第14讲第五章--电气设备及导线电缆的选择.pptx

1 1、电气设备动稳定校验、电气设备动稳定校验 断路器、隔离开关、负荷开关和电抗断路器、隔离开关、负荷开关和电抗 器等电气设备，动稳定校验条件是：器等电气设备，动稳定校验条件是：式中：Imax、imax 电气设备允许通过的最大电流有效值和峰值；最大三相短路电流的有效值和峰值，根据短路校验点计算所得。2 2、电气设备热稳定性校验、电气设备热稳定性校验 电气设备热稳定校验条件是：电气设备热稳定校验条件是：式中：It电气设备在t秒时间内的热稳定电流；最大稳态短路电流；tima短路电流发热的假想时间；t 与It 对应的时间。回顾回顾1 1：按短路情况校验电气设备的热稳定和：按短路情况校验电气设备的热稳定和动稳定性动稳定性 3 3、开关电器开断能力的校验、开关电器开断能力的校验 断路器和熔断器等电气设备，均担负着切断短路电流的任务，因此必须具备在通过最大短路电流时能够将其可靠切断的能力，即 式中：Ioc、Soc制造厂提供的最大开断电流和开断容量；Ik、Sk 短路发生后0.2s时的三相短路电流和三相短路容量。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第二节第二节 电气设备选择方法电气设备选择方法 一、高压电气设备及其选择高压断路器高压隔离开关高压负荷开关高压熔断器高压开关柜 1、功能：不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置的作用下自动跳闸，切除短路故障，起到保护作用。2、特点：有良好的灭弧装置，无明显断开点。（一）高压断路器(QF)3、选择:(1)按电压等级、使用环境、操作要求等确定类型 (2)选择 额定电压、额定电流 (3)校验断流容量、短路电流动稳定性、热稳定性 回顾回顾2 2：高压器件：高压器件（二）高压隔离开关（二）高压隔离开关(QS)(QS)功能：隔离电源，安全检修；接通和分断小电流电路。特点：无灭弧装置，所以不能带负荷操作，严格遵守倒闸操作，有明显断开点。型号：高压隔离开关高压隔离开关 产品安装条件：N-户内；W-户外额定电流（安）产品名称：G隔离开关G-改进型；C-瓷套管型；D-带接地刀闸；K-快分型；T-统一设计；W-防污型；Z-特殊安装型；E-带支持导电杆电压等级（千伏）设计序号极限通过电流峰值（KA）G-高原型1-底座；2-支柱瓷瓶；3-静触头；4-闸刀；5-操作瓷瓶；6-转轴图 户内配电用隔离开关的结构图结构：选择：除不考虑其断流容量其它同高压断路器。常见隔离开关（三）高压负荷开关三）高压负荷开关(QL)(QL)功能：接通和分断负荷电流；与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切断短路故障。特点：设有简单的灭弧装置，有明显断开点，也具有隔离电源、保证安全检修的作用。型号：R带熔断器（不带者不注）D有接地刀闸电压等级（千伏）设计序号W户外；N户内S熔断器上装（下装不注）负荷开关F额定电流（A）最大断开电流（KA）（四）高压熔断器（FU）功能：所在电路的电流超过给定值一定时间后使其熔体熔化而分断电流、断开电路的一种保护电器。熔断器的主要作用是对电路及电路设备进行过负荷和短路保护。设计序号RGY-高原型（不超过4000 m）；B-爆炸式；Z-带重合机构断流容量（MVA）额定电流（A）熔断器N-户内型；W-户外型；X-限流式；Z-直流电源专用额定电压（V）型号：固定式跌落式结构：1.高压熔断器按使用环境选择其类型，2.按额定电压、额定电流、断流容量进行具体型号选择。不必进行短路电流动、热稳定性校验。选择：第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套的配电装置，在发电厂及变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压交流电动机的起动和保护之用。高压开关柜内安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。高压开关柜有固定式和手车式两大类。(五五)高压开关柜高压开关柜固定式高压开关柜 手车式高压开关柜 高压开关柜的选择应首先按照变、配电所一次电路图的要求进行方案的选择，然后进行技术经济比较得出最优方案。