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文檔簡介
1、供電半徑供電半徑就是從電源點開始到其供電的最遠的負荷點之間的線路的距離,供電半徑指供電線路物理距離,而不是空間距離。 低壓供電半徑指從配電變壓器到最遠負荷點的線路的距離,而不是空間距離。 城區中壓線路供電半徑不宜大于3公里,近郊不宜大于6公里。因電網條件不能滿足供電半徑要求時,應采取保證客戶端電壓質量的技術措施。 0.4千伏線路供電半徑在市區不宜大于300米。近郊地區不宜大于500米。接戶線長度不宜超過20米,不能滿足時應采取保證客戶端電壓質量的技術措施。 供電半徑是電氣豎井設置的位置及數量最重要的參數。250米為低壓的供電半徑,考慮50米的室內配電線路,取200米為低壓的供電半徑,當超過25
2、0米時,每100米加大一級電纜。低壓配電半徑200米左右指的是變電所(二次為380伏)的供電半徑,樓內豎井一般以800平方左右設一個,末端箱的配電半徑一般3050米。 供電半徑取決于以下2個因素的影響: 1、電壓等級(電壓等級越高,供電半徑相對較大) 2、用戶終端密集度(即:電力負載越多,供電半徑越小) 同種電壓等級輸電中,電壓跌落情況小,那么供電半徑就大。 相比較來說:在同能負載情況下,10kV的供電半徑要比6kV的供電半徑大。 在統一電壓等級下,城市或工業區的供電半徑要比郊區的供電半徑小。 三相供電時,銅線和鋁線的最大合理供電半徑計算公式(J為經濟電流密度): Lst=1.798511.6
3、5/j=1773/jm Lsl=1.795011.65/j=1042/jm 單相供電時:銅線和鋁線最大合理供電半徑計算公式如下。 Ldt=4.551413.91/j=885/jm(11) Ldl=4.558.313.91/j=525/jm(12) 選定經濟截面后,其最大合理供電半徑,三相都大于0.5km,單相基本為三四百米,因此單純規定不大于0.5km,對于三相來說是“精力過剩”,對單相來說則“力不從心”。一、經濟電流密度值導線名稱年最大負荷利用小時數3000以下300050005000以上裸銅導線3.02.251.75裸鋁導線1.651.150.9銅芯電纜2.52.252.0鋁芯電纜1.92
4、1.731.54低壓導線截面的選擇,有關的文件只規定了最小截面,有的以變壓器容量為依據,有的選擇幾種導線列表說明,在供電半徑上則規定不超過0.5km。本文介紹一種簡單公式作為導線選擇和供電半徑確定的依據,供電參考。1低壓導線截面的選擇1.1選擇低壓導線可用下式簡單計算:S=PL/CU(1)式中P有功功率,kW;L輸送距離,m;C電壓損失系數。系數C可選擇:三相四線制供電且各相負荷均勻時,銅導線為85,鋁導線為50;單相220V供電時,銅導線為14,鋁導線為8.3。(1)確定U的建議。根據供電營業規則(以下簡稱規則)中關于電壓質量標準的要求來求取。即:10kV及以下三相供電的用戶受電端供電電壓允
5、許偏差為額定電壓的7;對于380V則為407354V;220V單相供電,為額定電壓的5,10,即231198V。就是說只要末端電壓不低于354V和198V就符合規則要求,而有的介紹U采用7,筆者建議應予以糾正。因此,在計算導線截面時,不應采用7的電壓損失系數,而應通過計算保證電壓偏差不低于7(380V線路)和10(220V線路),從而就可滿足用戶要求。(2)確定U的計算公式。根據電壓偏差計算公式,=(U2Un)/Un100,可改寫為:=(U1UUn)/Un,整理后得:U=U1UnUn(2)對于三相四線制用(2)式:U=400380(0.07380)=46.6V,所以U=U/U1100=46.6
