2009-7-30
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第 5章 电力线路
主要内容
– 电力线路的分类、结构
– 电力线路接线方式
– 架空线、电缆的选择计算
– 电力线路的运行与维护
重点、难点
– 电力线路接线方式设计
– 架空线、电缆的选择计算
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5.1 电力线路及其接线方式
电力线路类别按结构形式分类
– 架空线路：结构简单，造价低，需要定期检修，对地及建筑物要求有一定距离。
– 电缆线路：（ 1）直接埋地；（ 2）敷设在混凝土管中；（ 3）敷设在电缆沟中
– 绝缘导线
线路接线方式
– 放射式
– 树干式（干线式）
– 环式
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5.1.1 放射式线路
（ 1）单回路放射式；可用于二、三级（ 2）
双回路放射式；可用一、两级
特点：
– 可靠性高。
– 继电保护整定等易于实现。
– 开关设备多，投资大。
适用：于供较重要的和容量较大的负荷。
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5.1.2 树干式线路
（ 1）直接树干式（单回路和双回路）；（ 2）
串联型树干式。
特点：
– 出线少，开关设备和导线耗用少，投资省
– 可靠性较低
– 保护整定误差大。
适于负荷容量较小,不重要的用电负荷。
干线连接变压器不超过 5台，总安装容量不大于 3000KVA。
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5.1.3 环网线路分：（ 1）闭环式；
（ 2）开环式。
特点：
可靠性高（相对于树干式 〕
总设备少，投资小
但继电保护比较复杂，整定配合也较困难。
适用：负荷容量相差不太大，彼此之间相距较近，而离电源都较近，且对供电可靠性要求较高的用户。
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一般采用“开口运行”，开环点为电压差最小的点 。
单电源环形只适于允许停电半小时以内的二级负荷。双电源环形可用于一、二级负荷，但可靠性低于放射式。
通常采用以高压负荷开关的高压环形柜组成，特适于城市电网。
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高压环形
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5.2 电力线路结构和敷设
5.2.1 架空线路结构及敷设
组成：
导线、电杆、横担、绝缘子和金具、拉线
架空线路的导线
– 铜绞线 TJ：
有腐蚀性的场所用
– 铝绞线 LJ：
10kV及以下配电线路；
– 钢绞线 GJ：
架空地线用
– 钢芯铝绞线 LGJ：
机械强度要求高和 35kV及以上的输电线路使用。
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电杆
分类：木杆、水泥杆、铁塔杆。
直线、耐张、转角、终端、分支、跨越、
换位。
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绝缘子和金具
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5.2.2 电缆线路
电力电缆的结构和敷设
组成：电缆和电缆头
分类：按绝缘介质分
– 油浸纸绝缘电缆 (ZQD,ZLQD等 )
– 塑料电缆（聚氯乙烯 VV,VLV；交联聚氯乙烯 YJV,YJLV等）
– 橡胶电缆按电缆软、硬
– 软电缆（无铠装层）
– 硬电缆（有铠装层）分：钢带铠装 2
细钢丝 3
粗钢丝 5
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ZQD油浸纸绝缘铅包
ZLQD
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ZQD油浸纸绝缘铅包不滴溜铜导线
ZLQ油浸纸绝缘铅包铝导线
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2.电缆头
中间接头 T型接头、预分支电缆。
终端封端头
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电缆敷设
见书
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5.3 导线和电缆截面的选择
5.3.1选择原则
为使供电系统安全、可靠、优质、经济地运行,截面的选择必需满足下列条件：
– 发热条件
– 电压损失条件
– 经济电流密度
– 机械强度
– 按热稳定最小截面来校验
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5.3.2 按发热条件
三相系统相线：额定载流量 IN 的选择
Ial －－导线和电缆允许长期工作电流值。
当敷设处的环境温度不同于 Ial所采用的环境温度时，进行温度校正。
导线或电缆不同的敷设方式，需要进行校正。
导线或电缆多根穿管，直埋深度，多根并列敷设等，需要进行校正。
Ic －－计算电流。对变压器高压侧的导线 应取变压器额定一次电流 I1NT。对于电容器的引入线，考虑充电时的涌流，对高压电容器
Ic=1.35INC，对低压电容器 Ic=1.5INC
calN IKII
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K －－校正系数。
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低压系统中性线和保护线的选择
1.中性线（ N)截面的选择
(1)一般不小于相线截面的 50％,即
Ao≥0.5Aφ。
(2)对于三次谐波相当突出的三相线路，大于或等于相线截面，即,Ao≥ Aφ
气体放电灯为主的三相四线和两相三线电路,Ao≥ Aφ ；
采用晶闸管调光的三相四线和两相三线电路,Ao≥ 2Aφ 。
(3)对于由三相线路分出的两相及单相线路，
等于相线截面，即 Ao= Aφ 。
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2.保护线 (PE)截面的选择
(1)当 Aφ ≤16mm2时,APE＝ Aφ，
当 16mm2 ＜ Aφ ≤35mm2时 Aφ,
APE ≥ 16mm2
当 Aφ ≥35mm2时,APE ≥0.5 Aφ 。
(2)保护线还应满足单相接地故障保护要求。
3,保护中性线 (PEN)截面的选择
具有 PE和 N的双重功能，取其中最大值。即：
APEN =(50%~100%) Aφ及单相接地故障保护要求。
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5.3.3 按经济电流密度条件 (年运行费最小 )
经济电流密度,年运行费最小单位面积上通过电流经济面积与经济电流密度关系为：
计算 后，应选择最较近的标准面积。
导线和电缆经济电流密度表 5-3
ecec jIA 30?