XGN210XGN210型型 箱型固定式金属封闭开关设备箱型固定式金属封闭开关设备KYN2-10KYN2-10型开关设备外形图型开关设备外形图第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择手车式 可靠性高，维修方便，体积大，价格高环网式 结构简单、体积小 可靠墙安装，短路故障后需更换熔断器固定式 结构简单、造价低 体积大，维修不便高压配电屏的“五防”功能1、防误分、合闸 2、防带负载分、合隔离开关 3、防止带电挂地线 4、防止带地线合闸 5、防误入带电间隔第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 二、低压电气设备及其选择二、低压电气设备及其选择 低压刀闸开关低压熔断器低压刀熔开关低压负荷开关低压断路器低压配电屏回顾回顾3 3：低压器件：低压器件进行选择。一般情况下，可不校验短路电流动、热稳定性。(一一)低压刀闸开关低压刀闸开关 低压刀开关的文字符号为QK，其分类方法较多。按其操作方式分为单投和双投两种；按其极数分为单极、双极和三极三种；按其灭弧结构分为不带灭弧罩的和带灭弧罩的两种。不带灭弧罩的刀开关一般只能在无负荷下操作，作隔离开关使用。带有灭弧罩的刀开关能通断一定的负荷电流，其钢栅片灭弧罩能使负荷电流产生的电弧有效地熄灭。低压刀开关的选择可按额定电压额定电流断流容量 (二二)低压熔断器低压熔断器插入式（RC）有填料封闭管式（RT）低压熔断器的作用主要是实现对低压系统的短路保护，有的也能低压熔断器的作用主要是实现对低压系统的短路保护，有的也能实现过负荷保护。低压熔断器的类型很多，如实现过负荷保护。低压熔断器的类型很多，如 螺旋式（RL）RZ型自复式熔断器 无填料密闭管式（RM有填料管式gF、aM系列 高分断能力的NT型 低压熔断器的选择可按额定电压、额定电流、额定电压、额定电流、分断能力分断能力进行选择，可不校验短路电流动、热稳定性。图图5-23 低压熔断路器型号低压熔断路器型号低压熔断器保护.ppt第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 (四四)低压刀熔开关低压刀熔开关低压刀熔开关文字符号为FU-QK，是一种由低压刀开关与低压熔断器组合的熔断器式刀开关。最常见的HR3型刀熔开关就是将HD型刀开关的闸刀换成RT0型熔断器的具有刀形触头的熔管（如图5-27所示）所以刀熔开关具有刀开关与熔断器的双重功能。采用这种组合型开关电器，可以简化配电装置的结构，经济实用，因而越来越广泛地在低压配电屏上安装使用。低压负荷开关的文字符号为QL，是一种由带灭弧罩的低压刀开关与低压熔断器组合而成的外装封闭式铁壳或开启式胶盖的开关电器。它能有效地通断负荷电流，并能进行短路保护，具有操作方便、安全经济的优点。(四四)低压负荷开关低压负荷开关 又称空气开关、自动开关或自动空气断路器。功能：它既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压时自动跳闸，功能与高压断路器类同。原理结构和接线如图5-30所示 (五五)低压断路器（低压断路器（QF）图图5-30 低压断路器的原理结构和接线低压断路器的原理结构和接线1-主触头2-跳钩3-锁扣4-分励脱扣器5-失压脱扣器6、7-脱扣按钮8-加热电阻丝9-热脱扣器10-过流脱扣器第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择脱扣器及附件代号极数额定电流（A）低压断路器Z塑料外壳式（装置式）W 框架式（万能式）设计序号及派生代号X-限流型L-漏电保护D型号：第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 配电用断路器，电动机保护用断路器，照明用断路器和剩余电流保护型断路器等。配电用断路器按配电用断路器按保护性能保护性能分为分为 非选择型和选择型两大类。非选择型断路器一般为瞬时动作和长延时动作，用作过负荷与短路保护用。选择型断路器分为两段保护、三段保护和智能化保护三种。两段保护为瞬时或短延时与长延时特性两段。三段保护为瞬时、短延时与长延时特性三段。其中瞬时和短延时特性适于短路保护，而长延时特性适于过负荷保护。低压断路器按低压断路器按用途用途分为分为 图图5-31 低压断路器的保护特性曲线低压断路器的保护特性曲线(a)瞬时动作式（b）两段保护式（c）三段保护式第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 低压配电屏是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置，在低压配电系统中作动力和照明配电用。低压配电屏有固定式和抽屉式两大类。(六六)低压配电屏低压配电屏GGL、GGD、GHL系列为封闭型，其柜体还设计有保护导体排（PE），柜内所有接地端全部与该导体排接通。