工厂供电课件 第七章电力线路

1、第二部分第二部分 工厂供电一次系统工厂供电一次系统 工厂供电一次系统设计的基本内容工厂供电一次系统设计的基本内容 负荷计算 短路计算 无功补偿计算 变配电所位置和 型式的选择 变压器台数容量 选择 主接线方案设计 一次设备的选择 与校验 导线的选择导线截面积计算 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （一）输配电线路（电力网）的接线形式（一）输配电线路（电力网）的接线形式 1.1.高压线路的接线形式高压线路的接线形式 (1) (1) 高压放射式高压放射式 电源电源 结构：各配电支路以母线为起点向外辐结构：各配电支路以母线为起点向外辐 射，每条支路均由一组开关设备控制射，每条支路均由一组开关设备控

2、制 （每个支路都是一条高压配电线）。（每个支路都是一条高压配电线）。 放射式接线的线路之间互不影响，因此放射式接线的线路之间互不影响，因此 其供电可靠性较高，而且便于装设自动其供电可靠性较高，而且便于装设自动 装置，保护装置也比较简单，但是其高装置，保护装置也比较简单，但是其高 压开关设备用得较多，且每台断路器须压开关设备用得较多，且每台断路器须 装设一个高压开关柜，从而使投资增加。装设一个高压开关柜，从而使投资增加。 若需进一步提高可靠性，可升级为双回若需进一步提高可靠性，可升级为双回 路放射式路放射式( (备用方式备用方式) )。 高压配电线高压配电线 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路

3、（一）输配电线路（电力网）的接线形式（一）输配电线路（电力网）的接线形式 1.1.高压线路的接线形式高压线路的接线形式 (2) (2) 高压树干式高压树干式 电源电源 结构：几个配电支路共用一条高压配电结构：几个配电支路共用一条高压配电 线，高压配电线由一组开关控制。线，高压配电线由一组开关控制。 与放射式接线相比，树干式接线降低了与放射式接线相比，树干式接线降低了 供电可靠性和控制的灵活性，但提高了供电可靠性和控制的灵活性，但提高了 经济性（线路有色金属消耗量和高压开经济性（线路有色金属消耗量和高压开 关设备）。关设备）。 为提高可靠性，同样可升级为双回路树为提高可靠性，同样可升级为双回路树

4、 干式（备用方式）。干式（备用方式）。 高压配电线高压配电线 配电支路配电支路 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （一）输配电线路（电力网）的接线形式（一）输配电线路（电力网）的接线形式 1.1.高压线路的接线形式高压线路的接线形式 (3) (3) 高压环形接线高压环形接线 结构：将两条高压配电线路组成结构：将两条高压配电线路组成 环，每个配电支路由两条配电线环，每个配电支路由两条配电线 路供电。路供电。 相当于双电源的树干式供电，可相当于双电源的树干式供电，可 靠性和经济性介于树干式供电和靠性和经济性介于树干式供电和 放射式供电之间，但提高了线路放射式供电之间，但提高了线路 保护的复杂度，

5、一般开环运行保护的复杂度，一般开环运行 （故障时短时停电，切换供电电（故障时短时停电，切换供电电 源的开关即可恢复供电）。源的开关即可恢复供电）。 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （一）输配电线路（电力网）的接线形式（一）输配电线路（电力网）的接线形式 2.2.低压线路的接线形式低压线路的接线形式 与高压配电线路基本接线形式一致。与高压配电线路基本接线形式一致。 （1 1）高压配电线路形式的选择）高压配电线路形式的选择 3.3.工厂配电线路形式的选择工厂配电线路形式的选择 1 1）对于三级负荷，一般可选用单回路的树干式或者环形接线）对于三级负荷，一般可选用单回路的树干式或者环形接线 2 2

6、）对于二级负荷，一般可选用有备用的接线形式）对于二级负荷，一般可选用有备用的接线形式 3 3）对于一级负荷，一般选用双回路放射式接线（且两个回路）对于一级负荷，一般选用双回路放射式接线（且两个回路 来自于两个独立电源）。若有专用备用电源，也可采用单回来自于两个独立电源）。若有专用备用电源，也可采用单回 路放射式。路放射式。 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （一）输配电线路（电力网）的接线形式（一）输配电线路（电力网）的接线形式 2.2.低压线路的接线形式低压线路的接线形式 与高压配电线路基本接线形式一致。与高压配电线路基本接线形式一致。 （2 2）低压配电线路形式的选择）低压配电线路形式的

