)选择导线截⾯的原则1、电⼒电缆缆芯截⾯选择的基本要求(1)最⼤⼯作电流作⽤下的缆芯温度,不得超过按电缆使⽤寿命确定的允许值。
(2)最⼤短路电流作⽤时间产⽣的热效应,应满⾜热稳定条件。
(3)连接回路在最⼤⼯作电流作⽤下的电压降,不得超过该回路允许值。
(4)较长距离的⼤电流回路或35kV以上⾼压电缆,当符合上述条件时,宜选择经济截⾯,可按“年费⽤⽀出最⼩”原则。
(5)铝芯电缆截⾯,不宜⼩于4mm2。
(6)⽔下电缆敷设当需缆芯承受拉⼒且较合理时,可按抗拉要求选⽤截⾯。
导线截⾯的选择应同时满⾜机械强度、⼯作电流和允许电压降的要求。
其中导线承受最低的机械强度的要求是指诸如导线的⾃重、风、雪、冰封等⽽不致于断线;导线应能满⾜负载长时间通过正常⼯作最⼤电流的需要;及导线上的电压降应不超过规定的允许电压降。
⼀般公⽤电⽹电压降不得超过额定电压的5%。
电⼒电缆芯截⾯选择不当时,造成影响可靠运⾏、缩短使⽤寿命、危害安全、带来经济损失等弊病,不容忽视。
电缆缆芯持续⼯作温度,关系着电缆绝缘的耐热寿命,⼀般按30~40年使⽤寿命,并依据不同绝缘材料特性确定⼯作温度允许值。
当⼯作温度⽐允许值⼤时,相应的使⽤寿命缩短,如交联聚⼄烯⼯作温度较允许值增加约8℃,对应载流量增加7%,则使⽤寿命降低⼀半。
电缆缆芯持续⼯作温度,还涉及影响缆芯导体连接的可靠性,需考虑⼯程实际可能的导体连接⼯艺条件来拟定。
短路电流作⽤于缆芯产⽣的热效应,满⾜不影响电缆绝缘的暂态物理性能维持继续正常使⽤,且使含有电缆接头的导体连接能可靠⼯作,以及对分相统包电缆在电动⼒作⽤下不致危及电缆构造的正常运⾏,这就统称为符合热稳定条件。
否则会出现了油纸绝缘铅包被炸裂、绝缘纸烧焦、电缆芯被弹出、电缆端部冒烟等故障。
“年费⽤⽀出最⼩”原则的评定⽅法,是参照原⽔电部82电计字第44号⽂颁发“电⼒⼯程经济分析暂⾏条例”,该⽂件推荐的年费⽤⽀出B的表达式如下:B=0.11Z+1.11N。
按经济电流密度选导线
按经济电流密度选导线1 降低线损的主要措施线损率是供电量与售电量之差同供电量之比的百分数,是供电企业的一项重要技术经济指标,在实际工作中可采取以下措施降低线损。
选定负荷中心的最佳位置,减少或避免供电半径过长。
提高负荷功率因数,尽量使无功就地平衡。
电力系统的电压是随着线路输送的有功和无功功率变化而变化的,当线路输送一定量的有功功率和始端电压不变时,如输送的无功功率越多,线路的电压损失就越大,线损率就越高;当功率因数提高以后,负荷向系统吸取的无功功率就减少了,线路的电压损失也相应减少,线损率就降低。
减少输配电层次,也就是说减少变压次数,提高输电电压的等级。
按经济电流密度选择供电线路的截面积。
选择导线既要考虑经济性,又要考虑安全性。
导线截面大,线损就小,但会增加投资;导线截面小,线损就大,满足不了今后发展的需要,而且安全系数降低。
在实际工作中,最好的办法就是按经济电流密度来选择导线的截面面积。
2 实例现结合邓州市的湍构35 kV线路,进行分析如下。
湍构线路全长17.91 km,导线型号LGJ-120/20(2 km)、LJ-70(15.91 km),年最大负荷5600 kW,最大负荷利用小时数为4900 h。
LGJ-120/20导线阻抗R = 0.2496Ω/km,LJ-70导线阻抗R = 0.424Ω/km。
2.1 按经济电流密度假设最大负荷时,功率因数cosΦ = 0.95,则I = 88.4 A。
由最大负荷利用小时数,查表可得经济电流密度为A = 1.15 A/mm2。