抽屉式开关柜，常用的有BFC、BCL、GCK、GCS、GCL等系列，GCK为动力开关柜，以电动机控制为主，亦有配电柜部分,GCL为配电用的开关柜，但许多制造厂家都以GCK为其型号.另有多米诺开关柜（DOMINO），是采用模数制的抽屉式开关柜。如图所示。图图5-35低压抽出式开关柜低压抽出式开关柜 GCK系列低压抽出式开关柜系列低压抽出式开关柜 GCS系列低压抽出式开关柜系列低压抽出式开关柜第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第二节第二节 电气设备选择方法电气设备选择方法 三、互感器及其选择 互感器是一种特殊的变压器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行及故障情况。互感器包括电流互感器及电压互感器两种。电流互感器的文字符号为TA，简称CT；电压互感器的文字符号为TV，简称PT。(一一)、概述、概述 互感器的作用是：互感器的作用是：（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。（2）使二次设备与高电压隔离，且互感器的二次侧均接地，从而保证设备和人身的安全。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择JDZJ-10(W)型电压互感器JDZW12型电压互感器LAJ10型电流互感器LAZBJ10型电流互感器LZW-12型电流互感器第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 电流互感器的一次电流I1与二次电流I2之间有下列关系式：式中，N1、N2电流互感器一次和二次绕组匝数；Ki电流互感器的变流比，表示为额定一次电流和二次电流之比，即 电流互感器与测量仪表的连接方式有三种，如图5-37。(1)(1)一相式接线方式，适用于三相基本对称系统；一相式接线方式，适用于三相基本对称系统；(2)(2)三相星形接线方式，可分别测量三相电流；三相星形接线方式，可分别测量三相电流；(3)(3)两相不完全星形接线方式，其二次回路的中线（即公共线）电流为两相不完全星形接线方式，其二次回路的中线（即公共线）电流为B B相相电流，但方向相反。星形及不完全星形接线方式适用于三相基本对称或不电流，但方向相反。星形及不完全星形接线方式适用于三相基本对称或不对称系统。对称系统。(二二)、电流互感器、电流互感器1.基本结构原理和接线第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择图图5-37 电流互感器与仪表的接线方式电流互感器与仪表的接线方式（图（图c接线错误）接线错误）第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择2.2.电流互感器的类型和型号电流互感器的类型和型号 电流互感器的类型很多，按安装地点分为户内式和户外式两种。20kV及以下制成户内式；35kV及以上制成户外式。按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式三种。按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式等。干式用绝缘胶浸渍，适用于低压户内的电流互感器；浇注式利用环氧树脂作绝缘，目前仅用于35kV及以下的电流互感器；油浸式多为户外型。按一次绕组的匝数分为单匝式（包括母线式、芯柱式、套管式）和多匝式（包括线圈式、线环式、串级式）。按一次电压分为高压和低压两大类。按用途分为测量用和保护用两大类。按准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1、3、5、5P和l0P等级，其中5P和l0P是保护用电流互感器的准确级，前者为测量用电流互感器的准确级。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择图图5-40 电流互感器型号的含义电流互感器型号的含义第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择3.3.电流互感器的选择和校验电流互感器的选择和校验 (1)额定电压及一、二次电流的选择 互感器的一次额定电压和电流必须大于等于装置地点的额定电压和计算电流。电流互感器一次侧额定电流有5、10、15、20、30、40、50、75（A）等多种规格，二次额定电流有5A和lA两种。