第6章选校.ppt

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1、第六章 选校,6.1 选校概述：意义、原则、项目表 6.2 选校变压器 6.3 选校互感器 6.4 选校电容器 6.5 选校熔体、熔断器 6.6 选校高、低压开关设备 6.7 选校线类设备-线缆母套子 6.8 选校照明设备和照明电源,6.1 选校概述：意义、原则、项目表 6.2 选校变压器 6.3 选校互感器 6.4 选校电容器 6.5 选校熔体、熔断器 6.6 选校高、低压开关设备 6.7 选校线类设备-线缆母套子 6.8 选校照明设备和照明电源,6.1 选校概述：意义、原则、项目表,6.1.1 设备选校的意义 6.1.2 设备选校的原则 6.1.3 设备选校项目表,6.1.1 设备选校的意

2、义,设备的恰当与否，影响整个工厂供电系统运行维护的安全性、可靠性、优质性、经济性。因此，设备的选校非常重要。 前面几章的很多内容，都是为设备选校作准备的。负荷计算是为了落实设备的额定工作状态。短路计算是为了落实设备的短路工作状态。,6.1.2 设备选校的原则,1 一般原则 2 特殊原则,1 设备选校一般原则：按负荷选择、按短路校验,按负荷选择额定参数（电压and/or电流）， 按短路校验热/动稳定。 关于and/or： （1）PT、电容器、支柱绝缘子，只有额定电 压，没有额定电流。 （2）母线，只有额定电流，没有额定电压。 （3）其余设备，额定电压、额定电流均有。,1 续1,关于热/动： （1

3、）变压器、PT、电容器、熔断器不用校核 热、动稳定。 （2）低压断路器、低压刀开关、低压负荷开 关，一般不用校核热、动稳定。 （3）绝缘导线、电缆，不用校核动稳定，需要 校核热稳定。 （4）支柱绝缘子不用校核热稳定，需要校核动 稳定。,1 续2,选择-按负荷选择。 校验-按短路校验。 短路校验包括热稳定、动稳定、断流能力。校核也叫校验。 简而言之，设备选校的原则为：按负荷选择、按短路校验。,1 续3,无论选择、校验，都是设备能力与外部考验的比较。显然，设备能力应该不小于外部考验。为统一起见，设备能力都写于左侧，外部考验都写于右侧，如下式： 设备能力 外部考验,1 续4,（1）按负荷选择：额压、

4、额流 按所在线路的额定电压选择设备的额定电压。 要求：设备额压不低于线路额压。即： UNUNWL 按最大负荷电流选择设备的额定电流。 要求：设备额流不低于最大负荷电流。即： INILmax = I30,1 续5,（2）按短路校验：热稳、动稳、断流 按短路校验是指：为保证设备在短路时不致损坏，按最大可能的短路电流校验设备的动/热稳定；对有断流要求的开关类设备，按短路电流校验其断流能力。 热稳校验：（详见设备章之短路电流效应节） 要求：对器类设备,1 续6,对线类设备-母线、绝缘导线、电缆, 动稳校验：（详见设备章之短路电流效应节） 要求：对非绝缘子非母线类设备-最大允许电流短路冲峰电流。,1 续

5、7,对绝缘子设备：最大允许弯载最大计算弯载,对母线等硬导体：最大允许应力最大计算应力,对电缆： 机械强度够好，无需校验动稳。,1 续8,断流校验-对需具断流能力的高压开关类设备进行此项校验。 要求：对限流式熔断器、断路器等开关设备，断流能力不低于稳有值；,要求：对非限流式熔断器等开关设备，断流能力不低于冲有值。,2 设备选校的特殊原则,环境匹配原则-有时，设备使用要考虑环境因素，包括：高原、非高原，户内、户外，有无防尘、防腐、防火、防爆要求，等。 设备个性原则-设备多种多样，要求五花八门。譬如，变压器的容量、台数有其选择原则，互感器精度有其校验原则，断路器断流能力有其校核原则，等等。,6.1.

6、3 设备选校项目表,6.1.3 设备选校项目表：续1,6.1.3 设备选校项目表：续2,注： 表示必须校核； o 表示一般可不校核； 表示不必校核。,6.2 选校变压器,6.2.1 类型的选择 6.2.2 台数的选择 6.2.3 容量的选择 6.2.4 主变选校实例2则,6.2.1 变压器类型的选择,变压器类型的选择包括如下八个方面： 1）相数-单相、三相。 2）绝缘方式-油浸式、浇注式还是包封式。 3）冷却方式-自然式、强迫式。 4）调压方式-有载式、无载式。 5）绕组材质-铝、铝箔、铜箔、铜。 6）性能水平-8级、9级、10级、11级、12 级。级高者好。 7）额定容量-按R10容量系列。