则:S = 77 mm2,从而可以看出,应该选择截面面积大于77 mm22.2 采用均方根电流法计算理论线损均方根电流法计算理论线损公式为湍沟线路2005年6月20日典型负荷曲线见图1。
下面以湍构线路2005年6月20日典型负荷日数据为依据进行计算。
由LJ-70导线参数,可得湍构线路总阻抗为RL = 0.2496×2 + 0.424×15.91 = 7.25 从而可得这种状态下理论线损率为:2.3%。
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摘要:导线是架空输电线路的主要元件之一,在架空输电线路的建设中占有很大的比重。
导线截面大小直接影响有色金属的消耗量。
如何合理地选择导线截面积是个非常重要的问题,其导线截面积,一般按经济电流密度来选择。
中国解放初期没有自己的标准,是按前苏联的标准选择经济电流密度。
中国在50年代中期和80年代中期,根据国民经济的发展、科技进步及认识的提高,两次颁发了经济电流密度。
使电力设计工作者有标准可依,使之更接近客观实际情况。
关键词:架空输电线路;经济电流密度;导线截面选择导线是架空输电线路的主要元件之一,在架空输电线路的建设中占有很大的比重。
导线截面选择过大,不仅增加有色金属的消耗量,而且还显著地增加线路的建设投资。
导线截面选择过小,则运行时在线路中的电压和电能损耗加大,使电能传输受限和运行经济性变差。
架空输电线路导线截面一般按经济电流密度来选择,并根据电晕,机械强度和事故情况下的发热条件进行校验。
必要时通过技术经济比较确定。
对超高压线路,电晕往往是选择导线截面的决定因素,应进行选择导线截面的技术经济专题论证。
在进行电力系统规划时,一般考虑线路投入运行后5~10年的输送容量,根据经济电流密度选择导线截面。
在进行系统设计、系统专题论证(如电站接入系统,向大用户供电,联网专题等)时,一般是先按输送容量,根据经济电流密度初选导线截面,然后可按照具体条件进行两个以上方案的技术经济论证比较,最后确定导线截面。
故在一定的输送容量条件下,经济电流密度是选择输电线路导线截面的基本依据。
本文主要是论述按经济电流密度初选导线截面问题,并根据中国1987年修订后颁布的经济电流密度,编制了在不同电压等级(6 kv、10 kv、35 kv、110 kv、220 kv),不同利用小时数(2 000 h ~ 7 500 h),不同输送容量情况下查选导线截面的简易表。
以供在电力系统规划、系统设计、系统专题论证中初选导线截面时使用。
1中国在不同时期所采用和颁布的导线经济电流密度大家都知道,导线经济电流密度的确定是一个技术经济问题,与国家在不同国民经济发展阶段的经济政策和生产水平有着密切的关系。
所以在不同的历史时期,往往要对原定的经济电流密度作必要的修订,以便与当时的经济政策及现状相适应。
中国在选择输电线路导线截面,所采用的经济电流密度,大致可分为三个阶段:1.1第一阶段,解放初(即1949年至1955年)中国没有自己的经济电流密度,故在选择输电线路的导线截面时,主要是参考前苏联 50年代初推荐的经济电流密度,见表1。
该经济电流密度是根据最小年运行费用法求得的,即年运行费用包括电能损耗(导线发热损耗和电晕损耗)费、折旧和维护管理费。
除维护管理费外,其它都随导线截面的大小而变化。
取使得年运行费用为最小的导线截面作为经济截面,对应的电流密度为经济电流密度。
1.2第二阶段,1956年至80年代中期中国1956年电力工业部颁布了经济电流密度,见表2。
注:未计电晕损耗。
这是中国颁布的第一个经济电流密度。
