导线的截面通常是由发热条件、机械强度、经济电流密度、电压损失和导线长期允许安全载流量等因素决定的。按照这些原则选定导线截面并无不妥之处,但从节约能源的原则出发,笔者认为,应将“电能损耗大小”作为选择导线截面的首要依据。
现以某供电所提供的一供电点为例进行分析计算。
该供电点380 V,负荷25 kW,供电距离320 m,负荷功率因数为0.6。为了分析计算方便,假定三相负荷为对称平衡负荷,且只计算有功损耗。 1 .用常规方法确定配电导线的截面
1.1 导线截面的初选
根据负荷为25 kW计算负荷电流为63.4 A,查表选择LJ-35型导线,当最高气温为+40℃时,其长期允许安全载流量为137 A,大于63.4 A,初步确定选用LJ-35铝绞线作为该低压配电线路的导线。
1.2 按允许电压降校核
由cosφ= 0.6可知tgφ = 1.33,可以计算无功功率Q = 33.3 kvar。LJ-35型导线有效电阻R0为0.92 Ω/km,当导线间距离为0.6 m时感抗X0为0.336Ω/km,则其电压降为
△UX = L(PR0 + Q×X0)/U =
0.32×(25×0.92 + 33.3×0.336)/0.38 =
28.8 V
电压降占电网电压的百分比为
△U/U = 28.8/380 = 0.076≈7%
《农村低压电力技术规程》规定,三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%,可知基本满足要求。
1.3 按机械强度校验
《配电线路设计规程》规定,在380 V配电网中,线路导线一般采用铝绞线,其最小截面不得小于25 mm2,当线路档距或交叉档距较长,杆、柱高差较大时,宜采用钢芯铝绞线,依据该供电点线路实际情况,所选导线满足机械强度要求。
可以确定本供电点采用LJ-35型铝绞线作为输电导线。
2 .用电能损耗进行比较并选导线
下面选定LJ-50、LJ-70、LJ-95三种型号的导线与常规方法选定的LJ-35型导线,进行技术经济比较。
条件:已知负荷电流为63.4 A,年最大利用小时数(T),在农村一般为4000 h左右,LJ-35型导线电阻(R)为0.92Ω/km。则可以计算出LJ-35导线的年电能损耗为
△W损 = 3I2荷RT×10-3 = 3×63.42×0.92×0.32×4000×10-3 = 14200 kWh
同理可以计算出LJ-50、LJ-70、LJ-95三种导线的年电能损耗量。计算结果与比较情况见表1~4。
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