6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面
电压损耗,是指线路首端线电压和末端线电压的代数差。为保证供电质量,按规定,高压配电线路(6~10kV)的允许电压损耗不得超过线路额定电压的5%;从配电变压器一次侧出口到用电设备受电端的低压输配电线路
的电压损耗,一般不超过设备额定电压(220V、380V)的5%;对视觉要求较高的照明线路,则不得超过其额定电压的2%~3%。如果线路的电压损耗超过了允许值,则应适当加大导线或电缆的截面,使之满足允许电压损耗的要求。
1.电压损耗的计算公式介绍
(1)集中负荷的三相线路电压损耗的计算公式图6-3带有两个集中负荷的三相线路
下面以带两个集中负荷的三相线路(图6-3)为例,说明集中负荷的三相线路电压损耗的计算方法。
在图6-3中,以P1、Q1、P2、Q2表示各段线路的有功功率和无功功率,p1、q1、p2、q2表示各个负荷的有功功率和无功功率,l1、r1、x1、l2、r2、x2表示各段线路的长度、电阻和电抗;L1、R1、X1、L2、R2、X2为线路首端至各负荷点的长度、电阻和电抗。
6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面
图6-3带有两个集中负荷的三相线路
线路总的电压损耗为:△U=
=(6-29)
对于“无感”线路,即线路的感抗可省略不计或线路负荷的cos ≈1,则线路的电压损耗为
6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面
(6-30)
如果是“均一无感”的线路,即不仅线路的感抗可省略不计或线路负荷的cos ≈1,而且全线采用同一型号规格的导线,则其电压损耗为:
= = (6-31)
线路电压损耗的百分值为:
%= (6-32)
式中,为导线的电导率;A为导线的截面;L为线路首端至负荷p的长度;
为线路的所有有功功率矩之和。
对于“均一无感”的线路,其电压损耗的百分值为:
= = (6-33)式中,是计算系数,见表6-9
6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面
注:表中C值是在导线工作温度为50℃、功率矩M的单位为kW·m、导线截面单位为㎜2时的数值。
(2)均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算图6-4均匀分布负荷线路的电压损失计算
如图6-4所示,对于均匀分布负荷的线路,单位长度线路上的负
荷电流为i0,均匀分布负荷产生的电压损耗,相当于全部负荷集中在线路的中点时的电压损耗,因此可用下式计算其电压损耗
= i0L2R0(L1+L2/2)= I R0(L1+L2/2)
(6-34)
式中,I=i0L2,为与均匀分布负荷等效的集中负荷;R0为导线单位长度的电阻值,Ω/km;L2为均匀分布负荷线路的长度,km。
6.5.4 按电压损耗选择导线和电缆的截面
图6-4均匀分布负荷线路的电压损失计算
2.按允许电压损耗选择、校验导线截面
按允许电压损耗选择导线截面分两种情况:一是各段线路截面相同,二是各段线路截面不同。
(1)各段线路截面相同时按允许电压损耗选择、校验导线截面
一般情况下,当供电线路较短时常采用统一截面的导线。可直接采用公式(6-32)来计算线路的实际电压损耗百分值,然后根据允许电压损耗%来校验其导线截面是否满足电压损耗的条件:
≥ %
(6-35)
如果是“均一无感”线路,还可以根据式(6-33),在已知线路的允许电压损耗ΔU a l%条件下,计算该导线的截面,即:
A= (6-36)