一般弱电系统用lA，强电系统用5A。(2)电流互感器种类和型式的选择 在选择电流互感器时，应根据安装地点（如屋内、屋外）和安装方式（如穿墙式、支持式、装入式等）选择其型式。(3)电流互感器的准确级和额定容量的选择 为了保证测量仪表的准确度，电流互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。为了保证电流互感器的准确级，互感器二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量S2N即：第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择(4)热稳定校验 由于电流互感器的热稳定度是以热稳定倍数Kt来表示 的，所以其热稳定度校验条件为：多数电流互感器的热稳定试验时间取为1s，这样上式可写成(5)动稳定校验 用Kes来表示动稳定倍数，则动稳定度校验条件为：若电流互感器不满足准确级要求，则必须改选变流比较大的互感器，或者S2N、|Z2al|较大的互感器，或者加大二次接线的截面。电流互感器二次接线的铜芯线截面不得小于1.5mm2，铝芯线不得小于2.5mm2。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择4.电流互感器的使用注意事项(1)(1)电流互感器在工作时其二次侧不得开路电流互感器在工作时其二次侧不得开路 因为电流互感器在正因为电流互感器在正常工作时的二次负荷很小，所以基本接近于短路状态。磁动势平常工作时的二次负荷很小，所以基本接近于短路状态。磁动势平衡方程式衡方程式 ，并且不允许串接熔断器和开关。并且不允许串接熔断器和开关。铁芯由于磁通剧增过热，产生剩磁，降低了准确度。由于电流互感器二次绕组匝数远比一次绕组多，所以可感应出危险的高电压，危及人身和设备的安全。1212(2)电流互感器的二次侧有一端必须接地 互感器二次侧一端接地是为了防止其一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧的高电压窜人二次侧，危及人身和设备的安全。(3)电流互感器在连接时，需注意其端子的极性 我国互感器和变压器一样，其绕组端子都采用“减极性”标号法。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择电流互感器电流互感器二次绕组在运行时，（）A.允许短路不允许开路B.允许开路不允许短路C.不允许短路不允许开路D.允许短路也允许开路(三三)、电压互感器、电压互感器1.基本结构原理与接线方案 电压互感器工作时二次绕组接近于空载状态。二次绕组的额定电压一般为100V。也就是用一只l00V的电压表通过某一电压互感器可以测量任意高的电压。电压互感器的一次电压Ul与二次电压U2之间有如下关系：式中：Nl、N2是电压互感器的一次和二次绕组匝数；KU是电压互感器的变压比，表示为额定一、二次电压比，即KU=U1N/U2N第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 电压互感器在三相电路中有四种常见的接线方案。电压互感器在三相电路中有四种常见的接线方案。（1）一个单相电压互感器的接线。（2）两个单相的电压互感器接成V/V形，供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压。它广泛地应用在610kV的高压配电装置中。（3）三个单相的电压互感器接成Y0/Y0形，供电给要求线电压的仪表、继电器及接相电压的绝缘监视电压表。（4）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/（开口三角形）接成Y0的二次绕组，供电给需线电压的仪表、继电器及作为绝缘监视的电压表，接成 （开口三角形）的辅助二次绕组接电压继电器。一次电压正常工作时，由于三个相电压对称，因此开口三角形两端的电压接近于零。当某一相接地时，开口三角形两端将出现近l00V的零序电压，使电压继电器动作，发出信号。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择图图5-44 电压互感器的接线方案图电压互感器的接线方案图第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择图图5-44 电压互感器的接线方案图电压互感器的接线方案图第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择2.2.