7、选择 3.3.工厂配电线路形式的选择工厂配电线路形式的选择 1 1）对于大容量、集中负荷或重要负荷，一般可选用放射式接线）对于大容量、集中负荷或重要负荷，一般可选用放射式接线 2 2）对于小容量、均匀分布的邻近负荷，一般可选用树干式接线）对于小容量、均匀分布的邻近负荷，一般可选用树干式接线 3 3）多个车间变电所的低压侧一般可通过联络线接成环形接线，）多个车间变电所的低压侧一般可通过联络线接成环形接线， 互为备用。互为备用。 配电线路设计需依照配电线路设计需依照GB50052-1995GB50052-1995供配电系统设计规范供配电系统设计规范 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （二）电力线

8、路的类型和型号（二）电力线路的类型和型号 1.1.架空线路架空线路 架空线路一般采用裸导线，常用的裸导线有铜绞线架空线路一般采用裸导线，常用的裸导线有铜绞线(TJ)(TJ)、铝绞线、铝绞线 (LJ)(LJ)和钢芯铝绞线和钢芯铝绞线(LGJ)(LGJ)。 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （二）电力线路的类型和型号（二）电力线路的类型和型号 1.1.架空线路架空线路 裸导线的型号裸导线的型号 导线材质导线材质加工加工特征特征截面积截面积 T-T-铜线铜线J-J-绞制绞制G-G-钢芯钢芯 L-L-铝线铝线单股不标单股不标R-R-软绞线软绞线 F-F-防腐防腐 工厂供电系统中的架空线路，一般选用铝

9、绞线。若档距较大或工厂供电系统中的架空线路，一般选用铝绞线。若档距较大或 需要机械强度较高时，可选用钢芯铝绞线，沿海地区及有腐蚀需要机械强度较高时，可选用钢芯铝绞线，沿海地区及有腐蚀 性场所，宜选用铜绞线或防腐铝绞线。性场所，宜选用铜绞线或防腐铝绞线。 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （二）电力线路的类型和型号（二）电力线路的类型和型号 2.2.电缆线路电缆线路 相比架空线，电缆线更可靠，不受外界气候条件影响，但成本高，相比架空线，电缆线更可靠，不受外界气候条件影响，但成本高， 维修不便。维修不便。 电缆的一般结构包括线芯（一根或几根），绝缘层，内护层，电缆的一般结构包括线芯（一根或几根）

10、，绝缘层，内护层， 外护层（钢铠和绝缘外套组成）。外护层（钢铠和绝缘外套组成）。 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （二）电力线路的类型和型号（二）电力线路的类型和型号 2.2.电缆线路电缆线路 电力电缆的型号电力电缆的型号 例：例：P124P124页图纸，页图纸，ZLQ20-10000-3ZLQ20-10000-3120120 类别（绝缘材料）类别（绝缘材料）导体导体内护层内护层结构特征结构特征外护层外护层 Z-Z-油浸纸绝缘油浸纸绝缘L-L-铝铝L-L-铝包铝包CY-CY-充油充油0-0-无钢铠无钢铠0-0-无外套无外套 V-V-聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘铜芯电缆不标铜芯电缆不标 Q-Q-

11、铅包铅包D-D-不滴流不滴流 1-11-1级防腐，麻被外护级防腐，麻被外护1-1-纤维外套纤维外套 YJ-YJ-交联聚乙烯绝缘交联聚乙烯绝缘 V-V-聚氯乙烯聚氯乙烯P-P-滴干式滴干式 2-22-2级防腐，钢带铠装级防腐，钢带铠装2-2-聚氯乙烯聚氯乙烯 X-X-橡胶绝缘橡胶绝缘Y-Y-聚乙烯聚乙烯F-F-分相分相3-3-单层细钢丝铠装单层细钢丝铠装3-3-聚乙烯聚乙烯 JK-JK-架空电缆架空电缆H-H-橡胶橡胶4-4-单层粗钢丝铠装单层粗钢丝铠装 Z Z，ZR-ZR-阻燃电缆阻燃电缆HF-HF-非燃橡胶非燃橡胶 44-44-双层粗钢丝铠装双层粗钢丝铠装 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路