7、 8）额定电压-高压绕组电压等级。,6.2.1 续1,以上各方面的详细分析，请见设备章的变压器节。 例如，S9-800/10，表示三相、油浸式、自然冷却、无载调压、铜绕组、9号性能、800千伏安、高压绕组电压等级为10kV的变压器。,6.2.2 变压器台数的选择,1 变压器台数-一台、还是二台。 2 变压器台数的确定原则-可靠性要求高的， 或者负荷变化大的，选2台；否则选1台。 （1）对供有大量一二级负荷的变电所，应选用两台变压器。对只有少量二级而无一级负荷的变电所，如低压侧与其他变电所相连的联络线作为备用电源，亦可只采用一台变压器。 （2）季节性负荷变化较大而易于采用经济运行方式的变电所，可

8、选用两台变压器。,6.2.2 续1,（3）一般供三级负荷的变电所，可只采用一台变压器。但集中负荷较大者，虽为三级负荷也可采用两台变压器。 （4）在确定变电所主变压器的台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。,6.2.3 变压器容量的选择,1 变电所只装一台主变时 2 变电所装有两台主变时 3 车间变电所主变的单台容量上限 4 考虑发展，留有裕量，干式尤甚,1 变电所只装一台主变时,主变的额定容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要，即,2 变电所装有两台主变时,每台主变的额定容量应同时满足以下两个条件： （1）任一台主变单独运行时，应满足总计算负荷的60%70%的需要，即,（2）任一台主变

9、单独运行时，应满足全部一二级计算负荷的需要，即,3 车间变电所主变的单台容量上限,主变容量太大时，一易远离负荷中心，二易超过低压总开关的断流能力。 远离负荷中心，会增加低压配电线路的长度，从而增加电能损耗、电压损耗、有色金属。 超过断流能力，更是不可容忍，一旦短路，会导致事故蔓延，甚至全厂停电。 因此，必须设定主变容量上限。该上限一般为1000千伏安、1250千伏安、1600千伏安、2000千伏安。,4 考虑发展，留有裕量，干式尤甚,应考虑今后510年电力负荷的增长，留有一定的余地。干式变压器的过负荷能力较小，更应留有较大的裕量。 应当指出：主变容量、台数的选择，与变电所主接线的选择应综合起来

10、考虑。综合考虑它们的技术经济性能，最后做出决定。,6.2.4 主变选校实例2则,例6-1 例6-2,例6-1 某车间计算负荷P30=900千瓦,Q30=610千乏，其中一、二级负荷P30(I+II)=500千瓦，Q30(I+II)=310千乏。试确定此车间变电所的主变台数、容量。 解：车间总计算负荷,一、二级总计算负荷,根据车间变电所变压器台数和容量的选择要求，该车间变电所有一、二级负荷，宜选择两台变压器。 任一台变压器单独运行时，应满足60%70%的负荷，即,且任一台变压器应满足SNT 588千伏安。因此可选两台容量均为800千伏安的变压器。,例6-1 续1,例6-2 某10/0.4千伏变电

11、所，总计算负荷为1400千伏安。其中一、二级负荷780千伏安。试选择其主变的台数和容量。（摘自刘介才P144。） 解：根据该所有一、二级负荷的情况，选择主变台数为2。,且主变容量应大于一、二级负荷780千伏安。故选择主变容量为1000千伏安。 主变型号为S9-1000/10。,6.3 选校互感器,6.3.1 选校电流互感器 6.3.2 选校电压互感器,6.3.1 选校电流互感器,1 CT型号选择 2 CT额定电压、额定电流的选择 3 CT精度的选择、校验 4 CT动、热稳定的校验 5 CT选校实例1则,1 CT型号选择,项1 项2 项3 项4 项5 项6 项1-产品名称，取值L：电流互感器 项

12、2-一次绕组形式，取值M、F、Q、D： M母线式，F贯穿复匝式， Q线圈式，D贯穿单匝式。 安装型式，取值A、B、Z、R： A穿墙式，B支持式， Z支柱式，R装入式。,1 续1,项1 项2 项3 项4 项5 项6 项3-绝缘型式，取值Z、C、J、K： Z浇注绝缘，C瓷绝缘， J树脂浇注，K塑料外壳。 结构型式，取值W、M、G、Q： W户外式，M母线式， G改进式，Q加强式。,1 续2,项1 项2 项3 项4 项5 项6 项4-用途，取值B、D、J、X、S： B保护用，D差动保护用， J接地保护用，X小体积柜用， S手车柜用。 结构型式，取值B、D、J： Q加强式，L铝线式， J加大容量。,1

