供电线路导线选择

1、Hunan Railway Professional Technology College工厂供配电技术（论文）题目：供电线路导线的选择姓名：系别：电气工程系班级:学号:指导老师:完成日期：2013年1月6日目录第1章概述1第2章导线的选择22.1 35kV架空线选择 22.2 10kV电缆选择3t2.2.1 假想时间ima的确定32.2.2高压配电室至各车间电缆的选择校验 32.3配电母线到1号车间变电所的电缆选择 72.4配电母线到2号车间变电所的电缆选择 72.5配电母线到3号车间变电所的电缆选择 82.6配电母线到所用变的电缆选择 8第3章案例分析93.1案例一93.1.1事故现象93

2、.1.2事故原因分析93.1.3事故对策93.2案例2 93.2.1事故现象93.2.2事故原因分析103.2.3事故对策103.3 案例 3 103.3.1事故现象103.3.2事故原因分析103.3.3事故对策11第4章小结12第1章概述众所周知，电能是生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转 换而来，又易于转换为其它形式的能量以供；电能的输送的分配既简单，又便于 控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中 去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设 备组成。工厂总降压变电所及配电系统设

3、计，是根据各个车间的负荷数量和性质， 生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择， 变配电所位置的电气设计，短路电流的计算及继电保护，电气设备的选择，车间 变电所位置和变压器数量、容量的选择，防雷接地装置设计等工厂供电设计是 否完善不仅影响工厂的生产，而且也反映到工厂供电的可靠性与安全生产上， 它 与企业的经济效益，设备安全运行以及工人的人身安全密切相关， 因此，搞好工 厂供电工作对于整个工厂的生产发展有十分重要的意义。第2章导线的选择电源进线为双回架空线，厂区配电采用电缆，现选择进线和高压配电电缆

4、的 型号。选择导线的方法主要有按发热条件选择、按经济电流密度选择以及按电压损失选择。按照相关规定，10KV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发 热条件来选择截面，再校验电压损耗、热稳定和机械强度；低压照明线路由于电 压质量要求高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件、热稳定和机械强度。架空线路可不校验动、热稳定，电缆可不校验动稳定。2.1 35kV架空线选择该架空线导线的选择对电网的技术、 经济性的影响很大，只有综合考虑技术 经济的效益,才能选出合理的导线截面。35KV及以上的高压线路及电压在 35KV 以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择， 以使线

5、 路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。1. 按保证供电的可靠性。可以选用两条 35KV供电线路，每回35kV架空线 路负荷为：P30 =5168.68 (kW )Q30 = 2346.76 kV arS' =5676.49 kVA计算电流：1 “ 1S5676.49130 = $厂=_厂=46.82( A )、3U . 3 352. 按经济电流密度选择导线的截面。由于任务书中给的最大负荷利用小时数 为6000小时，查表得：架空线的经济电流密度为：2jec 二 0.9A / mm所以可得经济截面：* = -30 二 46.82 二 52.02 mm2jec 0.9可选 LGJ

6、 -50，其允许载流量：I ai = 207A，f = 0.6唸 / km, X。= 0.3史 / km取几何间距为1500mm3. 按长期发热条件检验：已知：=30°，温度修正系数为:70 -30kt -'0.98870 - 29lal = lalkt =207 0.988 = 204.52 A I30由上式可知所选导线符合发热条件。2.2 10kV电缆选择电缆截面的选择除临时线路或年利用小时在 1000h以下者外，均按经济电流 密度、长时允许电流、电压损失及热稳定条件进行校验。因为区域变电所35千伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为 2秒，工厂“总降”不应大于1.5

7、秒；2.2.1假想时间tima的确定I 2tima f 0.05(十)21 :II在无限大容量中，由于1 ，因此tima =tk 0.05式中tk 短路持续时间，采用该电路主保护动作时间加对应的断路器全分闸 时间。当 tk _1S 时，tima "tk选择真空断路器，其全分闸时间取°.1S，工厂“总降”不应大于5S，所以昧=1.6S02.2.2高压配电室至各车间电缆的选择校验采用YJ22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设1. NO.1变电所(1)按经济电流密度选择已知计算电流经济电流密度：l30=37.26A，年负荷最大利用小时数 6000小时，查表得2je

8、c 二 1.54A/ mm所以可得经济截面:1 30J ec37.261.54=24.19mm可选截面25mm2的电缆，其允许载流量L=9°A其中：山=90 °.94=84.6 I30 (乘以修正系数0.94 )满足发热条件(2)校验短路热稳定按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得Smin =1：=3650 -=57.71 mm2 25mm22 2因此缆芯25mm 2的交联电缆不满足要求，故改选缆芯 50mm的交联电缆，型号为 YJL22-10000 3X 502. NO.2变电所(1) 按发热条件选择已知计算电流l30=21.11A，年负荷最大利用小时

9、数6000小时，查表得经济电流密度：2jec 二 1.54A/ mm所以可得经济截面：址二2111十亍伽口2jec 1.54可选截面16mm2的电缆，允许载流量不存在。(2) 校验短路热稳定按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查有关数据得：smin 二 I(3)= 3650 d = 57.71 mm2 16mm2C8022因此缆芯16mm的交联电缆不满足要求，故改选缆芯 50mm的交联电缆,型号为 YJL22-10000 3X 503. NO.3变电所(1) 按发热条件选择已知计算电流l3o=49.99A，年负荷最大利用小时数6000小时，查表得经济电流密度：2jec = 1.

