线路导线有电阻和电感,当电流通过线路时,必将产生电压降。导线上引起的电压降必须限制在一定的数值内,以确保用户的电压保持在允许的水平上。因此,必须按允许电压的条件来选择导线和电缆截面积。
配电线路阻抗等效值如图10-1所示。
根据图10-1可得配电线路的相电压相量如图10-2所示。
图10-1 配电线路阻抗等效值
图10-2 配电线路相电压相量
配电线路相电压损失为
配电线路线电压损失为
由于
将式(10-4)代入式(10-3)得
三相架空线路电压损失百分数按式(10-6)计算,即
式中,ΔU%为三相架空线路电压损失百分数;RoL、XoL为线路单位长度的电阻和电抗,单位为Ω/km;UN为线路额定电压,单位为kV;tanφ为功率因数角的正切值;P为线路输送功率,单位为kW;L为线路长度,单位为km;M为负荷矩,单位为kW·km;ΔUo%为线路每kW·km负荷矩时的电压损失百分数。
线路单位负荷矩时的电压损失百分数可按式(10-7)计算,即
【例10-1】一条400V低压线路,选用LJ-185型铝绞线,线路单位长度电阻RoL=0.1574Ω/km,电抗XoL=0.32Ω/km,功率因数cosφ=0.9时,试计算该线路单位负荷矩时的电压损失百分数。
解:线路单位负荷矩时的电压损失百分数按式(10-7)计算,得
按照上述方法,400V三相架空线路单位负荷矩时的电压损失百分数见表10-7。
表10-7 400V三相架空线路采用铝绞线单位负荷矩时的电压损失百分数 [单位:%/(kW·km)]
10kV架空线路采用铝绞线单位负荷矩时的电压损失百分数见表10-8。
表10-8 10kV架空线路采用铝绞线单位负荷矩时的电压损失百分数 [单位:%/(kW·km)](www.xing528.com)
10kV架空线路采用钢芯铝绞线单位负荷矩时的电压损失百分数见表10-9。
表10-9 10kV架空线路采用钢芯铝绞线单位负荷矩时的电压损失百分数 [单位:%/(kW·km)]
线路电压损失百分数应小于或等于允许电压损失百分数,即
式中,ΔUpe%为允许电压损失百分数。
为保证用户的电压质量,规定了受电端的用户电压的允许偏差,10kV及以下三相供电的,允许电压偏差幅度为额定值的±7%;220V单相供电的,允许电压偏差为额定值的+7%、-10%。
电缆与架空线路允许电压偏差的规定相同。
【例10-2】有1条10kV架空线路,采用LGJ-□型钢芯铝绞线,线路计算负荷PL=1530kW,功率因数cosφ=0.9,线路长度L=8km,试选择导线截面积。
解:1.线路负荷电流的计算
线路负荷电流按式(1-27)计算,得
2.按导线发热条件选择导线截面积
查表10-3得LGJ-95型钢芯铝绞线的长期允许电流Ipe=295A,大于该线路计算负荷电流IL=98A,故选择LGJ-95型钢芯铝绞线能满足发热条件的要求。
3.校验电压损失
查表1-7得LGJ-95型钢芯铝绞线单位长度电阻RoL=0.361Ω/km,查表1-10得10kV架空线路单位长度电抗XoL=0.4Ω/km,功率因数cosφ=0.9时,tanφ=0.48,电压损失百分数按式(10-6)计算,得
该值小于10kV架空线路允许电压损失百分数ΔUpe%=7%,故选择的LGJ-95型钢芯铝绞线能满足电压损失的要求。
【例10-3】1条400V电力电缆线路,选用三芯铜导体电缆,截面积为25mm2,长度为1km,输送功率为1kW,平均功率因数cosφ=0.8,试计算该电缆单位负荷矩时的电压损失百分数。
解:查表1-8得该电缆单位长度电阻RoL=0.911Ω/km,查表1-10得该电缆单位长度电抗XoL=0.066Ω/km。
电缆线路单位负荷矩时的电压损失百分数按式(10-7)计算,得
低压电力电缆线路,电压为0.4kV,供电负荷平均功率因数cosφ=0.8,按照上述计算方法,1kW功率通过1km三相电缆线路时,造成的单位负荷矩电压损失百分数见表10-10。
表10-10 0.4kV三相电缆线路单位负荷矩时的电压损失百分数
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