电力线缆与变压器选择

安装面积 绝缘等级 爆炸性 燃烧性 耐湿性 耐潮性 损 耗
噪
重
音
量
低
重
低
较重
低
中
高
重（轻）
低
轻
9.4.2 配电变压器参数选择 1、额定电压选择 常规情况：一次额定电压等于所在电网 标称电压，二次额定电压等于1.1倍所在电 网标称电压。 特殊情况：二次电压等于1.05倍所在电 网标称电压，主要用于大容量用电设备的 专用变压器，以及所有二次接380V电网的 变压器，如10/0.4kV、35/0.4kV等。
9.4.4 调压方式选择 无调压、无励磁调压与有载调压的选择。有 载调压又可分为手动调压和自动调压。 110kV变压器一般采用有载调压，自动手动 都可作为选择；35kV可选用有载或无励磁调压， 一般为手动。10kV变压器一般采用无励磁调压。
9.4.5 工程设计中对变压器选择要考虑的一些因素 1、台数问题 单台大容量or若干台小容量？——总负荷量、 短路电流与断路器开断能力、电源数量与可靠性、 运行灵活性、经济型等。 现状：规范要求10/0.4kV变压器一般不超过 1250kVA，实际上一般不超过1600kVA，国内 最大者有2500kVA；有一、二及负荷时最少不低 于两台（有自备低压电源者除外）；有季节性负 荷时将常年负荷与季节性负荷用不同变压器供电。
8.5 16
7.1 13
10
35 66 110
100
250 500 750
26
15 16 12
20
12 13
13
20
8.5 15
6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9
7.7 12 8.1 13
5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5 6.8 3 3.2 2.4 4.3 2 3.7
允许值/%
系统标称电压/k0
＞35kV三相系统 正、负偏差绝对值 之和小于≤10 ≤10kV三相系统 正、负偏差绝对值 之和小于≤7
9.1.2 电压波动与电压闪变 电压波动是表达电压快速频繁变化的术语，由 电压变动与电压变动频率两个指标衡量其大小。 以半个周波为周期，计算电压的均方根值（即 有效值），并将该值与时间的关系绘成曲线，称 为电压均方根值曲线。 电压变动d是指电压方均根值曲线上相邻两个 极值Umax和Umin之差对系统标称电压UN的百分数。 电压变动频度r则是指单位时间内该曲线变动 的次数，单位为s－1。如果同一方向若干次变动的 间隔时间小于30ms，则算成一次变动。 国家标准对电压波动有限值要求。
两个误区：（1）已确定因素与待确定因素倒 置；（2）恒定与变化混同。 修正后结论：没有一个普遍适用的与最高效率 相对应的负载率，具体情况具体分析，大致在40 ％～50％之间。 2）最低综合能效费用探讨。包括一次投资成本、 损耗电费、资金成本等费用的综合，目标是全寿 命费用最低。 这是一种技术经济分析方法，核心是在一次投 资与损耗电费之间找到最佳平衡点，使降低损耗 所节省的电费与加大变压器容量所增加的投资的 抵扣值最大化。
2、表称允许载流量 由业界公认的或法定认可的研究机构、线缆 生产厂家等通过试验得出特定条件下的线缆允许 载流量数据，并将这些数据向业界发布，称为 “表称允许载流量”，简称“表称载流量”。 将给出表称载流量的敷设条件称为“表称敷 设条件”。 特别注意：表称载流量与约定的使用寿命有 关。约定寿命20年的表称载流量，一般远大于约 定寿命50年的表称载流量。 表称载流量是确定一根线缆实际载流量的依 据性数据。
用电设备端子电压偏差允许值
名称 允许值/% 名称 允许值/% ＋5～－5 ＋5～－10
电动机 正常情况下 少数远离变电所情况下
照明 ＋5～－5 一般工作场所 ＋5～－10 远离变电所的小面 积一般工作场所 应急照明、安全特 低电压供电的照明、道 路照明
＋5～－10
供电电压偏差允许值
系统标称电压 /kV
该方法的最大问题在于电费和资金利率在整个 寿命期内的变化，这种变化是不可控的，通常也 是不可预测的。 以上两种方法都存在不可克服的缺陷。作为探 讨或方案比较的选项之一是可取的，但不能过分 强调它们的工程应用价值。 在节能的大背景下，工程界有将综合能效费用 法作为节能的保证无限提高的行为，是不正确的。 不仅方法本身存在缺陷，即是方法本身没有缺陷， 该方法与节能也不能完全化等号。
3）附属设备配置问题。主要指强制散热风扇、 温控报警装置、干式变压器防护外罩等的选配。
第5章 电力线缆选择
• 电力线缆包括电力电线（wire）和电力电缆 （cable），电力电线又包括绝缘导线和裸导线。 现欧盟国家已将绝缘导线和电缆统称电缆。 • 还有一些特殊类型的电力线，如密集式母线槽、 滑触线等。 • 电力线缆选择是一个非常复杂且重要的问题，在 供配电系统中尤其如此，切勿疏忽。
ua%——变压器短路电压的有功分量百分数； ur%——变压器短路电压的无功分量百分数； uk· %——变压器短路电压百分数。 T
第3节 电压偏差与电压调整
• 自学。
第4节 配电变压器选择
配电变压器主要指10/0.4kV、35/0.4kV和 35/0.4kV的降压变压器。 9.4.1 配电变压器常见类型及选择 按器芯冷却及绝缘方式，可分为油浸式、气体 绝缘式和干式三大类。 油浸式变压器有漏油、爆炸、延燃等缺点，不 允许用在位于高层建筑主体内的变配电所。但其 价廉、耐过载能力强、成熟度高等优点，使其在 工业用户、公用变配电所等场所得到广泛应用。
第1节 电能质量简介
• 电能质量，指电力系统实际生产的电能规格与标 准电能规格之间的差异，差异越小，质量越好。 • 描述电能质量的几个主要指标如下。 （1）电压偏差。 （2）电压波动和闪变。 （3）三相不平衡度。 （4）谐波。 （5）频率偏差。 频率由发输变电系统调节，与供配电系统无关。
9.9.1 电压偏差δU 定义： 式中：U—电网某一点的运行电压； UN—该点所在电网的标称电压； 电压偏差是位置的函数，一般关注线路首、末端。 国家标准对供电电压和用电电压偏差的允许值 做了规定。 供电电压偏差限值指电力企业在PCC点提供 的电能的最大允许电压偏差，系产品质量要求。 用电电压偏差限值指用电设备端子处电压偏差， 系设备工况要求。
第9章 电力线缆与变压器选择
• 变压器和电力线缆的选择依赖于系统参量（计算 负荷、短路电流等），但很多系统参量又受线缆、 变压器特性参数的影响（短路电流、电压损失 等）。这是一种互为因果的耦合关系。 • 以线缆为例，线缆截面确定，短路电流才确定； 短路电流确定，满足热稳定要求的线缆截面才能 确定。这里，短路电流既是线缆截面选择的一个 “果”，又是线缆截面选择是否正确的一个 “因”。此即谓互为因果的耦合。 • 受线缆、变压器特性参数影响的系统参数主要是 短路故障参数、损耗参数和电能质量参数等。本 章就从电能质量参数介绍开始。
3）工程现状采用的方法。 考虑到一次投资、后续发展及计算误差等因 素，对于车间变配电所等负荷确切的场所，一般 按负载率90%左右选择变压器容量；对于民用建 筑，一般按70％左右负载率选择变压器容量。
9.4.3 配电变压器连接组选择 以10/0.4kV配电变压器Yyn0和Dyn11连接组 为例，介绍与连接组相关的问题。 1）不平衡负荷带来的中性点位移问题。 2）谐波拟制问题。 3）单相短路电流与电击防护安全性问题。 4）损耗与节能问题。 5）绝缘与耐压问题。
1 2 1 ， 1 1 1
B
2， 2＋
2 2
2
A
Pi
1＋
C