13、续3,项1 项2 项3 项4 项5 项6 项5-设计序号，取值自然数。 项6-额定电压，单位千伏。取值10千伏、 0.5千伏、等。,2 CT额定电压、额定电流的选择,CT的额定电压不低于装设地点线路的额定电压。 CT的额定一次电流不低于装设地点线路的计算电流。 CT的额定二次电流均为5安。,3 CT精度的选择、校验,为了保证精度误差不超过规定值，互感器二次侧负荷应不大于二次侧额定负荷。精度校验公式为：,二次回路的负荷取决于二次回路的阻抗，即：,3 续1,3 续2,3 续3,如果电流互感器不满足精度要求，则应调整电流比、增大额定二次容量或加大二次接线的截面。按规定，CT副方应采用电压一般不低于5

14、00V、截面不小于2.5mm2的铜芯绝缘线。,4 CT动、热稳定的校验,CT短路稳定的校验，现在有的新产品如LZZB-10型等直接给出了动稳定电流峰值和1秒热稳电流有效值。但是，CT的大多数产品给出了动稳电流倍数、热稳电流倍数。,4 续1,5 CT选校实例1则,已知：10千伏变压器原边，1）短路电流冲峰值为7.65千安，2）短路电流稳有值为3千安，3）计算电流为320安。柜内CT采用两相V型接线，如图所示。其中0.5级二次绕组用于测量，接有三相有功电度表和三相无功电度表各一只，每一电流线圈消耗功率0.5W；电流表一只，消耗功率2W。CT二次回路采用BV5001X2.5mm2的铜芯塑料线（B代表

15、绝缘导线，V代表聚氯乙烯，500代表额定电压，1代表单芯，2.5代表截面积，单位为平方毫米），互感器距仪表的单向长度为1m，短路时间=1.2秒。,5 续1,CT选校：接仪表的CT,5 续2,解：据计算电流320安查表可知，应选变比为400/5安的LQJ10型CT，而且查得：动稳电流倍数=160，热稳电流倍数=75，0.5级二次绕组的额定二次负荷S2N为10伏安。 电流表消耗功率2瓦。分摊到每个二次绕组，每个得1瓦。 （1）准确度校验,5 续3,（1）准确度校验,5 续4,（1）动稳定校验,5 续5,（3）热稳定校验,5 续6,所以，所选LQJ10(400/5A)型CT满足要求。,6.3.2 选

16、校电压互感器,1 PT型号选择 2 PT额定电压的选择 3 PT精度的选择、校验 4 PT动、热稳定的校验,1 PT型号选择,项1 项2 项3 项4 项5 项6 项1-产品名称，取值J：电压互感器 项2-相数，取值D、S： D单相，S三相。 项3-绝缘型式，取值J、G、Z： J油浸式，G干式， Z树脂浇注式。 项4-结构型式，取值B、W、J： B带补偿绕组，W五芯柱 三绕组，J接地保护。,1 续1,项1 项2 项3 项4 项5 项6 项5-设计序号，取值自然数。 项6-额定电压，单位千伏。 取值：线路额定电压。,2 PT额定电压的选择,PT的额定原边电压不低于装设地点线路的额定电压。 PT的额

17、定副边电压一般为100伏。,3 PT精度的选择、校验,同CT一样，PT的精度也与副边容量有关。副边容量越小越好。 为了保证精度误差不超过规定值，PT副边负荷容量应不大于副边额定负荷。精度校验公式为：,4 PT动、热稳定的校验,PT原、副边均有熔断器保护，无需校验短路的动、热稳定。,6.4 选校电容器,6.4.1 电容器的型号选择 6.4.2 电容器的地点、电压、接线选择,6.4.1 电容器的型号选择,电容器型号如图所示。,6.4.2 电容器的地点、电压、接线选择,1 地点选择 2 电压选择 3 接法选择,1 电容器的地点选择,地点选择原则（理由请见第2章之电容器节）： 低压就地补偿-适用于负荷

18、平稳、长期运行而容量又大的设备，如大型感应电动机、高频电热炉等，也适于容量虽小但数量多且是长期稳定运行的一些电器如荧光灯等。低压就地补偿的补偿范围最大、补偿效果最好，应予优先采用。但投资较大。 高压集中补偿、低压集中补偿-适于供电系统中基本无功功率的补偿。,2 电容器的电压选择,电压选择原则： 电容器的装设地点选好之后，根据装设地点的电压选择电容器的额定电压。显然，选择原则是： 电容器的额定电压不低于装设低点的线路额定电压。,3 电容器的接法选择,接法选择原则（理由请见第2章之电容器节）： 高压宜星，低压宜角。 高压电容器组-容量较大者宜接成星形，且中点不接地；容量较小者宜接成三角形。 低压电