12、 （二）电力线路的类型和型号（二）电力线路的类型和型号 2.2.电缆线路电缆线路 电力电缆的选择电力电缆的选择 油浸纸电缆受铺设条件限制，已逐步退出市场。目前交联聚乙油浸纸电缆受铺设条件限制，已逐步退出市场。目前交联聚乙 烯电缆已基本将其取代。常用交联聚乙烯电缆及适用场合如下：烯电缆已基本将其取代。常用交联聚乙烯电缆及适用场合如下： 型号型号名称名称适用范围适用范围 YJLVYJLV（YJVYJV） 铝芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护铝芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护 套电力电缆套电力电缆 不能承受机械压力，能承受一定拉力，不能承受机械压力，能承受一定拉力， 一般敷设在室内、沟道或管内一般敷设在室内、沟道

13、或管内 YJLV-FRYJLV-FR 铝芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护铝芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护 套阻燃电力电缆套阻燃电力电缆 同上，但用于有高阻燃要求的场所同上，但用于有高阻燃要求的场所 YJL22YJL22 铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚 氯乙烯护套电力电缆氯乙烯护套电力电缆 能承受机械压力，但不能承受大的拉力，能承受机械压力，但不能承受大的拉力， 敷设在土壤中敷设在土壤中 YJL32YJL32 铝芯交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装铝芯交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装 聚氯乙烯护套电力电缆聚氯乙烯护套电力电缆 能承受机械压力，也能承受拉力，敷设能承受机械压力，也能承受拉力，敷设 在

14、水下或土壤中在水下或土壤中 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （二）电力线路的类型和型号（二）电力线路的类型和型号 3.3.绝缘导线绝缘导线 车间配电线路，包括室内和室外配电线路，多采用绝缘导线敷设。车间配电线路，包括室内和室外配电线路，多采用绝缘导线敷设。 BLXFBLXFBVBVBVVBVV BVVBBVVBRVRV 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （二）电力线路的类型和型号（二）电力线路的类型和型号 3.3.绝缘导线绝缘导线 绝缘导线的型号绝缘导线的型号 类别类别导体导体绝缘层绝缘层外护套外护套其他特征其他特征 B-B-绝缘导线绝缘导线L-L-铝铝X-X-橡胶橡胶V-V-聚氯乙烯聚

15、氯乙烯 B-B-扁平型（圆形不标）扁平型（圆形不标） R-R-绝缘软线绝缘软线铜芯电缆不标铜芯电缆不标 XF-XF-氟丁橡胶氟丁橡胶ZR-ZR-阻燃（前置）阻燃（前置） V-V-聚氯乙烯聚氯乙烯 单芯绝缘导线全型号一般表示为：单芯绝缘导线全型号一般表示为： 导线型号导线型号- -额定电压额定电压-1-1额定截面积，如：额定截面积，如：BLV-1000-1BLV-1000-14 4 三相四线制线路型号一般表示为：三相四线制线路型号一般表示为： 导线型号导线型号- -额定电压额定电压-3-3相线截面积相线截面积+1+1中性线截面积中性线截面积+PE+PE保护线保护线 截面积，如：截面积，如：BLX

16、-1000-3BLX-1000-3120+1120+17070 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （二）电力线路的类型和型号（二）电力线路的类型和型号 3.3.绝缘导线绝缘导线 绝缘导线的选择绝缘导线的选择 室外配电多选用室外配电多选用BLXFBLXF（BXFBXF）铝（铜）芯氟丁橡胶绝缘导线。）铝（铜）芯氟丁橡胶绝缘导线。 室内配电固定明敷，可选用室内配电固定明敷，可选用BVBV（BLVBLV）聚氯乙烯绝缘导线；）聚氯乙烯绝缘导线； 室内配电埋地敷设，可选用室内配电埋地敷设，可选用BVVBVV（BLVVBLVV）导线；）导线； 高温场所固定敷设，可选用高温场所固定敷设，可选用BV-105B

17、V-105（BLV-105BLV-105）绝缘导线；）绝缘导线； 相应需要软导线场所，可选用相应需要软导线场所，可选用RVRV，RVVRVV，RV-105RV-105绝缘导线；绝缘导线； 有高阻燃性要求场所，可选用有高阻燃性要求场所，可选用ZR-BVZR-BV，ZR-RVZR-RV绝缘导线。绝缘导线。 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 导线和电缆截面选择的条件导线和电缆截面选择的条件 （1 1）发热条件）发热条件 （2 2）电压损耗条件）电压损耗条件 （3 3）经济电流密度）经济电流密度 （4 4）机械强度）机械强度 对于对于10

