选矿厂一次供电系统(8)

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5.1.1按发热条件选择导线截面

每一种导线通过电流时,由于导线本身的电阻及电流的热效应都会使导线发热,温度升高.如果导线温度超过一定限度,导线绝缘就要加速老化,甚至损坏或造成短路失火等事故.为使导线能长期通过符合电流而不过热,对一定截面的导线就有一个规定的容许电流值,称为允许载流量.这个数值是根据导线绝缘材料的种类\\允许温升\\表面散热情况及散热面积的大小等条件来确定的.按发热条件选择导线截面,就是要求根据计算负荷求出的总计算电流I?c不可超过这个允许载流量IN,即:

IN?I?c (5－3)

若视在负荷为S?c,电网额定线电压为UN ,则有

I?c?S?c3UN (5－4)

若导线敷设点的环境温度与导线允许载流量采用温度不同时，则导线的允许载流量应乘校正系数：

?al??o'K?? （5—5）

?al??o式中?al——导线正常工作时的最高允许温度； ?o——导线的允许载流量所采用环境温度；

?o'—一导线敷设地点实际环境温度。

必须注意：按发热条件选择的导线截面积还必须注意与保护装置（熔断器及短路器等）配合，若配合不当可能导致导线因过流而发热起燃，但保护装置不动作的情况。

5.1.2按线路电压损失选择导线

（1)同一截面法：根据允许电压损失?UX%}，计算出允许电压损失

?UX．再算出导线电抗产生的电压损失?Uf。

?Uf?X0?QL （5—6） UN36

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式中X0——导线每公里之电抗值(?/km)；

?QL——各干线通过的无功功率(kvar)与本段干线长度（km）的

乘积

UN——线路额定电压(kv)。

—般架空线路可假定X0?0.4(?km)，再算电阻产生的电压损失?Ud ?Ud??UX??Uf （5—7）

L r0? （5—8）

r?S然后利用公式求出所需截面：

S??PL?UX?Ud （5—9）

式中?——导线材料的电导系数；

?PL一一各段干线上通过的有功功率(kw)与该段干线(km)的乘积；

算出截面后，选出标准截面与允许电流IUX(A)值。

（2)不同截面法：利用下式求出不同线段导线的计算截面Sn： Sn??PLnn?UX?Ud （5—10）

第一段导线截面积：

S1?P1Sn （5—11） Pn第Sj段导线截面积（1?j?n）：

S1?PjPnSn （5—12）

式中P1——第—段导线上通过的有功功率(kw)； Pj——第j段导线上通过的有功功率(kW)。

线路电压损失的大小是与导线的材料、截面的大小、线路的长短和电流的大小密切相关的，线路越长，负荷越大，线路电压巡视也越大。在工

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程计算中，可采用计算相对电压巡视的一种简单公式：

Pl?U%?% (5—13)

Cs或用下式来进行计算

?U?R0?X0tan??P?L??u%?P?L (5－14)

10式中P――有功负荷（kW）；

L――从负荷点到线路首端的长度（km）；

R0――单位长度线路的相电阻；

X0――单位长度线路的相电抗；

U――线路电压（kV）；

?u%――三相线路每kW?km的电压损失百分值（％）。

求出计算截面积。选用标称截而时．对靠近电源的线段可稍向大套用。靠近负荷的线段尽量向小靠。

5.1.3按经济电流密度选择导线截面

把投资和运行费用全面考虑，比较经济合理的电流密度称之为经济电流密度，由于电线,电缆截面的大小,直接关系到线路投资和电能损耗的大小。因此,在选择导线截面时要综合考虑线路的投资效益和经济运行,可以用一个最经济的电流密度来确定电线和电缆的截面.其计算方法为:

I=SJ (5－15)

式中: I---线路上流过的电流；

S---导线的横截面积； J---经济电流密度。

5.1.4按机械强度选择导线截面

架空线路经常遭到大风，覆冰及低温的考验，为保证安全运行，可靠供电，我国规定架空导线允许使用的最小截面如表5—1所示。

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表5－1 导线的最小允许截面

用途 线芯的最小截面/mm2 铜芯软线 铜线 1.0 1.0 1.5 1.0 1.5 2.5 2.5 4.0 铝线 1.0 1.5 2.5 2.5 2.5 4.0 6.0 10 穿管敷设的绝缘导线 1.0 架设在绝1m以下,室内 缘支持件室外 上的绝缘2m以下,室内 导线,其室外 支点间距6m以下 为: 12m以下 12-25m 照明灯头民用建筑室内 0.4 线 工业建筑室内 0.5 室外 移动式用电设备导线 架空裸导线 1.0 1.0 0.5 0.8 1.0 10 1.5 2.5 2.5 10 上述四种选择方法，必须同时满足机械强度、发热、允许电压损失等要求方可保证 安全使用，对电缆或较短架空线路，可按允许载流量选择，再以允许电压损失校验。

下面以变压器一（出线）为例进行导线选择计算:

由前变压器的选择中可知，所选变压器的额定容量为1000kVA，低压侧平均功率因数为cos??0.9，从变压器出线的长度为180m。 （1）按发热条件选择

采用三相铜芯聚氯乙烯绝缘电缆

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I?S3UN?10003?660?0.874(kA)

查表可知，选择电缆铜芯截面为3×70mm2时，25oC载流量为1285A＞874A，因此选择线芯为210 mm2的三相铜芯油浸纸绝缘电缆，即ZQ22－3×70型。

（2）校验电压损失

查表得?u%?2.239?10?3kW?km，因此实际电压损耗百分比为

?U%??u%?P?L?2.239?10?3?(0.9?1000)?0.18?0.362%远小于允许电压损耗?U%?5%。 故电压损耗满足要求 （3）校验机械强度

根据表规定，机械强度的要求是完全能够满足的。 （4）校验短路热稳定度 满足短路若稳定度的最小截面为

Amin?(3)I?timaC (5－16)

式中，tima?tK?0.5?0.55 C查表，得

C?148As(mm2)

因此

Amin?32000?0.55s148As?160.35(mm2)

由此可见，以上所选电缆线芯截面3×70mm2满足热稳定度的要求。 因此，选择线芯为210mm2的三相铜芯油浸纸绝缘电缆，即ZQ22－3×70型。

按照以上计算方式可以选择其他几组变压器出线都为ZQ22－3×70型。

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