19、容器组-宜接成三角形。,6.5 选校熔体、熔断器,6.5.1 熔体的电流选择 6.5.2 熔断器的选择、校验,6.5.1 熔体的电流选择,1 保护线路的熔断器之熔体电流选择 2 保护变压器的熔断器之熔体电流选择 3 保护PT的熔断器之熔体电流选择,1 保护线路的熔断器之熔体电流选择：四个条件,（1）第一条件-计算电流条件：熔体额定电流应不小于线路的计算电流，以使熔体在线路正常最大负荷下运行时不致熔断，即,（2）第二条件-尖峰电流条件：熔体额定电流还应躲过（小于）线路的尖峰电流，以使熔体在线路出现尖峰电流时也不致熔断。由于尖峰电流为短时间最大工作电流，而熔体熔断需经一段时间，因此满足的条件为,1

20、 续1：尖峰电流系数K的取值,对装单台电动机的线路：当电动机起动时间在3 s以下（轻载起动）时，取K=0.250.35；起动时间在38 s（重载起动）时，取K=0.350. 5；起动时间超过8秒或频繁起动、反接制动时，取K=0. 50. 8。系数K取得较大，则熔体额定电流就相应较大，相当于提高了熔体的耐熔能力。 对装多台电动机的线路：取K=0. 51。,1 续2,（3）第三条件-过短保护条件：熔体额定电流还应与被保护线路相配合，使之不会发生因线路出现过负荷或短路引起绝缘导线或电缆过热甚至起燃而熔体不熔断的事故。因此，熔体额定电流还应满足以下条件：, 若熔断器仅作短路保护，对电缆和穿管绝缘导线取

21、KOL=2.5，对明敷绝缘导线取KOL=1.5；,1 续3, 若熔断器除作短路保护外，还兼作过负荷保护，则取KOL=1；对有爆炸性气体区域内的线路，则应取KOL=0.8； （4）综合条件：若按计算电流条件和尖峰电流条件所选择的熔体额定电流不满足过短保护条件，则可依据情况改选熔断器的型号规格，或适当加大绝缘导线和电缆的截面。,2 保护变压器的熔断器之熔体电流选择,对610KV的变压器，容量在1000千伏安及以下者，均可在高压侧装设熔断器作短路及过负荷保护，其熔体额定电流应满足条件,上式综合考虑了以下三个方面的因素： 熔体额定电流应躲过变压器允许的正常过负荷电流； 熔体额定电流应躲过来自变压器低压

22、侧电动机自起动引起的尖峰电流； 熔体额定电流应躲过空载投入时的励磁涌流。,3 保护PT的熔断器之熔体电流选择,由于PT副边负荷很小，保护PT的熔断器熔体电流一般均选为0.5A。,6.5.2 熔断器的选择、校验,1 额定电压选择 2 额定电流选择 3 环境条件选择 4 断流能力校验 5 灵敏度校验 6 选择性配合之校验,1 额定电压选择,熔断器的额定电压不低于安装处线路的额定电压。,2 额定电流选择,熔断器的额定电流不低于它所安装熔体的额定电流。,3 环境条件选择,熔断器的类型应与安装处的环境条件相适应。,4 断流能力校验,熔断器应满足安装处对断流能力的要求，因此，熔断器应进行断流能力校核。 （

23、1）限流式熔断器（如RN1、RT0）按下式校核断流能力：,4 续1,（2）非限流式熔断器（如RW4、RM10）按下式校核断流能力：,4 续2,（3）具断流能力上、下限的熔断器（如RW4跌开式熔断器）按下式校核断流能力：,5 灵敏度校验,为保证在保护区内发生短路时，熔断器能可靠地熔断，按下式校核灵敏度：,5 续1：最小灵敏度表,注：表中K值适用于符合IEC标准的一些新型熔断器如RT12,RT14,RT15,NT等熔断器。对于老型熔断器可取K=47。,6 选择性配合之校验,前后级熔断器之间的选择性有一个配合要求，即线路发生故障时，靠近故障点的熔断器需先熔断，切除故障，从而使系统的其它部分迅速恢复正

24、常运行。,6.5.3 熔断器选校实例一则,例6-4 有一台电动机，UN=380V，PN=17kW，I30=42.3A，属于重载起动。起动电流为188A，起动时间为38s。采用BLV型导线穿钢管敷设线路，导线截面为10mm2。该电机采用RT0型熔断器做短路保护，线路最大短路电流稳有值为21kA。试选择熔断器及熔体的额定电流，并进行校核。环境温度为250C0。 解：（1）熔体及熔断器额定电流的选择 第一条件：考虑计算电流,6.5.3 续1,第二条件：考虑尖峰电流 取尖峰电流系数K=0.4,6.5.3 续2,（2）熔断器断流能力校验,6.5.3 续3,（3）导线与熔断器的保护配合校验 设熔断器只作短

