供电半径定义几应运Word格式文档下载.docx
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,每
100
米加大一级电缆。
低压配
电半径
米左右指的是变电所(二次为
380
伏)的供电半径,
楼内竖井一般以
800
平方左右设一个,末端箱的配电半径一般
30~50
供电半径取决于以下
2
个因素的影响:
1、电压等级(电压等级越高,供电半径相对较大)
2、用户终端密集度(即:
电力负载越多,供电半径越小)
同种电压等级输电中,电压跌落情况小,那么供电半径就大。
相比较来说:
在同能负载情况下,
10kV
的供电半径要比
6kV
的供电半径大。
在统一电压等级下,城市或工业区的供电半径要比郊区的供
电半径小。
三相供电时,铜线和铝线的最大合理供电半径计算公式
(J
为经济电流密度):
Lst=1.79×
85×
11.65/j=1773/jm
Lsl=1.79×
50×
11.65/j=1042/jm
铜线和铝线最大合理供电半径计算公式如下。
Ldt=4.55×
14×
13.91/j=885/jm(11)
Ldl=4.55×
8.3×
13.91/j=525/jm(12)
选定经济截面后,其最大合理供电半径,三相都大于
0.5km,单相基本为三四百米,因此单纯规定不大于0.5km,对
于三相来说是
“精力过剩
”,对单相来说则
“力不从心
”。
低压导线截面的选择,有关的文件只规定了最小截面,有的以变压
器容量为依据,有的选择几种导线列表说明,在供电半径上则规定
不超过
0.5km。
本文介绍一种简单公式作为导线选择和供电半径确
定的依据,供电参考。
1
低压导线截面的选择
1.1
选择低压导线可用下式简单计算:
S=PL/CΔU%
(1)
式中
P——有功功率,kW;
L——输送距离,m;
C——电压损失系数。
系数
C
可选择:
三相四线制供电且各相负荷均匀时,铜导线为
85,
铝导线为
50;
单相
220V
供电时,铜导线为
14,铝导线为
8.3。
(1)确定
ΔU%的建议。
根据《供电营业规则》(以下简称《规则》)中
关于电压质量标准的要求来求取。
即:
及以下三相供电的用户
受电端供电电压允许偏差为额定电压的±
7%;
对于
380V
则为
407~354V;
单相供电,为额定电压的+5%,-10%,即
231~198V。
就是说只要末端电压不低于
354V
和
198V
就符合
《规则》要求,而有的介绍
ΔU%采用
7%,笔者建议应予以纠正。
因此,在计算导线截面时,不应采用
7%的电压损失系数,而应通
过计算保证电压偏差不低于-7%(380V
线路)和-10%(220V
线路)
,从而就可满足用户要求。
(2)确定
ΔU%的计算公式。
根据电压偏差计算公式,Δδ%=(U2-Un)
/Un×
100,可改写为:
Δδ=(U1-ΔU-Un)/Un,整理后得:
ΔU=U1-Un-Δδ.Un
(2)
对于三相四线制用
(2)式:
ΔU=400-380-(-0.07×
380)=46.6V,所
以
ΔU%=ΔU/U1×
100=46.6/400×
100=11.65;
对于单相
220V,ΔU=230-220-(-0.1×
220)=32V,所以
100=32/230×
100=
13.91。
1.2
低压导线截面计算公式
1.2.1
三相四线制:
导线为铜线时,
Sst=PL/85×
11.65=1.01PL×
10-3mm2(3)
导线为铝线时,
Ssl=PL/50×
11.65=1.72PL×
10-3mm2(4)
1.2.2
对于单相
220V:
Sdt=PL/14×
13.91=5.14PL×
10-3mm2(5)
Sdl=PL/8.3×
13.91=8.66PL×
10-3mm2(6)
式中下角标
s、d、t、l
分别表示三相、单相、铜、铝。
所以只要知
道了用电负荷
kW
和供电距离
m,就可以方便地运用(3)~(6)式求出
导线截面了。
如果
L
用
km,则去掉
10-3。
1.5
需说明的几点
1.5.1
用公式计算出的截面是保证电压偏差要求的最小截面,实际选
用一般是就近偏大一级。
再者负荷是按集中考虑的,如果负荷分散,
所求截面就留有了一定裕度。
1.5.2
考虑到机械强度的要求,选出的导线应有最小截面的限制,一
般情况主干线铝芯不小于
35mm2,铜芯不小于
25mm2;
支线铝芯
不小于
25mm2,铜芯不小于
16mm2。
1.5.3
计算出的导线截面,还应用最大允许载流量来校核。
如果负荷
电流超过了允许载流量,则应增大截面。
为简单记忆,也可按铜线
不大于
7A/mm2,铝线不大于
5A/mm2
的电流密度来校核。
合理供电半径的确定
上面(3)~(6)式主要是满足末端电压偏差的要求,兼或考虑了经济性,
下面则按电压偏差和经济性综合考虑截面选择和供电半径的确定。