电压互感器的类型和型号电压互感器的类型和型号1 1、电压互感器按相数分电压互感器按相数分2 2、按绝缘及其冷却方式分按绝缘及其冷却方式分单相双相油浸式干式图图5-46 电压互感器型号的含义电压互感器型号的含义第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 电压互感器应按装设地点的条件及一次电压、二次电压、准确度等级等条件进行选择。电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路稳定度。电压互感器的准确度也与其二次负荷的容量有关，满足的条件仍为S2S2N。这里的S2为二次侧所有仪表、继电器的电压线圈所消耗的总视在功率，即：式中：是仪表、继电器电压线圈消耗的总有功功率；是仪表、继电器电压线圈消耗的总无功功率。3.3.电压互感器的选择电压互感器的选择第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择4.电压互感器的使用注意事项注意事项 (1)电压互感器在工作时其二次侧不得短路 ，所以电压互感器的一、二次侧都必须装设熔断器作为短路保护。(2)电压互感器的二次侧有一端必须接地 原因与前述电流互感器相同。(3)电压互感器在连接时，必须注意其端子的极性第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第三节第三节 导线、电缆的选择导线、电缆的选择 一、概述一、概述 供配电系统中，载流导体主要有三类，即母线、导线、电缆。母线起汇聚及分配电能的作用，导线及电缆起输送电能的作用。母线一般都是裸导体，导线则分为裸导线及绝缘导线，绝缘导线一般用在低压线路中。常用导体材料有铜、铝、铝合金及钢。常用导体材料有铜、铝、铝合金及钢。铜的导电性最好，机械强度也相当高，抗腐蚀性强，铝的机械强度较差，导电性比铜略差，一般采用铝或铝合金材料。作为导体材料，钢的机械强度很高而且价廉，但其导电性差，一般用作避雷线或用作铝绞线的芯线，取钢的机械强度大及铝的导电性好，因为交流电流通过导线时，有趋表效应，所以电流只从铝线上通过。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择架空线路电缆线路 常用的硬导体截面有矩形、槽形、管形和圆形。常用的软导线有铜绞线、铝绞线、钢芯铝绞线、组合导线、分裂导线和扩径导线，后者多用于330kV及以上的配电装置。国国产架空裸线的型号有：产架空裸线的型号有：铜线（T）铜绞线（TJ）铝线（L）钢线（G）钢芯铝绞线（LGJ）铝绞线（LJ）低压配电线路大多采用绝缘导线或电缆，当负荷电流很大时可采用封闭式母线槽（内置母排），绝缘导线的敷设方式有明敷及暗敷两种。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 一、导线和电缆截面的选择一、导线和电缆截面的选择（一）按发热条件选择导线和电缆截面（一）按发热条件选择导线和电缆截面 按发热条件选择导体截面时，应使其允许载流量Ial大于等于线路正常工作时最大负荷电流即计算电流I30，即 Ial I30 如果导体敷设地点的环境温度与导体允许载流量所采用的环境温度不同时，则导体的允许载流量应乘以温度较正系数K。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择式中：为导体额定负荷时的最高允许温度；导线敷设地点的实际环境温度 为导体的允许载流量所采用的环境温度。考虑温度修正后，按发热条件选择导体截面应满足下式 对于低压配电线路的导体截面选择，除满足上式，其允许电流还需与熔断器熔体的额定电流或断路器长延时脱扣器的整定电流相配合，保护导线（或电缆）不被毁坏。熔断器 Ial IN.FE 断路器 Ial IOP(l)第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 对于低压中性线（即N线）及保护地线（即PE线）截面的选择，一般按不小于相线的50%60%来选。但对于保护线，考虑到短路热稳定度的要求，当相线截面小于或等于16mm2时，保护线应与相线截面相等 ；如果中性线兼作保护线（PEN线），也应如此。由于谐波导致线路中性线电流大于相线电流，则按中性线电流选择导线及电缆截面。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择（二）按经济电流密度选择导线截面二）按经济电流密度选择导线截面 导线的截面越大，电能损耗就越小，但是投资越大，从全面的经济效益考虑，既使线路的年运行费用接近最小又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面用Aec表示。