25、路保护，导线为绝缘导线时，与熔断器的配合条件为：,6.6 选校高、低压开关设备,6.6.1 高压开关设备的选校 6.6.2 低压开关设备的选校,6.6.1 高压开关设备的选校,高压开关设备主要是指高压断路器、高压负荷开关、高压隔离开关。高压电气设备的选校项目如“设备选校项目表”（见本章第1节）所示。下面主要介绍高压断路器的选校，其余高压开关设备的选校可参照高压断路器的方法进行。,6.6.1 续1,例6-5 试选择某10kV高压配电所进线侧的高压户内少油断路器的型号规格。已知配电室10kV母线三相短路稳有值为3kA，线路的计算电流为320A，继电保护动作时间为1s，断路器断路时间为0.1s。 解

26、：根据我国生产的高压户内少油断路器类型，初步选SN1010型。再根据计算电流，试选SN1010型断路器进行校验，结果如下表所示。其中，查表得高压断路器的热稳试验电流It=16kA，热稳试验时间t=4s，等。,6.6.1 续2,6.6.1 续3,由上表可以看出，校验项目全部合格。因此，选择SN1010/630300型断路器，合乎要求。,6.6.2 低压开关设备（简称D）的选校,0 说明 1 D过流脱扣器额定电流的选择 2 D过流脱扣器动作电流的选择 3 D热脱扣器额定电流的选择 4 D热脱扣器动作电流的整定 5 D型号规格的选校 6 D保护灵敏度的选校 7 D选校实例一则,0 说明,低压开关设备

27、的选择与校验，主要指低压断路器、低压刀开关、低压刀熔开关和低压负荷开关的校验与选择。下面介绍低压断路器的选择、整定与校核。其他低压开关设备的选择比较简单，可参照“设备选校项目表”（见本章第1节）的要求进行，此处不赘。,1 D过流脱扣器额定电流的选择,过流脱扣器额定电流应大于等于线路的计算电流，即,2 D过流脱扣器动作电流的选择,低压断路器过流脱扣器动作电流的整定应满足以下要求： （1）瞬时过流脱扣器动作电流的整定要求 瞬时过电流脱扣器动作电流应躲过线路的尖峰电流，即,对动作时间在0.02秒以上的DW型断路器取1.35；对动作时间在0.02秒及以下的 DZ型断路器取22.5。,2 续1,（2）短

28、延时过流脱扣器动作电流和时间整定要求 短延时过电流脱扣器动作电流应躲过线路的尖峰电流，即,短延时过流脱扣器动作时间分为0.2秒、0.4秒、0.6秒三级，通常要求前一级保护动作时间比后一级保护动作时间长一个时间级差0.2秒。,2 续2,（3）长延时过流脱扣器动作电流和时间整定要求 长延时过电流脱扣器一般用作过负荷保护，动作电流仅需躲过线路的计算电流，即,动作时间应躲过线路允许过负荷的持续时间（12小时），其动作特性通常为反时限，即过负荷电流越大，动作时间越短，动作时间一般为12h。,2 续3,（4）过流脱扣器与被保护线路的配合要求 当线路过负荷或短路时，为保证绝缘导线或电缆不致因低压断路器过流脱

29、扣器拒动而过热烧毁，要求过电流脱扣器动作电流满足：,对瞬时或短延时过流脱扣器，取4.5，对长延时过流脱扣器，取1，对保护有爆炸性气体区域内线路，取0.8。 如果不满足上述配合要求，则应改选过流脱扣器的动作电流，或者适当加大绝缘导线或电缆的截面。,3 D热脱扣器额定电流的选择,热脱扣器的额定电流应大于等于线路的计算电流，即,4 D热脱扣器动作电流的整定,热脱扣器用于过负荷保护，其动作电流应躲过线路的计算电流，即,5 D型号规格的选校,低压断路器型号规格的选择与校验应满足下面的条件： （1）额定电压 低压断路器的额定电压应大于等于安装处的额定电压。 （2）额定电流 低压断路器的额定电流应大于等于安

30、装处过流脱扣器与热脱扣器的额定电流。,5 续1,（3）断流能力 低压断路器应满足安装处对断流能力的要求。 对动作时间在0.02秒以上的DW型断路器，应满足：,对动作时间在0.02s以下的DZ型断路器，应满足：,6 D保护灵敏度的选校,低压断路器还应满足保护对灵敏度的要求，保证在保护区内发生短路故障时能可靠动作，切除故障。保护灵明度应满足：,7 D选校实例一则,例5-6 某380V三相四线制线路供电给一台电动机。已知电动机的额定电流为70A，尖峰电流为240A，线路首端三相短路电流为20kA，线路末端的单相短路电流为10KA。拟采用DW16型低压断路器进行瞬时过电流保护，环境温度为25C，线路允