18、kV10kV及以下的工厂高低压配电线路，通常先按发热条件来选及以下的工厂高低压配电线路，通常先按发热条件来选 择导线电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。对于电缆线路，择导线电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。对于电缆线路， 不用校验其机械强度，但需校验短路热稳定度。硬母线需校验短不用校验其机械强度，但需校验短路热稳定度。硬母线需校验短 路动、热稳定度。路动、热稳定度。 对于对于35kV35kV及以上长距离输电线路，通常先按经济电流密度来选择及以上长距离输电线路，通常先按经济电流密度来选择 导线截面，再校验其他条件。导线截面，再校验其他条件。 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和

19、电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 1.1.按发热条件选择导线和电缆截面按发热条件选择导线和电缆截面 （1 1）相线截面的选择）相线截面的选择 按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量 不小于通过相线的计算电流不小于通过相线的计算电流 al I 30 I 30al II 就是在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而不致使其就是在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而不致使其 稳定温度超过允许值的最大电流，查导线参数获得。但若实际环稳定温度超过允许值的最大电流，查导线参数获得。但若实际环 境温度与手册中允许载流

20、量的规定温度不一致时，导线的允许载境温度与手册中允许载流量的规定温度不一致时，导线的允许载 流量应乘以温度校正系数流量应乘以温度校正系数 al I 0 0 al al K 式中式中 为导线额定负荷时的最高允许温度；为导线额定负荷时的最高允许温度； 为导线的允许载为导线的允许载 流量所采用的环境温度；流量所采用的环境温度； 为导线敷设地点实际的环境温度为导线敷设地点实际的环境温度 al 0 0 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 1.1.按发热条件选择导线和电缆截面按发热条件选择导线和电缆截面 （1 1）相线截面的选择）相线截面的选择

21、 例：一条采用例：一条采用LJLJ铝绞线敷设的架空线路，线路计算电流为铝绞线敷设的架空线路，线路计算电流为300A300A， 当地最热月平均最高气温为当地最热月平均最高气温为+28+28。试按发热条件选择此线路的。试按发热条件选择此线路的 相线导线截面。相线导线截面。 解：温度校正系数解：温度校正系数 025. 1 3070 2870 0 0 al al K 按发热选择条件按发热选择条件 ，即，即 30 IKIal300025. 1 al I 查附表查附表1616（P370P370）可知，应选择）可知，应选择LJ-95LJ-95型导线。型导线。 对于环境温度的说明：对于室外敷设的线路，环境温度

22、取当地最对于环境温度的说明：对于室外敷设的线路，环境温度取当地最 热月平均最高气温；对于室内敷设的线路，环境温度取当地最热热月平均最高气温；对于室内敷设的线路，环境温度取当地最热 月平均最高气温月平均最高气温+5+5度；对于直埋电缆，环境温度取当地最热月地度；对于直埋电缆，环境温度取当地最热月地 下下0.8-1m0.8-1m土壤平均温度，也可近似的取为当地最热月平均气温。土壤平均温度，也可近似的取为当地最热月平均气温。 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 1.1.按发热条件选择导线和电缆截面按发热条件选择导线和电缆截面 （2 2）中

23、性线（）中性线（N N线）截面的选择线）截面的选择 1 1）一般的三相四线制线路的中性线截面应不小于相线截面的）一般的三相四线制线路的中性线截面应不小于相线截面的50%50% 2 2）单相线路或两相三线线路的中性线截面应与相线截面相同）单相线路或两相三线线路的中性线截面应与相线截面相同 3 3）三次谐波电流突出的三相四线制线路的中性线截面应不小于）三次谐波电流突出的三相四线制线路的中性线截面应不小于 相线截面相线截面 AA5 . 0 0 AA 0 AA 0 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 1.1.按发热条件选择导线和电缆截面按发

