工厂供电技术 第六章课件.ppt

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1、工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,内容提要本章主要讲述工厂供电网结构及导线截面选择。内容包括有10kV高压供配电网的接线方式；低压380V/220V供配电网的接线方式；架空线路及电缆线路的结构与敷设方式，重点讲述导线、电缆线与母线截面选择与校验。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构一、工厂电力网的结构架空输电线路主要由电杆、导线、横担、绝缘子以及避雷线、拉线等组成。如图61所示。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构（一）架空导线种类及型号架

2、空导线主要是由铜、铝、钢等材料制成，在特殊条件下也用青铜及铝合金制成，导线种类可分为：1.普通绞线2.钢芯铝绞线3.铝镁合金绞线4.绝缘导线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构5.导线型号表示含义导线型号一般由两部分组成。前边字母表示导线的材料，如T铜线；L铝线；LG钢芯铝线；HL铝合金线；J绞线，后面的数字表示导线的标称截面。例如 TJ-16表示标称截面为16mm2的铜绞线。LJ-50表示标称截面为50mm2铝绞线。LGJ-25/4表示标称截面为25mm2钢芯铝绞线，铝线截面为25mm2，钢线截面为4mm2。LGJQ-150表示标称截面为150mm2轻型钢

3、芯铝绞线。LGJJ-185表示标称截面为185mm2的加强型钢芯铝绞线。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构（二）杆塔结构电杆是架空电力线路中用来安装横担、绝缘子和导线等的重要支柱，是架空线路的重要组成部分。杆塔按采用的材料可分为木杆、水泥杆和金属铁塔三种。目前工厂普遍采用的是水泥杆和铁塔。如图62所示。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构1.杆塔类型（）直线杆塔（）耐张杆塔（）转角杆塔（）终端杆塔（）分支杆塔（）跨越杆塔,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构,工厂供电技术第六章 工厂供电

4、网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构2.横担横担是架空电力线路用来安装绝缘子，固定开关设备及避雷器的主要器件。横担按材料可分为角钢横担、木横担、瓷横担三种。380V线路多采用505mm的角钢横担。3.线路金具是用来连接导线，安装横担和绝缘子的金属附件。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构4.绝缘子绝缘子俗称瓷瓶，用于变电所的配电装置、变压器和开关电器中以及电力线路上，用来支持和固定裸载流导体，并使裸载流导体与地绝缘，或使装置中处于不同电位的载流导体绝缘。绝缘子应具有足够的绝缘和机械强度，并能耐热和不怕潮湿。绝缘子可分为电器绝缘子和线路绝缘子两类。,工厂

5、供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构二、架空线路的敷设（一）架空导线排列方式架空线路的敷设应严格遵守有关技术规程的规定。架空导线在杆塔上的排列方式有水平排列、三角形排列、三角和水平混合排列、双回路垂直排列等方式。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第一节 工厂供配电网结构（二）架空线路的档距架空线路的档距是同一线路上相邻两电杆之间的水平距离。导线的弧垂则是导线的最低点与档距两端电杆上的导线悬挂点之间的垂直距离。

6、,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式（一）高压供配电网的接线方式1.高压放射式接线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式2.高压树干式接线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式3.高压环行接线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式（二）380V/220V低压配电网的基本接线方式对于工厂380V/220V低压配电网的基本接线方式有放射式、树干式、变压器干线式、

7、环形、链式接线等。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式1.低压放射式接线2.低压树干式接线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式3.变压器干线式接线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式4.环形接线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式5.链式接线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式（三）线路敷设字母代号含义与安装1.导线敷设代号含义,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配

8、电网的基本接线方式2.导线敷设代号表示形式在电气平面图中要求把照明线路的编号、导线型号、导线规格、导线根数、敷设方式、穿线管径、敷设部位表示出来，并表示在图线的旁边，导线敷设代号的基本表达格式为：abcdef,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式（1）N1-BV-22.5+PE2.5-TC20-WC，N1表示为第一条回路；导线型号为BV型聚氯乙烯绝缘导线2根，导线截面为2.5mm2；PE为保护线1根，

9、截面为2.5mm2；TC穿电线管敷设，管径为20mm；WC表示沿墙暗敷。（2）N2-BV-22.5+PE2.5-SC15-FC，N2表示为第二条回路；导线型号为BV型聚氯乙烯绝缘导线2根，导线截面为2.5mm2；PE保护线1根截面为2.5mm2；SC穿钢管敷设，管径为15mm；FC表示埋地暗敷。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式（3）N3-BV-22.5-PC16-ACE，N3表示为第三条回路；BV型聚氯乙烯绝缘导线2根，导线截面为2.5mm2；PC穿塑料管，管径为16mm；AC表示在吊顶内暗敷。（4）N4-BV-22.5+PE2.5-TC20-WC