31、许载流量为120A（BX500型导线穿塑料管暗敷）。试选择整定低压断路器。 解：（1）选择断路器。 查表得，DW16630型低压断路器的过流脱扣器额定电流为IN.OR=100AI30=70A。初步选择DW16630/100型低压断路器。,7 续1,由瞬过脱扣器动作电流整定要求可知：,因此，过流脱扣器的动作电流可以整定为4倍的脱扣器额定电流，即IOP(0) =4IN.OR = 4100A =400A，满足躲过尖峰电流的要求。 （2）校验断流能力 查表知DW16630型低压断路器的IOC= 30KA 20KA，满足配合要求。,7 续2,（3）与被保护线路的配合 断路器仅作短路保护，IOP=400A

32、4.5Ial（允许载流量）=4.5120=540A，满足配合要求。 解毕。,6.7 选校线类设备-线缆母套子,6.7.1 线缆截面的选择原则 6.7.2 按发热温度选择截面 6.7.3 按经济电密选择截面 6.7.4 线缆的压损计算 6.7.5 母、套、子的选择,6.7.1 线缆截面的选择原则,0 概述：热、电、经、力 1 发热温度 2 电压损耗 3 经济电密 4 机械强度 5 顺序原则,0 概述：热、电、经、力,为了保证供电系统的安全、可靠、经济、优质（安可经优）运行，电力线路的导线和电缆截面的选择必须满足四个方面的要求： 热、压、经、强， 即热、电、经、力。,1 发热温度,导线和电缆（包括

33、母线）在通过计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高温度。,2 电压损耗,电压损耗，简称压损。 导线和电缆在通过计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。一般线路的最大压损不超过线路额定电压的5%，称之为线路的允许压损。,3 经济电密,经济电流密度，简称经济电密。 年运行费用，简称年行费用。 35kV及以上的高压线路及35kV以下的长距离、大电流线路，其导线或电缆截面应按经济电密选择，以使线路的年行费用最小。 按经济电密选择的导线截面称为经济截面。工厂内的10KV以下线路，通常不按经济电密选择。,4 机械强度,导线（包括裸导线和绝缘导线）截面不应小于其最小截面。

34、对于电缆不必校核其机械强度，但需校核其短路热稳定。 对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据工程设计经验，一般10kV及以下高压线路和低压动力线路，通常先按发热温度来选择导线和电缆截面，再校核电压损耗和机械强度。低压照明线路，因为其对电压水平要求较高，通常先按电压损耗进行选择，再校核发热条件和机械强度。对于长距离、大电流线路和35kV及以上的高压线路，则可先按经济电密确定经济截面，再校核其他限制。按上述经验来选择计算，通常容易满足限制，较少返工。,5 顺序原则,下面分别介绍按热、经、电选择导线的计算问题。至于机，对于工厂的电力线路，只需按照其最小允许截面（有表可查）校验就行了。因此不必

35、赘述。 根据工程设计经验，一般10kV及以下高压线路和低压动力线路，通常先按发热温度来选择导线和电缆截面，再校核电压损耗和机械强度。低压照明线路，因为其对电压水平要求较高，通常先按电压损耗进行选择，再校核发热条件和机械强度。对于长距离、大电流线路和35kV及以上的高压线路，则可先按经济电密确定经济截面，再校核其他限制。,5 续1,按上述经验来选择计算，通常容易满足限制，较少返工。,6.7.2 按发热温度选择截面,1 三相系统相线截面的选择 2 中线、保线截面的选择 3 按发热选截面实例一则,1 三相系统相线截面的选择,电流通过线缆（包括导线、母线、电缆）时，要产生电能损耗，使线缆发热。裸导线、

36、母线的温度过高时，会使接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，最终可导致断线。而绝缘导线和电缆温度过高时，可使其绝缘加剧老化甚至烧毁，可引起火灾。因此，制定了线缆允温表供查询。 按发热温度选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30即：,1 续1,导线的允许载流量（简称导线允载量），就是在规定的环境温度下，导线能够连续承受而稳定温度不超过规定的最大值。如果导线敷设地点的环境温度与导线允载量所采用的环境温度不同时，则导线的允载量应校正如下：,1 续2,这里所说的环境温度，是按发热温度选择导线和电缆的特定温度。在室外，一般选当地最热月平均最