10、54A/ mm所以可得经济截面：1 30j ec49.991.542=32.46mm可选截面35mm2的电缆，其允许载流量 打"05A其中：打=105 0.94 =98.7 .130 (乘以修正系数0.94)满足发热条件(2) 校验短路热稳定按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得：SminC-3650802= 57.71 mm35mm22 2因此缆芯16mm的交联电缆不满足要求，故改选缆芯 50mm的交联电缆,型号为 YJL22-10000 3X 504. NO.4变电所(1)按发热条件选择I 30j ec44.621.542二 28.97mm已知计算电流经济电流

11、密度：l30=44.62A，年负荷最大利用小时数 6000小时，查表得2jec 二 1.54A/ mm所以可得经济截面:可选截面25mm2的电缆，其允许载流量Ia90A其中：Ial =99 0.94 =93.06丄。(乘以修正系数0.94)满足发热条件 (2)校验短路热稳定按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得：Smin = I 揺 Jtima_ = 365°汉灯 1" = 57.71 (mm2 16mm2C802 2因此缆芯25mm的交联电缆不满足要求，故改选缆芯 50mm的交联电缆,型号为 YJL22-10000 3X 505. NO.5变电所236

12、8 =15.38mm21.54(1) 按发热条件选择已知计算电流经济电流密度：l3o=23.68A，年负荷最大利用小时数6000小时，查表得2jec = 1.54A/ mm所以可得经济截面:1 30J ec2可选截面16mm的电缆，其允许载流量不存在。(2) 校验短路热稳定按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得:Smin.timaC-3650802= 57.71 mmi > 16mm22 2因此缆芯16mm的交联电缆不满足要求，故改选缆芯 50mm的交联电缆,型号为 YJL22-10000 3X 50。6. 其余10KV电缆的选择及过程同上，电缆型号及长度见下表表1电

13、缆型号10kV导线的选择选用的规格型号回路数至N01变电所YJL2210000 3X 502至N02变电所YJL2210000 3X 502至N03变电所YJL2210000 3X 501至N04变电所YJL2210000 3X 501至N05变电所YJL2210000 3X 501至电弧炉YJL22 10000 3X 2402至工频炉YJL2210000 3X 702至空压机YJL2210000 3X 5022.3配电母线到1号车间变电所的电缆选择1号变电所装设有800KVA变压器一台，正常工作时，电缆通过的最大电流 按变压器的额定电流计算，即：I ma= I 1N.T =800/ (V 3

14、*10) =46.19A按照发热条件选择电缆截面：环境温度即土壤温度为25 T时，查表可知BLV铝芯聚氯乙烯绝缘电缆(明2敷)截面为10 mm时，载流量为59A> 46.19A，满足电缆的正常工作条件。热稳定校验：短路电流作用的假想时间tj等于短路电流周期分量作用的假想时间与非周 期分量作用的假想时间之和。电力系统35/10kv变电所的馈出线路的定时限过流 保护装置的整定时间为1.5秒(主保护时间)，设计时拟采用中速断路器，则短 路电流周期分量作用的假想时间为：t 保护 + t 分闸=1.5S+0.1S=1.6S由于电源是无限大功率电源，短路电流非周期分量作用的假想时间为：2t jfi=

15、0.05*( I z/ I )=0.05S则短路电流假想时间(产生相同热量的等效时间)为：t j=1.6S + 0.05S=1.65S查表可知，BLV铝芯聚氯乙烯绝缘电缆的热稳定系数C=65,贝2Amin= I 8* Vtj/C =8800* V 1.65/65=173.9mm，Amin 是满足热稳定的最小截面，为 了满足热稳定要求，故选择185mrfeLV铝芯聚氯乙烯绝缘电缆。电压损失校验：要求电压损失控制在5沖内，由所选导线的型号查表可知：r0=0.25 Q/km , x 0=0.08 Q/km，带入公式： U%=P*(r0 X I)+Q*(x0 X |)/10UN 中可得： U%=687

