工厂供电(刘介才第五版)第5章ppt课件

1、第5章 工厂电力线路第一节 工厂电力线路及其接线方式第二节 工厂电力线路的构造与敷设第三节 导线和电缆截面的选择计算第4节 车间动力电气平面布线图第5节 电力线路的运转维护与检修实验 第1节 工厂电力线路及其接线方式第2节 工厂电力线路的构造与敷设第3节 导线和电缆截面的选择计算习题 5-3 5-4一、电力线路的义务和类别义务：类别：按电压分：按构造分：架空线路、电缆线路；按布置方式分：开式电力网，闭式电力网按接线方式分：放射式、树干式、环形接线第一节 工厂电力线路及其接线方式高压线路：1KV及以上的线路低压线路：1KV以下的线路二、高压线路的接线方式 工厂高压电力线路与地方电力网类似。特点为

2、： 供电范围小，配电间隔短，保送容量小。高低压电力线路常用的有放射式、树干式、环形接线。保送电能一放射式接线一条线路只能接一个负荷，沿线不能接其它负荷。主要有下面几种方式：1单回路放射式； 2单电源双回路放射式；3双电源双回路交叉放射式；4具有公共备用线的放射式；5采用低压联络的单回路放射式。优点：线路敷设简单，维护方便，维护简单。12的供电可靠性不高，适于三级负荷或次要的二级负荷。 3、4、5的供电可靠性较高，适于一、二级负荷。缺陷：开关柜数量多，导线多，投资较大。三环行接线 两路链串型树干式的线路联络起来构成环型接线。优点：运转灵敏，供电可靠性高。缺陷：闭环运转时，继电维护整定困难，有色金

3、属耗费量大。 在实践运转中，常采用混合式。二树干式一条主干线可以引出多条分支线，接多个负荷。1单干线供电； 2双干线供电；3两端供电。优点：开关柜数量少，投资小，敷设简单，节约有色金属。缺陷：供电可靠性较低，适于三级负荷或次要的二级负荷。三、低压线路的接线方式从车间变电所或配电箱到用电设备的线路属于低压配电线路。 低压树干式接线 低压放射式接线 2、树干式1、放射式第三节 导线和电缆截面的选择计算一、概述工厂电力线路的构造：架空线路或电缆线路，或两者的结合。电力线路的资料：铜或铝。高压大多用铝线，低压大多用铜线。型号：TJ、 LJ 、LGJ、LYJ、BLXBXBLVBV、 BLXFBXF、VL

4、VVV、YJLVYJV TJ铜绞线； LJ铝绞线； LGJ钢芯铝绞线；LYJ架空绝缘电缆，铝芯绝缘导线，交联聚乙烯绝缘。 另外还有聚氯乙烯绝缘或聚乙烯绝缘的架空线。GJ钢绞线，普通作为接地引下线。氯丁橡皮绝缘铝芯橡皮绝缘线铝芯塑料绝缘线铜芯塑料绝缘线聚氯乙烯绝缘铝芯电缆交联聚乙烯绝缘铝芯电缆图铜芯橡皮绝缘线p18选择导线电缆的截面时应满足的条件：1、正常发热条件：正常运转时发热温度不超越允许值。2、机械强度：不应小于机械强度要求的最小允许截面。选择截面时：AAmin，Amin可查附录表14、15。电缆不用校验此项。 3、电压损失条件：不应超越正常运转时允许的电压损失。工厂内较短的高压线路可不校

5、验此项。4、经济电流密度：适用于35KV及以上的线路或低压特大电流的线路。5、校验热稳定最小允许截面： ,架空线不用校验此项。 对于绝缘导线和电缆，还应按额定电压条件选择。返20根据实践阅历，详细选择方法如下：选择架空线： 1当L2KM时，可按照正常发热条件选择，再校验机械强度和电压损失。 2当L2KM时，可按照电压损失选择，再校验正常发 热条件和机械强度。选择10KV及以下的电缆线时：可按照正常发热条件选择，再校验电压损失和热稳定最小允许截面。选择长间隔大电流线路或35KV及以上的线路时：应按照经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。低压线路： 1动力线，可按照正常发热条件选择，再校验机械