10、，N4表示为第四条回路；BV型聚氯乙烯绝缘导线2根，导线截面为2.5mm2；PE表示保护线1根，截面为2.5mm2；TC表示穿电线管敷设，管径为20mm；WC表示沿墙暗敷。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式3.室内低压线路的安装（）钢管配线将绝缘导线穿在钢管内进行的敷设方式，称为钢管配线。钢管配线有明敷和暗敷两种。明敷是将钢管线沿建筑结构的表面或其它构件的表面进行敷设；暗敷是将管线敷设在墙内、地坪内、楼板或顶棚内。钢管配件有钢管接头，用于两段直钢管的连接；线盒接头，用于直接钢管和接线盒，配电箱的连接；接线盒用于安装开关，插座等设备，还用于穿线用。管卡

11、用于固定管子用。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式（）塑料护套线敷设导线采用塑料护套线，支持件采用铝卡片的敷设方式，称为塑料护套线敷设。铝卡片固定的方法一般视建筑物情况而定。在木结构上，可用一般的钉子钉牢；在混凝土结构上，可采用环氧树脂粘接。导线敷设时一手持导线，另一手将导线固定在铝卡片上，将铝卡片扎牢，并使其紧贴平面。每只铝卡片所扎导线不超过3根。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第二节 供配电网的基本接线方式（）塑料线槽配线是指用塑料线槽支持绝缘导线的配线方式，配线整齐美观，造价低，并且耐火。它适用于室内用电负荷较小，配线场所干燥的

12、明敷的地方。塑料线槽敷设于较隐蔽的地方，应尽量沿房屋的线脚，横梁，墙角等处敷设，做到与建筑物线条平行或垂直。（4）PVC塑料管的配件PVC管施工方便，即可以明敷也可以暗敷，被很多建筑场所采用，尤其适用于有酸碱腐烛的场所。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设（一）电力电缆的结构形式导电芯线是输送电流的，采用导电率较高的铜或铝材料制成。电缆结构主要由导电芯线、绝缘层、保护层三部分组成，电缆截面形状为园形、弓形和扇形等几种。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设1.电力电缆结构原理,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线

13、选择,第三节 电力电缆的结构与敷设,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设2.电缆型号表示含义,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设（二）电力电缆的敷设方式1.直接埋地敷设,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设2.电缆沟敷设电缆沟内可敷设多根电缆，占地少，且便于维修。如图619所示。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设3.沿墙敷设沿墙敷设方式一般用于室内环境正常的场合。

14、如图620所示。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设4.电缆桥架敷设由电缆支架、托臂、线槽及盖板组成。电缆桥在户内和户外均可使用。采用电缆桥架敷设的线路，整齐美观、便于维护，槽内可以使用价廉的无铠装的全塑料电缆。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第三节 电力电缆的结构与敷设（三）电缆敷设基本要求1.防止电缆在地形发生变化的影响2.特殊地点的电缆应穿钢管保护3.电缆与不同管道一起敷设的要求,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验一、导线类型及选择原则（一）导线类型的选择 1.高低压配电装置对于户外35k

15、V及以上的高压配电装置一般选用软铝母线；户内10kV及以下配电装置一般选用矩形铝母线；特殊要求的选用铜母线。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验2.高压架空线路高压架空线路，一般选用铝绞线。当输电距离远，电压等级高，杆塔高、档距大时，应采用钢芯铝绞线；对于气温低，冰重载荷较大的地区，宜采用加重型钢芯铝绞线；对于在空气中受有害气体化学侵蚀的场所，宜采用防腐铝绞线或铜绞线。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验3.电缆线路在一般的环境或场所可采用铝芯电缆线；对于有特殊要求的场所应采用铜芯电缆线；对于埋地敷设的电缆

16、，应采用带有外护层的铠装电缆；在无机械损伤的场所，可采用塑料护套电缆或带外护层的铅包电缆。4.低压线路对于10kV及以下的380V/220V低压架空线路，一般也采用铝绞线或绝缘导线。低压电缆线，一般采用铝芯电缆，特殊要求的可采用铜芯电缆。对于低压TN配电系统可采用四芯或五芯电缆。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验（二）导线截面选择原则1.发热条件2.经济电流密度3.电压损耗条件4.机械强度条件5.低压动力线路截面6.低压照明线,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验二、导线及电缆截面选择（一）按发热条件选择导

17、线截面1.三相导线的相线截面,应使线路长期通过的允许载流量Ial不应小于导线的长时间通过的最大工作电流I30。即,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验4.保护中性线PEN截面选择保护中性线PEN在TNS系统中可兼有保护线PE和中性线N的功