16、.73*0.25*0.08+313.12*0.08*0.08/10*10*10=0.016 v 5所选导线也满足电压损失的要求，因此选择的导线能够满足系统的要求。2.4配电母线到2号车间变电所的电缆选择2号变电所装设有1000KVA变压器一台，正常工作时，电缆通过的最大电流为：I ma= I 1N.T =1000/ (V 3*10) =57.74A按照发热条件选择电缆截面：环境温度即土壤温度为25 T时，查表可知BLV铝芯聚氯乙烯绝缘电缆(明 敷)截面为10 mm时，载流量为59A> 57.74A，能够满足条件。热稳定校验：由于三个变电所和所用变的短路情况均相同，因此利用短路条件选择的电

17、缆型号也应相同，即选择185 mnBLV铝芯聚氯乙烯绝缘电缆。经检验，这段电缆也满足电压损失要求。2.5配电母线到3号车间变电所的电缆选择3号变电所装设有315KVA变压器一台，正常工作时，电缆通过的最大电流 为：I ma= I 1N.T =315/ (V 3*10) =18.19A按照发热条件选择电缆截面环境温度即土壤温度为25 T时，查表可知BLV铝芯聚氯乙烯绝缘电缆(明 敷)截面为2.5mm时，载流量为25A> 18.19A，满足电缆的正常工作条件。热稳定校验：由于三个变电所和所用变的短路情况均相同，因此利用短路条件选择的电缆型号也应相同，即选择185 mnfeLV铝芯聚氯乙烯绝缘

18、电缆。经检验，这段电缆也满足电压损失要求。2.6配电母线到所用变的电缆选择所用变为2台80kVA的变压器，正常工作时，电缆通过的最大电流为：I ma= I 1N.T = (80/2 ) / (V3*10) =4.62A按照发热条件选择电缆截面：环境温度即土壤温度为25 T时，查表可知BLV铝芯聚氯乙烯绝缘电缆(明 敷)截面为2.5mm时，载流量为25A> 4.62A，满足电缆的正常工作条件。热稳定校验：由于三个变电所和所用变的短路情况均相同，因此利用短路条件选择的电缆型号也应相同，即选择185 mnBLV铝芯聚氯乙烯绝缘电缆。经检验，这段电缆也满足电压损失要求。第3章案例分析3.1案例一

19、3.1.1事故现象一路三相四线架空绝缘线，在14号与15号杆之间的一根导线突然烧断落地， 断线截面为：70mrn2,造成部分照明用户停电。3.1.2事故原因分析经电力部门线路检修人员检查发现，烧断落地的铝芯线断口处表面及断面均 有明显的烧伤痕迹。该线是在距横担绝缘子0.6m处烧断的有一根25mm铝芯绝缘线直接缠绕在上面，其表面也已大部分烧熔。据分析，70mm主干线被烧断落地的直接原因，是搭接在主干线上的10mm吕芯线未按规定牢固与主干线连接， 仅简单地在干线表面缠绕了几圈。因主干线与支线接触不良，接触处在较大电流 作用下长期发热而造成烧断。3.1.3事故对策（1）更换已烧坏的70口註吕新绝缘线

20、将支线与干线可靠地进行连接；（2）严把施工质量关，严禁不按规程乱施工；（3）定期巡视检查架空线路，发现问题及时采取措施处理，保障线路的安全运 行。3.2案例23.2.1事故现象某村通往水泵房的低压线路是16mm2吕线，突然发生一相断线，使正在排灌 的水泵停止运行。322事故原因分析事故后，经电工检查，发现是通往泵房的 4#杆(直线)瓷横担上的导线绑 扎不牢，由于绑线松，使导线和瓷担发生摩擦，久而久之，发生破股断线。低压导线固定在绝缘子上，要求用绑线进行绑扎，并且绑扎方法要按规定执行。固 定处的绝缘强度和机械强度不受损伤， 固定程度必须符合要求，长期运行后不松 脱。这次事故的主要原因是绑线不符合

21、要求， 不是按标准规定绑扎的。横担绑线 处松，所以导线与瓷担间发生摩擦，使导线磨断四股后发生断线。3.2.3事故对策(1) 严格施工要求，在线路架设时，必须对导线按规定进行绑扎，要求在导 线弧垂调整好后，要用直线杆式绝缘子的固定绑扎法， 把导线牢固地绑在绝缘子 上(瓷横担两端的槽内)，绑扎时应先在导线绑扎处缠150mm的长铝带，以防因 摩擦或在绑扎时损坏导线。(2) 认真做好验收工作，新架设线路在运行前要进行登杆检查。(3) 农村电工应加强对低压线路的巡视检查，尤其是在风雨天要进行特殊巡 视，发现缺陷，要及时消除。3.3案例33.3.1事故现象晚上突然有的灯灭，有的红，有的亮，村电工立即到配电室检查配电设备， 隔离开关一相熔丝熔断，判断为线路接地短路故障，随即进行线路巡视。发现低 压线路4 # 5#杆之间三相四线制的