6、强度和电压损失。 2照明线，可按照电压损失选择，再校验机械强度和正常发热条件。按上述条件选择截面，容易满足要求，减少返工，返20二、按发热条件选择导线和电缆的截面一按正常发热条件选择三相系统相线截面应满足：式中：Ial导线在一定环境温度下的允许载流量； 见附录表16-19。I30线路的计算电流。 K温度校正系数。 0导线允许载流量采用的温度，普通为25。 实践环境温度。普通取当地最热月平均最高气温，室内时 应加5。al导线电缆正常任务时的最高允许温度。普通：铝导线为70 ，铜导线为70-85 ，电缆为60-80 。对变压器高压侧导线： I30= I1NT对电容器的引入线： I30=1.35 I

7、NC留意：对低压绝缘导线和电缆，按发热条件选择时，还应留意与维护熔断器和自动开关的配合，以防止发生线路已烧坏，而维护未动作的情况。对熔断器维护： 对自动开关维护： Kol 的取值方法见课本p199、p206。 二低压中性线和维护线截面的选择1、中性线N线的选择不应小于三相系统的最大不平衡电流。1普通三相四线制的中性线截面：A00.5A 或 A0A2两相三线及单相线路的中性线截面：A0=A3三次谐波突出的三相四线制的中性线截面： A0A普通取A0=A中性线相线绝缘导线及电缆允许的短时过负荷倍数变压器接线方式为，yn0变压器接线方式为D,yn11规定：当A 16mm2时， APEA 普通取A0=A

8、当16mm2 A35mm2时， APE 16mm2当A35mm2时， APE 0.5A3、维护中性线截面PEN线的选择的选择应同时满足1、2的条件。例题5-12、维护线截面PE线的选择 应思索到单相短路电流经过PE线时的热稳定度。 有一条采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380V的TN-S线路，线路计算电流为150A，当地最热月平均最高气温为+30。试按发热条件选择此线路的导线截面。解：1、相线截面A的选择查附录表19-1：环境温度为30时，明敷的BLX-500型截面为50mm2的铝芯橡皮线Ial=163AI30=150A，满足发热条件。那么选得相线截面为：A=50mm2校验机械强度

9、：查附录表15，假设为室外明敷且15mL25m，查得：Amin=10mm2。 那么 AAmin，满足机械强度要求。例题5-13、维护线截面的选择因A 35mm2，应选APE0.5A=25mm2校验机械强度：Amin=10mm2。 那么 AAmin，满足机械强度要求。所选导线型号可表示为：BLX-500-350+125+PE25。2、中性线的选择因A00.5A，选A0=25mm2。校验机械强度：因Amin=10mm2。 那么 AAmin，满足机械强度要求。三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面目的：使年运转费用低，有色金属耗费量小来进展选择。年运转费：包括线路折旧费、维修管理费、电能损耗费。线路

10、折旧费=线路投资/折旧年限图5-28：曲线1:(线路折旧费+线路维修管理费) 与导线截面的关系；曲线2：电能损耗费与导线截面的关系；计算经济截面的公式为：式中： 经济电流密度。 见表5-3。年运转费与导线截面的关系。例5-3 自学 四、线路电压损失的计算定义：电压降线路始末两端电压的相量差； 电压损失线路始末两端电压的数值差。一线路末端接有一集中负荷的三相线路U的计算1、线路末端接有一集中负荷的三相线路U的计算由于三相对称，等值电路为：矢量图：取一相分析：g 由矢量图可看出：电压损失为ae段。为计算方便，用ad段替代ae段。其误差为实践电压损失的5%以内。ae段为：Uad=af+fd=IRco

11、s +IXsin 用线电压的电压损失表示为：式中：P Q UX R X单位分别为：W var V ， 或：KW Kvar KV 。用百分数表示时：式中：P Q UX R X单位为：W var V 。假设用kW kvar kV 表示时：或表示为：式中：P Q UX R X单位为： kW kvar kV 。2、线路各段接有负荷时的三相线路U的计算以三个集中负荷为例：见以下图：AB有两种计算方法：1计算各段线路的U然后叠加每一段线路经过的总负荷功率如下图。线段 ：线段 ：线段 ：线路各段的电压损失为： 段： 段： 段：总的电压损失通用式为：2计算各负荷单独作用时的电压损失，然后叠加。分别计算出三段线