18、能。因此保护中性线PEN截面的选择，应同时满足上述保护线PE和中性线N的两个条件，然后取其中最大值即可满足要求。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验例题61 试按发热条件选择380V/220V，低压动力TNC系统中的相线和PEN线截面。已知线路的计算电流为185A，当地最热月平均气温为32；拟采用BLX500型铝芯橡皮线明敷设。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验例题62 有一条采用LJ型铝绞线架设5km长的10kV供电的架空输

19、电线路，有功计算负荷为PC=3000kW，试按发热条件选择其导线截面，并校验其发热条件和机械强度。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验（二）按允许电压损耗选择导线截面,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验1.一个集中负荷的三相线路电压损耗计算图621为线路末端接有一个集中负荷的三相线路。设每相的电流为I，线路有效电阻为R，电抗为X，线路始端和末端的相电压分别为U1和U2，负荷的功率因数为。以线路末端相电压为参考相量，作出一相的电压

20、相量图，如图622所示。由此相量图分析得知,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验例题63 有一条长5 km的10 kV架空线路，采用LJ70型铝绞线架设，已知

21、：线路计算负荷为PC=1200 kW，导线水平等距排列，线间距离为1m，线路允许电压损耗为5%，试校验该线路是否满足电压损耗的要求？,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验2.多个集中负荷的三相线路电压损失计算,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验由于线路的电压降相对于线路电压来说很小，所以可近似的把线路电压降的水平分量Ux视为电压损耗。根据图623（b）

22、的相量图可求出01段和02段的电压损耗计算公式,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验例题64某厂10 kV架空线路，负荷参数如图624所示。采用LGJ95型钢芯铝绞线架设，已知导线采用三角形排列，线间几何均距为1m，线路允许电压损耗为7%

23、，试校验该线路是否满足电压损耗的要求？,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验（三）均匀分布负荷的线路电压损耗的计算均匀分布负荷的一段线路，如图625所示。这种电路在照明支路中应用较为普遍，当负荷相等，且沿线路均匀分布时，可将分散的负荷视为集中在中点的总负荷加以计算。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四

24、节 导线及电缆截面选择与校验例题6某380/220V配电线路如图626所示，试按发热条件选择导线BLV型导线截面，并计算线路其电压损耗。已知线路安装地点环境温度为30。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验（四）按经济电流密度选经济电流密

25、度是指年运行费用最低时，导线单位面积通过电流的大小。年运行费用主要由下列部分组成：年电耗费、年折旧费和大修费、小修费和维护费。年电耗费是指电网全年损耗电能的价值。导线截面越大，初期投资也越大，年折旧费就高。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验导线的维修费与导线的截面无关，故可变费用与导线截面的关系如图627所示。由图可知年运行费最少的导线截面Aec，称经济截面。对应该截面所通过的线路负荷电流密度叫经济电流密度，用 表示。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四

26、节 导线及电缆截面选择与校验按经济电流密度选择导线截面，应先确定Tmax，然后根据导线材料查出经济电流 密度值，按线路正常运行时最大工作电流IW选标准截面A等于或接近于经济截面Aec的值。对于全年平均负荷较大、线路较长、传输容量较大的回路，如主变回路等及电力电缆和高压架空线等均应按经济电流密度选。按经济电流密度计算经济截面Aec的公式为：,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验例题66 某变电所有一条采用铝芯电缆敷设的10kV供电线路。已知：线路的有功计算负荷为2000kW，

27、Tmax=4500h，试选择其经济截面，并校验其发热条件。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第四节 导线及电缆截面选择与校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验（一）母线所的材料电压在10kV及以下的装置中，大多数采用矩形截面的铝母线，这是为了便于散热和减少趋肤效应的影响。为了辨别相序，常在母线上涂以黄色、绿色、红色三种不同色，分别表示A相、B相、C相的三个不同相序。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验（二）母线的选择在配电装置中，母线的选择主要是选其母线截面积。按持续工作电流或经济电流密度方法来选择，然后按

28、短路条件校验母线的动稳定和热稳定。对35kV及以上电压的母线应按电晕电压来校验。选择方法与高压架空线路选择方法相同,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验（三）母线动稳定校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验例题67某工厂总降压变电所10 kV侧配电母线参数为：UN=10kV、I30=980A、kA、kA，断路器

29、断路时间 s，继电保护装置动作时间 s，设母线档数为2档，母线档距=1m，相邻两母线的轴线间距离a=0.15m。按发热条件选择母线并校验其动稳定和热稳定。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验本章小结本章主要讲述了工厂供电系统架空导线的结构、接线方式；架空导线、低压动力配电线、高压母线、电力电缆截面的选择校验方法；重点分析按发热条件、经济电流密度选择导线截面；按电压损耗条件、机械强度条件校验导线；按动稳定和热稳定条件校验母线。,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,工厂供电技术第六章 工厂供电网结构及导线选择,第五节 母线的选择及校验,