37、高气温。在室内，取当地最热月平均最高气温加5。对土中直埋的电缆，取当地最热月地下0.81m的土壤平均温度，亦可取当地最热月平均气温。 LJ型铝绞线和LGJ型钢芯铝绞线的允载量被制作成一表供查询。 LMY型矩形硬铝母线的允载量亦被制成表。 10kV常用电缆的允载量亦被制成表。 绝缘导线（绝导）允载量亦被制成表。,1 续3,按发热温度选择线缆所用的计算电流I30，对降压变压器高压侧的导线，应取为变压器额定一次电流I1NT。对电容器而言，由于电容器充电时有较大涌流，因此选取高压电容器的引入线时，取电容器额定电流的1.35倍；选低压电容器的引入线时，应为低压电容器额定电流的1.5倍。,1 续4,必须注

38、意：按发热温度选择线缆截面，还必须校核与相关保护装置（熔断器、低压断路器的过流脱扣器）的配合。如果不配合，可能发生线缆因过电流而发热甚至起燃但保护装置却不动作的情况。,2 中线、保线截面的选择,（1）中线截面的选择 三相四线制系统中的中线，要通过系统中的不平衡电流和零序电流。因此，中线的允载量，不应小于三相系统中的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电流的影响。 三相四线制系统中的中线截面，应不小于相线截面的50%，即,2 续1, 两相三线、单相两线线路的中线截面，由于中线电流和相线电流相等，因此，中线截面和相线截面相等，即,2 续2, 三次谐波电流突出的三相四线制线路的中线截面，由于各相的三次谐波

39、都通过中线，使得中线电流可能等于甚至超过相电流。因此，中线截面应大于或等于相线截面，即,2 续3,（2）保线截面的选择 保线是保护地线（PE）之简称。 保线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流流过时的短路热稳定。根据短路热稳定的要求，保线截面APE按GB500541995低压配电设计规范规定，当其材料与相线相同时，其最小截面应满足“保线最小截面表”（见下页）的要求。,2 续4：保线最小截面表,2 续5,（3）保中线截面的选择 保中线是保护中性线（PEN）的简称。 保中线兼有PE线和N线的双重功能。因此，选择其截面时应同时满足上述PE线和N线的要求，取其中的最大截面。,3 按发热选截面实

40、例一则,例6-7 有一条220/380V的三相四线线路，采用BLV型铝芯塑料线穿硬塑料管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为25。该线路供电给一台40kW的电动机，其功率因数为0.85，效率为0.86。试按发热温度选择导线截面。 解：供电线路计算电流的计算,3 续1,相线截面的选择： 查绝缘导线允载表，得：+25时4根单芯线穿塑料管（PC）的BLV500型截面为50平方毫米的导线允载量为90AI30=83.1A。因此，选A=50平方毫米。,3 续2,保线截面的选择： 根据APEN 0.5A ，选APEN =25平方毫米。 该线路所选的导线型号可表示为BLV500 （350+PEN25） PC65

41、。65是管径，PC代表聚氯乙烯。Polyvinyl Chloride 缩写为 PVC 或 PC。,6.7.3 按经济电密选择截面,1 概念：经济截面和经济电密 2 经济电密表 3 经济截面计算公式 4 按经济选截面实例一则,1 概念：经济截面和经济电密,导线的截面大，电能损耗就小，年行费用（年运行费用之简称）低，但线路投资、有色金属消耗量以及维修管理费用高，概括为建设费用高；反之，导线截面小，则年行费用高，建设费用低。因此，从经济角度考虑，可以选择一个比较合理的导线截面，使年行费用较低，而建设费用又不高。此截面称为经济截面。与经济截面相应的电流密度，就是经济电密。 往往先规定经济电密，然后据此

42、选择经济截面。经济电密用符号 jec 表示。,2 经济电密表：单位：安/平方毫米,3 经济截面计算公式,按上式算出经济截面后，应选择最接近的标准面积（可取较小的标准面积），然后校验其他条件。,4 按经济选截面实例一则,例6-8 有一条采用钢芯铝绞线架设的35kV架空线路供电给某厂。该厂有功计算负荷为3800kW，无功计算负荷为2100kVar，Tmax=5100h。试选择该绞线的经济截面，并校验其机械强度和发热条件。 解：（1）选择经济截面,4 续1,LGJ70型钢芯铝绞线。 （2）校验发热温度 查表得，LGJ 70的允许载流量（假设环境温度为30）Ial=259AI30=71.6A。满足发热

43、条件。,4 续2,（3）校验机械强度 查表得35kV架空钢芯铝绞线的最小截面Amin=35平方毫米Amin=70平方毫米。因此，选LGJ70型钢芯铝绞线也满足机械强度要求。,6.7.4 线缆的压损计算,1 线缆的允许压损 2 集中负荷三相线路的压损计算 3 压损计算实例一则,1 线缆的允许压损,线路存在阻抗。所以，线路通过负荷电流时要产生电压损耗，简称压损。一般线路的最大压损不超过线路额定电压的5%，称之为线路的允许压损。如果线路的压损超过允许值，则应适当加大导线截面，使之满足线路允许压损的要求。,2 集中负荷三相线路的压损计算,下面以图示带两个集中负荷的三相线路为例，来说明集中负荷三相线路的

