答:为了保证电压质量,供电导线的电阻和电抗所产生的损失必须小于规程规定的允 许值。
(1)供电线路电压损失的允许值:
我国国家标准GB1235《电能质量—供电电压允许偏差》规定如下:
①35 kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%(如供电电 压上下偏差为同符号,即均为正或均为负时,以较大的偏差绝对值作为衡量依据)。
②10 kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。
③220 V单相电压允许偏差为额定电压的+7%与—10%。
各种情况下网络电压损失允许值见表5-12。
表5-12 各种情况下网络电压损失允许值
| 序号 | 名称 | 允许电压损失△U% | 附注 |
| 1 | 内部低压配电线路 | 1～2.5 | 总计不得大于60% |
| 2 | 外部低压配电网络 | 3.5～5 | |
| 3 | 工厂内部供给有照明负荷的低压网络 | 3～5 | |
| 4 | 正常情况下的高压配电网络 | 3～6 | |
| 5 | 事故情况下的高压配电网络 | 6～12 |
第4、6项的和不得大
于10% |
| 6 | 正常情况下地方性的高压配电网络 | 5～8 | |
| 7 | 事故情况下地方性的高压配电网络 | 10～12 | |
| 8 | 正常情况下地方性网络 | 10或15 | |
| 9 | 事故情况下地方性网络 | 15或2 |
(2)电压损失的计算公式:
如果线路各段的截面积相同,则根据允许电压损失所选择导线的截面积可按下列公 式计算:
三相系统
单相系统
式中:S——导线截面积(mm2);
ρ——工作温度下导线材料的电阻率(Ω·mm2/km),一般铝芯(50℃)取35,铜 芯(50℃)取20.6;
Ue——线路额定电压(kV),对于三相系统为线电压,对于单相系统为相电压;
P——通过每段线路的有用功率(kW);
L——每段线路的长度(km);
△Ua——线路电阻中的电压损失(V);
△Uyx——线路允许的电压损失(V);
△Ur——线路电抗部分的电压损失(V);
△U——线路电压损失(V);
PL——负荷矩(kWm);
x0——导线的单位电抗(Ω/km);
Q——通过每段线路的无功功率(kvar),Q=Ptg;
△U%——线路允许的电压损失百分数;
I——负荷电流(线电流)(A);
R、X——每条导线的电阻和电抗(Ω);
cos——负荷的功率因数。
在导线截面积尚未确定时,线路电抗是未知的。但对于某一电压级的线路来说,导线 截面积改变时,其电抗变化甚小。因此,在计算电抗引起的电压损失时,可先假定电抗值 (平均值),对于6～10 kV线路约为0.36 Ω/km,对于380 V线路约为0.33 Ω/km,电缆 的电抗约为0.08 Ω/km。
用上式算出截面积后,由产品目录中查出最接近的标称导线截面积,然后再用该导线 截面积验算实际的电压损失。当线路上有负荷时,可按全线导线截面积相等原则选择导 线截面积。
例 某三相三线是配电线路,送电端电压为11 kV,长5 km,供给功率为4 000 kW、 功率因数为滞后0.8的负荷,要使电压降规定在600 V以内,试选择最小的导线截面积。 设导线的电阻率为0.017 5 Ω· mm2/km,并忽略线路电抗。
解 受电端电压为:
U2＝U1—△U=11 000—600=10 400(V)
线电流为:
设导线的截面积为S(mm2),则线路电阻为:
R=ρL/S=0.017 5×500/S=87.5/S(Ω)
电压损失为:
△U=
I(Rcos+Xsin)=
Icos(因为不计电抗)
故有
S≈84(mm2)
因此,可采用最小标称截面积为95 mm2的铜导线。