6、/400 100=11.65;對于單相220V,U=230220(0.1220)=32V,所以U=U/U1100=32/230100= 13.91。1.2低壓導線截面計算公式三相四線制:導線為銅線時,Sst=PL/8511.65=1.01PL103mm2(3)導線為鋁線時,Ssl=PL/5011.65=1.72PL103mm2(4)對于單相220V:導線為銅線時,Sdt=PL/1413.91=5.14PL103mm2(5)導線為鋁線時,Sdl=PL/8.313.91=8.66PL103mm2(6)式中下角標s、d、t、l分別表示三相、單相、銅、鋁。所以只要知道了用電負荷kW和供電距離m,就可以
7、方便地運用(3)(6)式求出導線截面了。如果L用km,則去掉103。1.5需說明的幾點用公式計算出的截面是保證電壓偏差要求的最小截面,實際選用一般是就近偏大一級。再者負荷是按集中考慮的,如果負荷分散,所求截面就留有了一定裕度。考慮到機械強度的要求,選出的導線應有最小截面的限制,一般情況主干線鋁芯不小于35mm2,銅芯不小于25mm2;支線鋁芯不小于25mm2,銅芯不小于16mm2。計算出的導線截面,還應用最大允許載流量來校核。如果負荷電流超過了允許載流量,則應增大截面。為簡單記憶,也可按銅線不大于7A/mm2,鋁線不大于5A/mm2的電流密度來校核。2合理供電半徑的確定上面(3)(6)式主要是
8、滿足末端電壓偏差的要求,兼或考慮了經濟性,下面則按電壓偏差和經濟性綜合考慮截面選擇和供電半徑的確定。當已知三相有功負荷時,則負荷電流If=P/。如用經濟電流密度j選擇導線,則S=If/j。根據規則規定,農網三相供電的功率因數取0.85,所以S=P/0.380.85j=P/0.5594j=1.79P/jmm2(7)三相供電時,銅線和鋁線的最大合理供電半徑計算公式:Lst=1.798511.65/j=1773/jm(8)Lsl=1.795011.65/j=1042/jm(9)若為單相供電在已知P時,則S=If/j=P/Un/j=4.55P/j(按阻性負荷計)。按上法,令4.55P/j=PL/CU,
9、從而求得:L=4.55CU/jm(10)將前面求得的U代入(10),同樣可求出單相供電時,銅線和鋁線最大合理供電半徑計算公式如下。Ldt=4.551413.91/j=885/jm(11)Ldl=4.558.313.91/j=525/jm(12)選定經濟截面后,其最大合理供電半徑,三相都大于0.5km,單相基本為三四百米,因此單純規定不大于0.5km,對于三相來說是“精力過剩”,對單相來說則“力不從心”。山東省榮成市電業局264300 在當前的農網改造中,為了保證電能質量,降低線損,減輕農民負擔,一些文件和文章都提出了農網改造的技術要求,例如規定了各電壓等級線路的供電半徑:10kV不超過15km
10、,0.4kV不超過0.5km。這對于科學地規劃網絡結構,縮短供電半徑和保證供電質量,無疑是一件好事,在一定條件下,這種規定也是必要的。但在具體執行過程中或驗收時,有人則認為,只要不超過15km和0.5km,就認定符合標準,這是一種片面的看法,應予以糾正。 例1:我市某村原有功負荷P=750kW,采用LGJ50導線,10kV專線供電,線路全長7km。后因養殖業和加工業的發展,負荷猛增至2200kW,功率因數平均為0.85,試問該線路該不該改造?解:是否改造,需計算各項指標。(1)線路載流量(負荷電流)和電流密度線路負荷電流:電流密度(2)線路末端電壓偏差電壓損失末端電壓末端電壓偏差率(3)線路功
11、率損失功率損失:損失百分數:上述結果表明,導線負荷電流為149.4A,小于允許載流量220A,可長期運行不發熱,但電流密度2.99A/mm2,比經濟電流密度1.65A/mm2(按最大負荷利用小時3000以下計算)高許多,因而功率損失高達12.2。再從電壓偏差率看,8.08也超出了供電營業規則(以下簡稱規則)規定的7的范圍(此處所說的電壓偏差系指規則所規定的用戶受電端的供電電壓的允許偏差為額定電壓的百分數,并非是電壓損失百分數)。所以,此例中供電半徑雖只有7km,仍需要改造。例2:某單相220V供電線路,路徑長L=250m,有功負荷P=30kW,采用TJ25導線供電,試分析運行狀況。解:(1)電