12、路的总阻抗Ri Xi见上页图第一段：第二段：第三段：总的电压损失通用式为：对于无电感的线路，即cos1或x =0 的线路，线路电压损耗为：或表示为：式中： 的单位为V； 的单位为KW； 为导线的电导率,单位为m/. mm2 ；A为导线的截面，mm2 ；L的单位为m； M为功率矩，KW.m； C为计算系数，可查表5-4。 对于均一无感的单相交流和直流线路，因负荷电流要经过来回两根导线，阻抗增大了一倍，所以电压损耗应为一根导线上的两倍，即：对于均一无感的两相三线线路，可推导出：推导略. 在工业企业电力网络中，由于线路的总长度不长，通常各段导线的构造和截面都一样，那么：R=R0L，X=X0L或r=R

13、0 ，x=X0 。R0 X0单位长度的电阻、电抗，见附录表6。此公式常用 实验算例5-3所选LGJ-50型(35kV)钢芯铝绞线能否满足允许电压损失5%的要求。知该线路导线为程度等距陈列，相邻线距为1.6m。线路全长5km。解：由例5-3知P30=2500kW，cos=0.7，因此tan =1，Q30=2500kvar。利用A=50mm2LGJ和aav=1.261.62m查附录表6，得R0=0.68/km， X0=0.39/km。线路的电压损耗为：线路的电压损耗百分值为：因此所选导线LGJ-50满足电压损失的要求。作业: 习题5-3例题 5-4二均匀分布负荷的三相线路电压损失的计算适于低压线路

14、L2 / 2如下图： 设线路上单位长度的负荷电流为 ，单位长度的电阻为R0。那么微小线段 的负荷电流为 ，线段 的电阻为R=RO ，不计电抗，电流 在 段上产生的电压损失为： 整条线路的电压损失为： 对均匀分布负荷的线路，计算电压损失时，可以把均匀分布负荷作为一个集中负荷，该集中负荷位于均匀分布负荷的中点。结论： 某220/380v的TN-C线路，如下图。线路拟采用BX-500型铜芯橡皮绝缘线户内明敷，环境温度为30，允许电压损失为5%，试选择该线路的导线截面。解：1线路的等效变换30m50m40m0.4kw/mCos=0.820kwCos=0.855m40m20kw +j15kvar20kw

15、 +j15kvar原集中负荷：p1=20kw，cos1=0.8，tan 1=0.75， q1=200.75=15kvar。原分布负荷：p2=0.450=20kw，cos2=0.8，tan 2=0.75， q2=200.75=15kvar。返43例5-62按正常发热条件选择导线截面线路中总的计算负荷为：P=p1+p2=20+20=40kw， Q=q1+q2=15+15=30kvar，查附录表19-1，得BX-500型铜芯导线A=10mm2，在30明敷时的Ial=77AI=76A，因此可选3根BX-500-110导线作相线，另选1根BX-500-110导线作PEN线。3校验机械强度：查附录表15，

16、室内明敷铜芯线最小截面为1mm2，10mm21mm2，那么满足机械强度要求。4校验电压损失，查附录表6知， BX-500-110的电阻、电抗。R0=2.19/km，线距按150mm计时：X0=0.31/km。电压损失为：用百分数表示：因此所选线路也满足允许电压损失的要求。所选导线截面为： BLX-500310+110。还可以把两个一样的负荷作为一个集中负荷，即： 第四节 车间动力电气平面布线 略 第五节 电力线路的运转维护与检修实验 略P41补充三按允许电压损失选择导线电缆的截面根据公式：下标a：active power ， ：有功功率产生的电压损失；下标r：rective power ， ：

17、无功功率产生的电压损失； 分两种情况讨论：1、不计 时。有三种情况可以不计 ： cos0.8.导线截面A16mm2；或cos0.9，导线截面A25mm2；照明线路，cos =1 以为q=0；截面小于50mm2的三芯电缆以为x00。那么有：假设的单位为km/.mm2，那么：铝导体：=0.032 km/.mm2； 铜导体：=0.053km/.mm2 。式中：p：kw；L：km； UN：kv；A ：mm22、计入 时： 高压线路中：x0=0.30.4/km；电缆线路： x0=0.08/km普通同截面的电缆电抗远小于架空线，而电阻相差不大。由于x0变化不大 ，因此：先假定一个x0 计算出 A 。按电压损失选择导线截面的步骤：1假定x0，计算出 ； 2计算： = -3计算截面A：4根据规范截面，查出对应的R0、X0，代入式中校验。例题：一条10kv架空线路向两个用户供电，三相导线为LJ型，三角形陈列，线间几何均距为1m，线路总长3km，允许电压损失为5%，环境温度为35，试选择此导线截面。10kv变电所2km1km(1000+j800)kVA(50