44、压损计算。线路阻抗也会引起功损，即有功功率损耗和无功功率损耗，但这里忽略之。,2 续1,线路图中的符号约定如下： 为方便见，相量头上的点均被省略。,2 续2,负荷电流（位于支线上）都用小写i表示。 干线各线段电流都用大写I表示。 干线各线段长度、每相电阻和电抗都用小写l、r、x表示。 线路首端至各负荷点的干线长度、每相电阻和电抗则用大写L、R、X表示。 线路电压降（落）的定义为：线路首端电压和末端电压的相量差。 线路电压损耗的定义为：线路首端电压和末端电压的代数差。,2 续3,电压降在参考轴（纵轴）上的投影称为电压降的纵分量。在地方电网和工厂供电系统中，由于线路的电压降相对于线路电压很小（图中

45、压降被大大放大），因此可以近似认为电压纵分量就是电压损耗。 图示线路压损可按下式近似计算：,2 续4,1,2 续5,将上式中的电压损耗（相值）换算为线值，并以带任意个集中负荷的一般公式来表示，即得电压损耗公式为：,2 续6,如果用负荷的有功功率、无功功率来计算，则利用,3 压损计算实例一则,例6-9 试验算例6-8（见6.7.3按经济选截面）所选LGJ70型钢芯铝绞线是否满足允许电压损耗5%的要求。已知该导线为水平等距排列，相邻线距为1.6m，线路长为4km。 解：由A=70 mm2（LGJ）、相邻线距1.6m查表得：几何均距aav=1.261.62m，R0=0.48/km，X0=0.38/k

46、m。 线路的电压损耗为：,3 续1,因此，所选LGJ70型钢芯铝绞线，满足电压损耗的要求。,6.7.5 母、套、子的选择,0 说明 1 母线的选择 2 穿墙套管的选择 3 支柱绝缘子的选择,0 说明,母套子是母线、穿墙套管、支柱绝缘子的简称。,1 母线的选择,（1）母线型号的选择 母线的种类有矩形母线和管型母线。 母线的材料有铜、铝。 目前变电所的母线除大电流采用铜母线以外，一般尽量采用铝母线。 变配所高压开关柜上的高压母线，通常采用硬铝矩形母线（LMY）。,1 续1,（2）母线截面的选择 按计算电流选择母线截面，且满足： 母线允许载流量大于等于母线上的计算电流。即：IAL I30 年平均负荷

47、、传输容量较大时，宜按经济电流密度选择母线截面，且按第点校验。,1 续2,（3）硬母线热、动稳定的校验 热稳定校核公式为：,1 续3,动稳定校核公式为：,2 穿墙套管的选择,（0）穿墙套管概述 用途-穿墙套管主要用于母线或导线穿过墙壁、楼板以及封闭配电装置时，做绝缘支持与外部导线间连接之用。,2 续1,分类 按使用场所分为五类： 户内普通型 户外-户内普通型 户外-户内耐污型 户外-户内高原型 户外-户内高原耐污型,2 续2,按结构分为三类： 铜导体套管 铝导体套管 不带导体（母线式）套管 按电压等级分为四类： 6千伏套管 10千伏套管 20千伏套管 35千伏套管,2 续3,型号参数-穿墙套管

48、的型号及有关参数如下表所示。,2 续4,2 续5,（1）穿墙套管型号的选择 按使用场所选择型号。 （2）穿墙套管额定电压、额定电流的选择 按工作地点的电压选择额定电压，按计算电流选择额定电流。 （3）穿墙套管热稳定的校核 热稳定度校核公式如下：,2 续6,（4）穿墙套管动稳定的校核 动稳定校核公式如下：,3 支柱绝缘子的选择,（0）支柱绝缘子概述 支柱绝缘子主要是用来固定导线或母线，并使导线或母线与设备或基础绝缘。 支柱绝缘子有户内型和户外型两种。 户内支柱绝缘子（代号Z）按金属附件的胶装方式分为外胶装（代号W），内胶装（代号N），联合胶装（代号L）3种。下表“户内支柱绝缘子技术参数表”（简称：户内子参数表）列出了部分户内支柱绝缘子的有关参数。,3 续1：户内子参数表,3 续2：,3 续3：,3 续4,（1）支柱绝缘子型号的选择 按使用场所（户内、户外）选择型号。 （2）支柱绝缘子额定电压的选择 按工作电压选择额定电压。 （3）支柱绝缘子动稳定的校验,3 续5,（3）支柱绝缘子动稳定的校验,3