12、流密度及功率損失電流密度功率損失:(2)線路末端電壓偏差因為是低壓線路,線間距離小,感抗可忽略不計,可簡化計算式中C常數,因為銅線,C取14。上述計算結果也說明,供電半徑雖只有250m(小于500m),線路載流量(136.4A)也小于允許載流量(180A),但末端電壓偏差高達17.9,大大超過了規則7、10規定的范圍,有功損失高至18.6,因此仍需改造,或加粗導線,或采用三相四線制的供電方式。所以在農村電網改造中,除解決電桿、金具、導線嚴重老化外,要重點解決電壓偏差大和線損高的問題。因此,改造迂回線路,縮短供電半徑,增大導線截面和改進網絡結構將成為我們工作的重點。那么,又如何實現上述目標呢?要
13、達到供電半徑的標準要求,導線截面又如何選擇呢?以往,我們根據農電手冊的設計要求,對于0.3810kV導線截面的選擇,一般先根據電壓損失的要求來選擇,然后用導線允許截流量(發熱條件)和機械強度(允許最小截面)來驗算。一般情況,特別是在考慮到510年的發展裕度,后兩個條件也均可滿足,不過為了降損,用功率損失來校驗一下也是十分必要的。線損降低了,也就為將來城鄉同網同價鋪平了道路。現以低壓為例選擇導線。采用簡化公式:S=PL/CU(1)式中C,當為三相四線,負荷均勻分配時,銅導線為83,鋁導線為50;當為單相220V,銅導線14,鋁導線8.3。U采用多大呢?即在最大允許電壓損失時,末端電壓的偏差不超過
14、規則的最小要求值,可由下式計算:當采用三相時,U1=400V,Ue=380V,U=7,求得U=46.6V,U=11.65;當采用單相時,U1=230V,Ue=220V,U=10,求得U=32V,U=13.91。在供電半徑為500m時,為保證電壓偏差不超過規定范圍時,其導線最小截面與有功負荷的關系是:三相四線制:據(1)式可得導線為銅線:SST=500/8311.65P=0.52P(2)導線為鋁線:SSL=500/5011.65P=0.86P(3)單相220V時:導線為銅線:SDT=500/1413.91P=2.57P(4)導線為鋁線:SDL=500/8.313.91P=4.33P(5)知道了有
15、功P,就可以方便而簡單地計算出導線截面。例3:用例2的條件,重選導線截面并求電壓偏差及功率損失。解:A仍采用單相供電方式,用(4)式導線截面:SDT=2.57P=2.5730=77.1,選高一級的TJ95。末端電壓:U2=U1U=U1PL/CSU1/100=23030250/1495230/100=217V電壓偏差:U=(U2Ue)/Ue100=217220/220100=1.36功率損失:P=I2R=136.420.20.252103=1.86kW功率損失率:P=P/(PP)100=1.86/(301.86)100=5.8如果是500m,不難算出U和P分別為7.2和11,其結果均在合格范圍內。所以在500m以內,按(2)(5)選擇導線截面,不但可滿足現時負荷需要,還為發展留有了一定裕度。B改為三相四線,用(2)式SST=0.52P=0.5230=15.6為配合原采用的導線規格,可再加一根TJ25的同樣導線,其中性線考慮機械強度并不小于相線截面的一半,故選用TJ16型導線。按前面計算方法,可算出U=1.46,P=3.7同樣可求出500m時的U和P分別為2.35和7.12從A、B兩種改造方法看,改為三相四線更為合理,應優先
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