農(nóng)村電網(wǎng)改造導(dǎo)線截面選擇方法

摘　要: 本文介紹了農(nóng)村電網(wǎng)改造導(dǎo)線截面選擇兩種方法：一是按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面；二是按允許的電壓損耗選擇導(dǎo)線截面。并列舉一個(gè)在農(nóng)村電網(wǎng)改造中導(dǎo)線截面選擇的實(shí)例。

關(guān)鍵詞: 農(nóng)村電網(wǎng)；改造；導(dǎo)線截面選擇

隨著社會主義新農(nóng)村建設(shè)與發(fā)展，農(nóng)村家用電器普及率提高，特別是功率較大的電飯煲、電磁爐、電熱水器、空調(diào)等家用電器進(jìn)入千家萬戶，農(nóng)村電網(wǎng)的用電負(fù)荷迅速增長，為滿足農(nóng)村水電及電氣化發(fā)展需求，需對超負(fù)荷農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行改造，提高電能質(zhì)量和供電可靠性，降低線路損耗。以下淺談兩種導(dǎo)線截面的選擇方法。

一、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面

經(jīng)濟(jì)電流密度值是綜合考慮線路投資，線路損耗及節(jié)約金屬等因素，由國家經(jīng)過分析和計(jì)算規(guī)定的。我國現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度值表如表1：

表1 我國目前經(jīng)濟(jì)電流密度j（A/mm2）

導(dǎo)線材料 大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax（h）
3000以下 3000～5000 5000以上
銅線 3 2.25 1.75
鋁絞線及鋼芯鋁線 1.65 1.15 0.9

按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面適用于35kV及以上電壓等級計(jì)算導(dǎo)線截面，首先必須確定線路的 大工作電流，及相應(yīng)的 大負(fù)荷年利用小時(shí)。

計(jì)算導(dǎo)線截面：

式中：S—計(jì)算導(dǎo)線截面（mm2）

Imax—線路的 大負(fù)荷電流（A）

P—線路的 大傳輸功率（kW）

Ue—線路的額定電壓（kV）

Cosφ—線路負(fù)荷的功率因數(shù)

j—經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2）

根據(jù)計(jì)算的導(dǎo)線截面，選出標(biāo)稱截面，一般選標(biāo)稱截面略大于計(jì)算截面。然后用允許的電壓損耗，發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。

二、按允許的電壓損耗選擇導(dǎo)線截面

農(nóng)村用電負(fù)荷密度小，比較分散，配電線路往往較長，因此農(nóng)村10kV及以下線路導(dǎo)線截面選擇取決于電壓損耗。

按允許電壓損耗選擇導(dǎo)線截面的計(jì)算步驟如下：

1.按公式△Ux=（XoQL）/Ue求出電抗中的電壓損耗△Ux其中農(nóng)村10kV以下線路取Xo=0.4Ω/km。

2.求出電阻上的允許電壓損耗△Ur=△U-△Ux。

3.按公式S=（P・L・103）/（γ・△Ur・Ue）計(jì)算導(dǎo)線的截面，選出標(biāo)稱截面。然后用發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。

上面式子中：

△Ux—電抗上的電壓損耗（V）

△Ur—電阻上的電壓損耗 （V）

△U—線路上的允許電壓損耗（V）

Ue—線路的額定電壓（kV）

Q—各段線路通過的無功功率（kVar）

P—各段線路通過的有功功率（kW）

L—各段線路的長度（km）

γ—導(dǎo)線材料的電導(dǎo)率（m/Ω・mm2）

三、列舉一個(gè)在農(nóng)村電網(wǎng)改造中具有代表性的導(dǎo)線截面選擇

一條10kV架空線路，輸送容量700kW，功率因數(shù)0.8，輸送距離15km，允許電壓降7%,計(jì)算導(dǎo)線截面。

1.先求輸電線路的無功功率Q

Q=P×tgφ=700×0.75=525（kVar）

2.求電抗上的電壓損耗△Ux

△Ux=XoQL/Ue=（0.4×525×15）/10=315（V）

3.線路允許電壓損耗△U=Ue×7%=10000×7%=700（V）

4.電阻上的電壓損耗△Ur=△U-△Ux=700-315=385（V）

5.求導(dǎo)線截面S=（P・L・103）/（γ・△Ur・Ue）=（700×15×103）/32×385×10=85（mm2）

∴選擇LGJ－95

6.按發(fā)熱條件校驗(yàn):

Imax=p/（√3×Ue×Cosφ）=700/（√3×10×0.8）=50（A）

查表LGJ－95導(dǎo)線允許截流量335（A）

∴I允>> Imax滿足熱穩(wěn)定

四、農(nóng)網(wǎng)改造中選擇導(dǎo)線截面值得注意的幾個(gè)問題

1.應(yīng)滿足10年遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展的需要。

2.通過居民區(qū)，不能滿足安全距離時(shí)，應(yīng)選用架空電纜。

3.10 kV主干線和0.4主干線導(dǎo)線截面要選50mm2以上

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