按经济电流密度计算Aec的公式为式中：I30是线路计算电流（A）；jec是经济电流密度（A/mm2）；Aec是经济截面（mm2）。由Aec数值查表选择最接近的标准截面（可取较小的标准截面）。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择表表5-3 5-3 输电线路经济电流密度输电线路经济电流密度年最大负荷利用小时（h/a）5000（三班制）架空线裸铝绞线及钢芯铝绞线裸铜绞线1.653.01.152.250.91.75电缆线铝芯铜芯1.922.51.732.251.542.0第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择（三）按允许电压损失选择导线截面（三）按允许电压损失选择导线截面 线路电压损失不能超过允许值。当线路的电压损失越大，线路末端电压偏移额定值就越大。所以在配电设计时，应按照用电设备端电压偏移允许值的要求和变压器高压侧电压偏移的具体情况来确定线路电压损失的允许值。当缺乏资料时，对线路电压损失允许值可参阅表中的数值。表表5-55-5 线路电压损失允许值线路电压损失允许值名 称允许电压损失（%）从配电变压器二次侧母线算起的低压线路从配电变压器二次母线算起供有照明负荷的低压线路从110（35）/10（6）kV变压器二次母线算起的10（6）kV线路5355第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择表表5-45-4 用电设备端子电压偏移允许值用电设备端子电压偏移允许值名 称使用场所电压偏移允许值（%）电动机正常情况特殊情况+5-5+5-10照明灯视觉要求较高场所一般场所远离变电所场所应急、道路、警卫照明等+5-2.5+5-5+5-10+5-10其他用电设备无特殊规定时+5-5第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择1线路电压损失计算（1）带有一集中负荷的放射式线路电压损失计算。图图5-51 带有一集中负荷的放射线路电压损失计算带有一集中负荷的放射线路电压损失计算（a）单线图（b）相量图第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择图5-51（a）表示一相线路的电阻R、电抗X、长度L、三相功率p+jq，忽略线路功率损耗时：图5-51（b）为以又据电压损失的定义：即电压损失等于线路首端电压与末端电压的代数差。即：第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择由图5-51（b）中可看出，电压损失近似等于电压降落的横分量（即 很小可忽略）。又因为：故有：所以线电压损失为：写成百分数形式为：式中：p、q末端三相平衡的有功、无功负荷（kW、kvar）；R、X一相线路的电阻和电抗（）；UN线路的标称电压（kV）；U是线路电压损失（V）。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择（2）沿途带有多个负荷的树干式线路电压损失计算。图5-52（a）所示为带两个集中负荷的三相线路。各线段中电流用I1和I2表示，负荷电流用i1、i2表示，各线段长度及每相电阻和电抗分别用 表示，而各负荷点的负荷电流及到首端的长度与每相的电阻、电抗分别用 和i2、L2、R2、X2表示。图图5-52 带有两个集中负荷的树干式线路电压损失计算带有两个集中负荷的树干式线路电压损失计算第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择仍以末端为参考轴绘制一相线路的电压、电流相量图（如图5-52（b）所示）。（电压降落）（电压损失）即线路相电压损失近似等于相电压降落在参考轴（横轴）上的投影。方法同单一负荷。则第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择写成百分数形式为：如果写成通式则为：（支线法）若用线段功率P、Q来计算（干线法），则第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择若全线同截面，则所以电压损失又可以写成负荷矩形式：第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择上两式中：各负荷点的有功和无功负荷（kW、kvar）；Pi、Qi各线段有功和无功负荷（kW,kvar）；各负荷点到首端每相线路的总电阻、总电抗和总长度（、km）；ri、xi、li各线段每相线路的电阻、电抗、长度（、km）；线路标称电压（kV）。