编制该经济电流密度时,考虑到中国国情,在适当节省建设投资和有色金属消耗的情况下,仍采用最小年运行费用法,计算得出的。
该经济电流密度在中国使用了三十余年,使用时间最长,是工程上惯用的经济电流密度。
1.3第三阶段,80年代中期至今80年代,水利电力部根据中国的技术经济政策和建设、生产运行实践经验,结合当时的实际情况,并尽可能吸收国外先进技术,对中国的经济电流密度进行了修订。
于1987年颁布了《导体和电器选择设计技术规定》(SDGJ14-86)。
在该文件中公布了修订后的经济电流密度(以曲线形式),见图1。
该次编制,计算经济电流密度是采用动态计算方法,即克服了以前用静态计算的弊端,为不考虑利息、利润、税金、投资收益为零不能返本的缺陷,而考虑了输电线路建设投资与投资回收年限内总运行费用之和的总费用(包括为补偿线路能耗的补充装机投资)、投运后获取的利润、贷款的付息、利润的税金以及货币的时间价值诸因素后,取总费用最小和投资经济效果最佳的导线截面作为经济截面,从而导出经济电流密度。
用这种动态计算观点的方法,是当前较为完善和周密的方法。
综上所述,从中国在不同发展时期所采用的导线经济电流密度来分析,可以看出:1)建国初期中国没有本国的经济电流密度,只有参考国外的,当时主要参考前苏联的经济电流密度。
中国1956年和1987年两次颁发的经济电流密度,都是根据中国国民经济发展的不同阶段,当时的生产水平和经济政策的具体情况制订的。
随着科学技术的进步,认识水平的提高,在计算方法也在不断改进提高。
前者是用静态方法,后者是用完善、周密的动态方法,使之更加接近客观实际情况。
2)从不同阶段所采用的经济电流密度来分析,在采用同样材料的导线、同样的年最大负荷利用小时情况下,其发展趋势是经济电流密度值在不断递增。
例如,同样采用钢芯铝绞线,年最大负荷利用小时都为4 000小时(3 000~5 000小时)其经济电流密度,中国1956年为1.15 A/mm2,而1987年为 1.27 A/mm2,增加了 0.12 A/mm2。
前苏联所颁布的经济电流密度。
70年代的修订值也比50年代的经济电流密度增加0.1~0.3 A/mm2(前者为欧洲部分,外高加索外贝加尔及远东地区,后者为中西伯利亚,哥萨克斯坦及中亚西亚地区)。
随着国民经济的发展,生产水平的提高,电力和有色金属供应的改善等情况的变化,在今后发展的一定阶段,还要对已颁布的导线经济电流密度进行必要的修改。
3)中国经济电流密度,不断修改、完善、周密、实用。
例如中国1956年颁布的经济电流密度表中只有裸铝、钢芯铝线,而在1987年颁布的经济电流密度曲线图中,就进一步分为:曲线1,导线为 LJ 型,10 kV 及以下的电力线路;曲线2,导线为 LGJ 型,10 kV及以下的电力线路;曲线3,导线为LGJ、LGJQ 型,35~220 kV电力线路。
分得较为细致。
在1956年经济电流密度表中,年最大负荷利用小时数只分为三档:3 000 小时以下,3 000~5 000 小时和 5 000 小时以上。
而1987年的经济电流密度曲线图中,年最大负荷利用小时数由2 000 小时到7 500 小时是连续性的座标,好查对,也细致多了。
2按经济输送容量选择输电线路导线截面根据传输容量和年最大负荷利用小时数,运用查不同电压级、不同型号导线的经济输送容量表,选择输电线路的导线截面。
在电网规划设计中,都会遇到各种电压级若干条输电线路导线截面选择问题,如果要用经济电流密度表或曲线来选每条线路的导线截面,则要将传输容量换算成电流值,然后根据不同的年最大负荷利用小时数,查出对应的经济电流密度,最后用传输的电流除以经济电流密度,才得到相应的导线截面。