ecA
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5.3.4 按线路电压损失条件
线路电压损失计算
1.集中负荷电压损失：
s inc o s3% ixirUU
LN
s inc o s2
''''
1
ixirU
cbaboaocU
s inco s
21
ixir
UUU
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2,分布负荷支路电流法：
s inc o s3% iXiRUU
LN
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干线电流法：
支路功率法：
干线功率法：
210
)(
%
LNU
qXpR
U
2
)( P r
%
LNU
Qx
U
s inc o s3% IxIr
U
U
LN
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– UN·L －－ 额定线电压；（ kV〕
– P －－负载有功功率；（ kW〕
P1=（ p1+p2 ),P2=p2
– Q －－负载无功功率；（ kvar〕
Q1=（ q1+q2 ),Q2=q2
– i－－ 负荷电流 ；（ A〕
– I－－各线段电流；（ A〕
– l,r,x,－－ 各线段长度，电阻，电抗；
– L,R,X－－各负荷点到线路首端的长度，电阻，电抗；
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3.均匀分布负荷
co s23 210 LLIRU?
降均匀分布负荷集中到分布线段的中点，按集中负荷来计算
L1
L2/2
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5.3.5 按机械强度条件
不同导线，按不同用途及安装方式有最小允许截面积，只要大于其值即可。
满足附表 14,15要求
5.3.6 校验最小热稳定截面
CtIS i m ami n
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第 5章 电力线路小结
主要内容
– 电力线路的分类、结构
– 电力线路接线方式
– 架空线、电缆的选择计算
– 电力线路的运行与维护
重点、难点
– 电力线路接线方式设计
– 架空线、电缆的选择截面计算，型号选择
1
第 5章 电力线路
主要内容
– 电力线路的分类、结构
– 电力线路接线方式
– 架空线、电缆的选择计算
– 电力线路的运行与维护
重点、难点
– 电力线路接线方式设计
– 架空线、电缆的选择计算
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5.1 电力线路及其接线方式
电力线路类别按结构形式分类
– 架空线路：结构简单，造价低，需要定期检修，对地及建筑物要求有一定距离。
– 电缆线路：（ 1）直接埋地；（ 2）敷设在混凝土管中；（ 3）敷设在电缆沟中
– 绝缘导线
线路接线方式
– 放射式
– 树干式（干线式）
– 环式
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5.1.1 放射式线路
（ 1）单回路放射式；可用于二、三级（ 2）
双回路放射式；可用一、两级
特点：
– 可靠性高。
– 继电保护整定等易于实现。
– 开关设备多，投资大。
适用：于供较重要的和容量较大的负荷。
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5.1.2 树干式线路
（ 1）直接树干式（单回路和双回路）；（ 2）
串联型树干式。
特点：
– 出线少，开关设备和导线耗用少，投资省
– 可靠性较低
– 保护整定误差大。
适于负荷容量较小,不重要的用电负荷。
干线连接变压器不超过 5台，总安装容量不大于 3000KVA。
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5.1.3 环网线路分：（ 1）闭环式；
（ 2）开环式。
特点：
可靠性高（相对于树干式 〕
总设备少，投资小
但继电保护比较复杂，整定配合也较困难。
适用：负荷容量相差不太大，彼此之间相距较近，而离电源都较近，且对供电可靠性要求较高的用户。
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一般采用“开口运行”，开环点为电压差最小的点 。
单电源环形只适于允许停电半小时以内的二级负荷。双电源环形可用于一、二级负荷，但可靠性低于放射式。
通常采用以高压负荷开关的高压环形柜组成，特适于城市电网。
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高压环形
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5.2 电力线路结构和敷设
5.2.1 架空线路结构及敷设
组成：
导线、电杆、横担、绝缘子和金具、拉线
架空线路的导线
– 铜绞线 TJ：
有腐蚀性的场所用
– 铝绞线 LJ：
10kV及以下配电线路；
– 钢绞线 GJ：
架空地线用
– 钢芯铝绞线 LGJ：
机械强度要求高和 35kV及以上的输电线路使用。
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电杆
分类：木杆、水泥杆、铁塔杆。
直线、耐张、转角、终端、分支、跨越、
换位。
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绝缘子和金具
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5.2.2 电缆线路
电力电缆的结构和敷设
组成：电缆和电缆头
分类：按绝缘介质分
– 油浸纸绝缘电缆 (ZQD,ZLQD等 )
– 塑料电缆（聚氯乙烯 VV,VLV；交联聚氯乙烯 YJV,YJLV等）
– 橡胶电缆按电缆软、硬
