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摘 要: 本文介绍了农村电网改造导线截面选择两种方法:一是按经济电流密度选择导线截面;二是按允许的电压损耗选择导线截面。并列举一个在农村电网改造中导线截面选择的实例。
关键词: 农村电网;改造;导线截面选择
随着社会主义新农村建设与发展,农村家用电器普及率提高,特别是功率较大的电饭煲、电磁炉、电热水器、空调等家用电器进入千家万户,农村电网的用电负荷迅速增长,为满足农村水电及电气化发展需求,需对超负荷农村电网进行改造,提高电能质量和供电可靠性,降低线路损耗。以下浅谈两种导线截面的选择方法。
一、按经济电流密度选择导线截面
经济电流密度值是综合考虑线路投资,线路损耗及节约金属等因素,由国家经过分析和计算规定的。我国现行的经济电流密度值表如表1:
表1 我国目前经济电流密度j(A/mm2)
导线材料 大负荷利用小时Tmax(h)
3000以下 3000~5000 5000以上
铜线 3 2.25 1.75
铝绞线及钢芯铝线 1.65 1.15 0.9
按经济电流密度选择导线截面适用于35kV及以上电压等级计算导线截面,首先必须确定线路的 大工作电流,及相应的 大负荷年利用小时。
计算导线截面:
式中:S—计算导线截面(mm2)
Imax—线路的 大负荷电流(A)
P—线路的 大传输功率(kW)
Ue—线路的额定电压(kV)
Cosφ—线路负荷的功率因数
j—经济电流密度(A/mm2)
根据计算的导线截面,选出标称截面,一般选标称截面略大于计算截面。然后用允许的电压损耗,发热条件和机械强度进行校验。
二、按允许的电压损耗选择导线截面
农村用电负荷密度小,比较分散,配电线路往往较长,因此农村10kV及以下线路导线截面选择取决于电压损耗。
按允许电压损耗选择导线截面的计算步骤如下:
1.按公式△Ux=(XoQL)/Ue求出电抗中的电压损耗△Ux其中农村10kV以下线路取Xo=0.4Ω/km。
2.求出电阻上的允许电压损耗△Ur=△U-△Ux。
3.按公式S=(P・L・103)/(γ・△Ur・Ue)计算导线的截面,选出标称截面。然后用发热条件和机械强度进行校验。
上面式子中:
△Ux—电抗上的电压损耗(V)
△Ur—电阻上的电压损耗 (V)
△U—线路上的允许电压损耗(V)
Ue—线路的额定电压(kV)
Q—各段线路通过的无功功率(kVar)
P—各段线路通过的有功功率(kW)
L—各段线路的长度(km)
γ—导线材料的电导率(m/Ω・mm2)
三、列举一个在农村电网改造中具有代表性的导线截面选择
一条10kV架空线路,输送容量700kW,功率因数0.8,输送距离15km,允许电压降7%,计算导线截面。
1.先求输电线路的无功功率Q
Q=P×tgφ=700×0.75=525(kVar)
2.求电抗上的电压损耗△Ux
△Ux=XoQL/Ue=(0.4×525×15)/10=315(V)
3.线路允许电压损耗△U=Ue×7%=10000×7%=700(V)
4.电阻上的电压损耗△Ur=△U-△Ux=700-315=385(V)
5.求导线截面S=(P・L・103)/(γ・△Ur・Ue)=(700×15×103)/32×385×10=85(mm2)
∴选择LGJ-95
6.按发热条件校验:
Imax=p/(√3×Ue×Cosφ)=700/(√3×10×0.8)=50(A)
查表LGJ-95导线允许截流量335(A)
∴I允>> Imax满足热稳定
四、农网改造中选择导线截面值得注意的几个问题
1.应满足10年远期负荷发展的需要。
2.通过居民区,不能满足安全距离时,应选用架空电缆。
3.10 kV主干线和0.4主干线导线截面要选50mm2以上
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