24、热条件选择导线和电缆截面 （3 3）保护线（）保护线（PEPE线）截面的选择线）截面的选择 1 1） 时时 2 2） 时时 3 3） 时时 2 16mmA AAPE 22 3516mmAmm 2 16mmAPE 2 35mmA AAPE5 . 0 另外，另外，GB50054-1995GB50054-1995还规定，由于机械强度的原因，单芯有机械还规定，由于机械强度的原因，单芯有机械 保护的保护的PEPE线，最小截面线，最小截面2.5mm2.5mm2 2，无机械保护的，无机械保护的PEPE线，最小截面线，最小截面 4mm4mm2 2 （4 4）保护中性线（）保护中性线（PENPEN线）截面的选择

25、线）截面的选择 PENPEN线的截面应同时满足上面的两组条件，取其中较大值。另外，线的截面应同时满足上面的两组条件，取其中较大值。另外， 采用单芯导线做采用单芯导线做PENPEN干线时，铜芯截面不小于干线时，铜芯截面不小于10mm10mm2 2，铝芯截面不，铝芯截面不 小于小于16mm16mm2 2，若采用多芯电缆线，其截面不应小于，若采用多芯电缆线，其截面不应小于4mm4mm2 2 请快速浏览P172页例 题5-1,5-2 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 2.2.按经济电流密度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

26、 导线截面积越大，其电能损耗越小导线截面积越大，其电能损耗越小 （费用越小），但同时导线的有色（费用越小），但同时导线的有色 金属消耗量和维护费用越高（费用金属消耗量和维护费用越高（费用 越大）。所谓经济截面就是要找到越大）。所谓经济截面就是要找到 使导线的年运行费用接近最小，同使导线的年运行费用接近最小，同 时又适当考虑有色金属消耗的导线时又适当考虑有色金属消耗的导线 截面。截面。 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30005000h3000h以下 年 最 大 有

27、功 负 荷 利 用 小 时 导线材质线路类别 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 2.2.按经济电流密度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 我国规定的经济电流密度我国规定的经济电流密度j jec ec见下表 见下表 1.54 1.73 1.92铝铝 2.00 2.25 2.50铜铜 电缆线路电缆线路 0.90 1.15 1.65铝铝 1.75 2.25 3.00铜铜 架空线路架空线路 5000h以上以上30005000h3000h以下以下 年年 最最 大大 有有 功功 负负 荷荷 利利 用用 小小 时时 导线材质导线

28、材质线路类别线路类别 按经济电流密度计算的经济截面为按经济电流密度计算的经济截面为 ec ec j I A 30 计算出经济截面后，需要再按照其他条件进行校验，参看计算出经济截面后，需要再按照其他条件进行校验，参看P173P173页页 例例5-35-3 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 3.3.按线路电压损耗校验导线截面按线路电压损耗校验导线截面 （1 1）集中负荷的三相线路电压损耗）集中负荷的三相线路电压损耗 对于右图所示线路，其电压损耗对于右图所示线路，其电压损耗 例：一条例：一条LGJ-50LGJ-50架设的架设的5km5k

29、m长的长的35kV35kV线路，计算负荷线路，计算负荷P P30 30=2500kW =2500kW， coscos=0.7=0.7，该线路导线水平等距排列，相邻线距，该线路导线水平等距排列，相邻线距1.6m1.6m，计算线，计算线 路电压损耗，是否满足电压损耗小于路电压损耗，是否满足电压损耗小于5%5%的要求？的要求？ NN U lXqlRplXqlRp U qXpR U 202202101101 )( L1 L2 p1+jq1p2+jq2 100% N U U U 六六 、工厂电力线路、工厂电力线路 （三）导线和电缆截面的选择计算（三）导线和电缆截面的选择计算 3.3.按线路电压损耗校验导

30、线截面按线路电压损耗校验导线截面 （1 1）集中负荷的三相线路电压损耗）集中负荷的三相线路电压损耗 解：由已知解：由已知P P30 30=2500kW =2500kW，coscos=0.7=0.7，因此，因此tantan=1=1，Q Q30 30=2500kvar =2500kvar 又因为又因为A=50mmA=50mm2 2，平均线距，平均线距a=1.26a=1.261.6=2m1.6=2m，查附表，查附表6 6得得 R0=0.68R0=0.68/km,X0=0.39/km,X0=0.39/km/km 所以线路的电压损耗所以线路的电压损耗 kV kkW U qXpR U N 35 )39. 05(var2500)68. 05(2500)( V38