m
p i， Q i
k i
q
k i
m
i
1
＋
1
2
＋
2

1
1
c o
2 1 2 2 1 2
d
1 1
a
2
b
2
e

~ = ae ~ ab+cd
9.2.2 变压器电压损失计算 变压器为阻抗集中元件，其电压损失计算与线 缆相同。因直接引用变压器参数，公式形式不同。
2、短路电压选取 短路电压对应着变压器的短路阻抗，该参数选 取主要考虑以下两个因素。 1）应满足电压偏差要求，一般选取较小的值是 有利的。 2）应满足限制二次短路电流大小的要求，一般 选取较大的值是有利的。 以上两条要求是相互矛盾的。 限于低压断路器的开断能力，10/0.4kV变压 器大于1600kVA时，低压侧短路电流可能过大， 这时对短路电压的选取应做相应的计算。 并联运行变压器也应考虑同样问题。
3、额定容量选取 依据：变压器所承载的计算负荷SC。 特点：目标多样化——最高效率、最低造价、 最小终身费用等。针对不同的目标，容量选取的 方法和结果是不一样的。 1）变压器最高运行效率的探讨。定义变压器 负载率β为：β＝SC / Sr· 。 T 变压器效率为：η＝（PC －ΔPT ）/ PC，对该式 微分求极值，结论为：当变压器铁损等于铜损时， 效率最高，与其相对应的负载率βopl约为60％。 因此，曾普遍认为，按最高效率选取变压器的 计算公式为：Sr· ＝SC / βopl 。对否？讨论！ T
9.5.1 线缆的允许载流量 1、允许载流量的概念 约定寿命→工作温度←发热/散热综合作用。 发热←I、R，R←导体材料、截面积S； 散热←敷设条件。 因此，线缆的允许载流量，是在给定敷设条 件下，以满足约定的设计寿命为依据，以工作温 度不超过允许值为约束，线缆中允许长期通过的 最大电流值，记作Icon。 允许载流量值需由实验测定。
9.1.3 三相不平衡度 供配电系统的三相不平衡程度常用三相电压不 平衡度εu来表示。εu指三相系统电压负序分量U － 与正序分量U ＋的相对大小，即：
在PCC点，供电企业的供电电压三相不平衡 度限值为2％，短时间可放宽到4％；电力用户在 该点引起的三相不平衡度限值为1.3％。