当已知三相有功负荷时,则负荷电流
If=P/。
如用经济电流密度
j
选
择导线,则
S=If/。
根据《规则》规定,农网三相供电的功率因数取
0.85,所以
S=P/×
0.38×
0.85j=P/0.5594j=1.79P/jmm2(7)
三相供电时,铜线和铝线的最大合理供电半径计算公式:
Lst=1.79×
11.65/j=1773/jm(8)
Lsl=1.79×
11.65/j=1042/jm(9)
若为单相供电在已知
P
时,则
S=If/j=P/Un/j=4.55P/j(按阻性负荷计)。
按上法,令
4.55P/j=PL/CΔU%,从而求得:
L=4.55CΔU%/jm(10)
将前面求得的
ΔU%代入(10),同样可求出单相供电时,铜线和铝线
最大合理供电半径计算公式如下。
Ldt=4.55×
Ldl=4.55×
选定经济截面后,其最大合理供电半径,三相都大于
0.5km,单
相基本为三四百米,因此单纯规定不大于
0.5km,对于三相来说是
“精力过剩”,对单相来说则“力不从心”。
山东省荣成市电业局 264300
在当前的农网改造中,为了保证
电能质量,降低线损,减轻农民负担,一些文件和文章都提出了农
网改造的技术要求,例如规定了各电压等级线路的供电半径:
10kV
15km,0.4kV
这对于科学地规划网络结构,
缩短供电半径和保证供电质量,无疑是一件好事,在一定条件下,
这种规定也是必要的。
但在具体执行过程中或验收时,有人则认为,
只要不超过
15km
0.5km,就认定符合标准,这是一种片面的看法,
应予以纠正。
例
1:
我市某村原有功负荷
P=750kW,采用
LGJ-50
导线,
专线供电,线路全长
7km。
后因养殖业和加工业的发展,负荷
猛增至
2200kW,功率因数平均为
0.85,试问该线路该不该改造?
解:
是否改造,需计算各项指标。
(1)线路载流量(负荷电流)和电流密度
线路负荷电流:
电流密度
(2)线路末端电压偏差
电压损失
末端电压
末端电压偏差率
(3)线路功率损失
功率损失:
损失百分数:
上述结果表明,导线负荷电流为
149.4A,小于允许载流量
220A,可长期运行不发热,但电流密度
2.99A/mm2,比经济电流密
度
1.65A/mm2(按最大负荷利用小时
3000
以下计算)高许多,因而功
率损失高达
12.2%。
再从电压偏差率看,-8.08%也超出了《供电
营业规则》(以下简称《规则》)规定的±
7%的范围(此处所说的电压
偏差系指《规则》所规定的用户受电端的供电电压的允许偏差为额
定电压的百分数,并非是电压损失百分数)。
所以,此例中供电半径
虽只有
7km,仍需要改造。
2:
某单相
供电线路,路径长
L=250m,有功负荷
P=30kW,采用
TJ-25
导线供电,试分析运行状况。
(1)电流密度及功率损失
电流密度
因为是低压线路,线间距离小,感抗可忽略不计,可简化计算
式中
C——常数,因为铜线,C
取
14。
上述计算结果也说明,供电半径虽只有
250m(小于
500m),线
路载流量(136.4A)也小于允许载流量(180A),但末端电压偏差高达
-17.9%,大大超过了《规则》+7%、-10%规定的范围,有功损
失高至
18.6%,因此仍需改造,或加粗导线,或采用三相四线制的
供电方式。
所以在农村电网改造中,除解决电杆、金具、导线严重老化外,
要重点解决电压偏差大和线损高的问题。
因此,改造迂回线路,缩
短供电半径,增大导线截面和改进网络结构将成为我们工作的重点。
那么,又如何实现上述目标呢?
要达到供电半径的标准要求,导
线截面又如何选择呢?
以往,我们根据《农电手册》的设计要求,对于
0.38~10kV
导
线截面的选择,一般先根据电压损失的要求来选择,然后用导线允
许截流量(发热条件)和机械强度(允许最小截面)来验算。
一般情况,
特别是在考虑到
5~10
年的发展裕度,后两个条件也均可满足,不
过为了降损,用功率损失来校验一下也是十分必要的。
线损降低了,
也就为将来城乡同网同价铺平了道路。
现以低压为例选择导线。
采用简化公式:
S=PL/CΔU%
(1)
C,当为三相四线,负荷均匀分配时,铜导线为
83,铝导线为
当为单相
220V,铜导线
14,铝导线
ΔU%采用多大呢?
即在最大允许电压损失时,末端电压的偏差不超过《规则》的
最小要求值,可由下式计算:
当采用三相时,U1=400V,Ue=380V,ΔU%=-7,求得
ΔU=46.6V,ΔU%=11.65;
当采用单相时,
U1=230V,Ue=220V,ΔU%=-10,求得
ΔU=32V,ΔU%=13.91。
在供电半径为
500m
时,为保证电压偏差不超过规定范围时,
其导线最小截面与有功负荷的关系是:
三相四线制:
据
(1)式可得
导线为铜线:
SST=500/83×
11.65P=0.52P
(2)
导线为铝线:
S