对于无感线路即cos1，则对于全线同型号截面的无感线路，则第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择对于均一无感的单相交流线路和直流线路对于均一无感的两相三线线路第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择2按允许电压损失选择（或校验）导线截面 从电压损失计算式可知，电压损失由两部分构成：即 和 之和。因为线路上单位长度电抗随导线截面变化较小，而且其变化范围约为0.350.4/km，所以，当线路需求的电压损失已知（设为 ）时，线路电抗引起的电压损失 部分可按x0=0.350.4/km中的某值求得，而另一部分电压损失则为：即：第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择将 代入后，得：所以式中：线路允许的电压损失百分数，如5%；导线的电导率，铜线为0.053km/mm2，铝线为 0.032km/mm2;UN线路标称电压（kV）；x0线路上单位长度电抗，按0.350.4/km取某数；pi、qi、Li沿线路各集中负荷点的有功和无功负荷及到首端的距离 （kW，kvar，km）。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 最后，根据（5-26）式计算值选取接近的标准截面，并查取该截面的 和x0值，代入电压损失计算式中校验其电压损失是否超过允许值 。如果小于或等于 ，则所选截面可以满足要求；否则应重选，直到满意为止。对于同一型号截面的无感线路通常先按发热条件选择截面，然后按电压损失去校验，比较简单。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择（四）按机械强度校验导线截面（四）按机械强度校验导线截面 导线应有足够的机械强度。架空线路要经受风雪，覆冰和气温变化等多种因素的影响，所以必须要有足够的机械强度来保证它的安全运行。架空线路按其重要程度一般分为三级：电压高于35kV的线路可划为一级；电压为135kV的线路为二级；低于1kV的线路为三级。通常按其他方法选择截面，再按机械强度要求的最小导线截面校验即可。以上所述导线（及电缆）截面的选择方法，一般先按某种方法选择，再按其它方法校验，以满足其基本要求。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择导线种类35kV线路610kV线路1kV以下线路居民区非居民区铝及铝合金线35352516（与铁路交叉跨越时为35）钢芯铝绞线252516铜 线1616163.2表表5-65-6 架空线路按机械强度要求的最小允许导线截面架空线路按机械强度要求的最小允许导线截面（mm2）第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择表表 5-7 5-7 绝缘导线按机械强度要求的最小截面（芯线）绝缘导线按机械强度要求的最小截面（芯线）导线种类及使用场所导线芯线最小允许截面（mm2）铜芯软线铜线铝线照明用灯头线民用建筑户内工业建筑户内户 外0.40.5-0.50.81.02.52.52.5移动式用电设备生活用生产用0.21.0-敷设在绝缘支持件上的绝缘导线的支持间距L为室内L2m-1.02.5室外L2m2mL6m6mL15m15mL25-1.52.5462.54610穿管敷设1.02.5PE线和PEN线有机械保护无机械保护1.52.52.54第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择 据经验，35kV及以上高压架空线路按经济电流密度选择，然后校验发热条件、电压损失及机械强度；而610kV线路多以允许电压损失选择，再校验发热条件和机械强度。对于低压线路，因为距离较短，电压损失不是主要问题，多以发热条件选择并校验机械强度。对于电压质量要求较高的照明线路，也可按电压损失选择，然后校验发热条件和机械强度。另外，选择电缆线和绝缘线必须满足电压等级要求，电缆线还要校验短路电流热稳定性，但不必校验机械强度。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择