比较复杂繁琐。
为了方便系统规划设计工作者,在严格按照国家颁布的经济电流密度值的基础上,简便、快速地初选导线截面,本文特根据中国80年代中期颁布的经济电流密度曲线,编制了35~220 kV 钢芯铝绞线(LGJ、LGJQ)经济输送容量表(见表3)。
10 kV及以下钢芯铝绞线(LGJ)和铝绞线(L J)经济输送容量表(见表4)。
供参考使用。
在使用表3、表4时,请注意:1) 按经济电流密度选择导线截面用的输送容量,应考虑线路投运后 5~10 年的发展。
在计算中必须采用稳定的经常重复的最高负荷,在系统发展还很不明确的情况下,应注意不要使导线截面定得过小。
2) 在查表前根据输送容量,输送距离,供电可靠性要求等情况,先考虑采用的输电电压级和输电线路的回路数。
以便进行查表。
一般各级电压合理输送容量和输电距离可参考表5。
3) 表3、表4对年最大负荷利用小时数分的比较细,2 000~7 500小时,每1 000小时为一档,并增加了常遇到的5 500小时一档。
在考虑输电线路的最大负荷利用小时值时,应根据该条线路在电网中的作用而定。
3选输电线路导线截面的几点体会1) 对一般的输电线路导线截面的选择,可根据线路投运后 5~10 年的输送容量,按经济电流密度进行选择,必要时对电晕、发热和机械强度进行检验;但对有些线路除了按上面定量的方法选择导线截面外还应根据输电线路在电网中的位置、作用和性质,从宏观发展方面,从丰水期、枯水期多种运行方式等方面进一步分析、研究、核定所选的导线截面是否合理。
例如一般由水电、火电基地向负荷中心送电的输电线路、电网中构成骨干网架的输电线路,电源中心(包括 500 kV降压站,地区电网中的220 kV枢纽变电站)向主要的或紧邻的变电站供电的输电线路,向暂时负荷不大,但却有较快发展速度、有发展前途的地区供电的输电线路等在选导线截面时,都应考虑有一定裕度,或者直接按经济电流密度所选的导线截面大一级的导线截面。
而对电网边远地区供电,或向发展不快的农村供电,则适宜选小一些的导线截面。
2) 在电网建设中,为了定型化设计,为了方便运行和检修,减少备品备件种类,建议在电网中各种电压级应选用较少的几种类型导线截面。
根据电网实际情况,推荐采用《城市电力网规划设计导则》中各级电压的导线截面型号。
如下表6、表7。
3) 对220 kV线路,根据送电容量,送电距离,必要时可采用分裂导线:2×400、2×30 0、2×240或2×185。
过去,在电网建设中,由于种种原因,在各级电压导线截面选择上,除了220 kV 线路一般选用 LGJ-300,LGJ-400或 LGJ-2×300 导线型号比较少,比较规范外,其余在配网 110 kV、35 kV和10 kV中,各级电压的导线截面型号偏多、偏乱,不少线路已运行 20~30 年,线路破归,导线截面偏小,满足不了电网发展的需要,急待在电网建设中逐步加以改造或更新。
3) 对电网规划中的主干输电线路的导线截面选择,一般用经济输送容量查表法来选,必要时再进行技术经济比较后,选定。
有时会遇到在某一输送容量和送电距离,两种电压级均可采用时,就必须先电压等级论证,后进行导线截面选择。
参考文献1导体和电器选择设计技术规定.SDGJ14-86.(87)水电电规技字第4号.(87 )水电机字第4号.2电力系统设计技术规程.SDJ161-85试行.(85)水电电规字第63号.3中国电机工程学会城市供电专业委员会 城市电力网规划设计导则.4中国电力百科全书.输电与配电卷.北京:中国电力出版社,1994年6月.。