– 软电缆（无铠装层）
– 硬电缆（有铠装层）分：钢带铠装 2
细钢丝 3
粗钢丝 5
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ZQD油浸纸绝缘铅包
ZLQD
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ZQD油浸纸绝缘铅包不滴溜铜导线
ZLQ油浸纸绝缘铅包铝导线
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2.电缆头
中间接头 T型接头、预分支电缆。
终端封端头
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电缆敷设
见书
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5.3 导线和电缆截面的选择
5.3.1选择原则
为使供电系统安全、可靠、优质、经济地运行,截面的选择必需满足下列条件：
– 发热条件
– 电压损失条件
– 经济电流密度
– 机械强度
– 按热稳定最小截面来校验
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5.3.2 按发热条件
三相系统相线：额定载流量 IN 的选择
Ial －－导线和电缆允许长期工作电流值。
当敷设处的环境温度不同于 Ial所采用的环境温度时，进行温度校正。
导线或电缆不同的敷设方式，需要进行校正。
导线或电缆多根穿管，直埋深度，多根并列敷设等，需要进行校正。
Ic －－计算电流。对变压器高压侧的导线 应取变压器额定一次电流 I1NT。对于电容器的引入线，考虑充电时的涌流，对高压电容器
Ic=1.35INC，对低压电容器 Ic=1.5INC
calN IKII
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K －－校正系数。
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低压系统中性线和保护线的选择
1.中性线（ N)截面的选择
(1)一般不小于相线截面的 50％,即
Ao≥0.5Aφ。
(2)对于三次谐波相当突出的三相线路，大于或等于相线截面，即,Ao≥ Aφ
气体放电灯为主的三相四线和两相三线电路,Ao≥ Aφ ；
采用晶闸管调光的三相四线和两相三线电路,Ao≥ 2Aφ 。
(3)对于由三相线路分出的两相及单相线路，
等于相线截面，即 Ao= Aφ 。
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2.保护线 (PE)截面的选择
(1)当 Aφ ≤16mm2时,APE＝ Aφ，
当 16mm2 ＜ Aφ ≤35mm2时 Aφ,
APE ≥ 16mm2
当 Aφ ≥35mm2时,APE ≥0.5 Aφ 。
(2)保护线还应满足单相接地故障保护要求。
3,保护中性线 (PEN)截面的选择
具有 PE和 N的双重功能，取其中最大值。即：
APEN =(50%~100%) Aφ及单相接地故障保护要求。
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5.3.3 按经济电流密度条件 (年运行费最小 )
经济电流密度,年运行费最小单位面积上通过电流经济面积与经济电流密度关系为：
计算 后，应选择最较近的标准面积。
导线和电缆经济电流密度表 5-3
ecec jIA 30?
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5.3.4 按线路电压损失条件
线路电压损失计算
1.集中负荷电压损失：
s inc o s3% ixirUU
LN
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''''
1
ixirU
cbaboaocU
s inco s
21
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2,分布负荷支路电流法：
s inc o s3% iXiRUU
LN
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干线电流法：
支路功率法：
干线功率法：
210
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LNU
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– UN·L －－ 额定线电压；（ kV〕
– P －－负载有功功率；（ kW〕
P1=（ p1+p2 ),P2=p2
– Q －－负载无功功率；（ kvar〕
Q1=（ q1+q2 ),Q2=q2
– i－－ 负荷电流 ；（ A〕
– I－－各线段电流；（ A〕
– l,r,x,－－ 各线段长度，电阻，电抗；
– L,R,X－－各负荷点到线路首端的长度，电阻，电抗；
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3.均匀分布负荷
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降均匀分布负荷集中到分布线段的中点，按集中负荷来计算
L1
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5.3.5 按机械强度条件
不同导线，按不同用途及安装方式有最小允许截面积，只要大于其值即可。
满足附表 14,15要求
5.3.6 校验最小热稳定截面
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第 5章 电力线路小结
主要内容
– 电力线路的分类、结构
– 电力线路接线方式
– 架空线、电缆的选择计算
– 电力线路的运行与维护
重点、难点
– 电力线路接线方式设计
– 架空线、电缆的选择截面计算，型号选择
