工厂电力线路

2020/2/151第5章工厂电力线路本章属于工厂供电一次系统的内容.其任务是:担负输送和分配电能的重要任务.在整个供配电系统中起着重要作用。教学内容：工厂电力线路及其结线方式；工厂电力线路的结构和敷设；导线和电缆截面的选择计算；车间动力电气平面布线图；工厂电力线路的运行维护。教学重点：工厂电力线路及其结线方式；工厂电力线路的结构和敷设；导线和电缆截面的选择计算；2020/2/152章节目录•第1节工厂电力线路及其接线方式•第2节工厂电力线路的结构和敷设•第3节导线和电缆截面的选择计算•第4节车间动力电气平面布线图•第5节电力线路的运行维护与检修试验2020/2/153第1节工厂电力线路及其接线方式•一、电力线路的任务和类型•电力线路的任务：担负着输送和分配电能的重要任务。•按电压等级分：高压线路和低压线路。•按结构型式分：架空线路、电缆线路和车间线路。•二、高低压线路的接线方式放射式•高压线路的接线方式树干式•环型•放射式•低压线路的接线方式树干式•链式2020/2/154高压放射式线路→高压树干式线路→高压放射式线路→2020/2/155三、低压线路的接线方式同样有：放射式、树干式、环形基本接线方式。（一）放射式接线放射式接线的特点是：其引出线发生故障时互不影响供电，可靠性较高；但在一般情况下，其有色金属消耗量较多，采用的开关设备较多。这种接线多用于供电可靠性要求高的车间，特别是用于大型设备的供电。2020/2/156(二)树干式接线树干式接线的特点正好与放射式相反，一般情况下，它采用的开关设备较少，有色金属消耗量也较少；但干线发生故障时，影响范围大，故供电的可靠性较差。一般用于机械加工车间，机修车间，适用于供电容量较小而分布较均匀的用电设备。2020/2/157树干式的变形--------链式特点：与树干式基本相近。使用于用电设备彼此相距较近，容量都较小的情况。链式相连的设备一般不宜超过5台，链式相连的配电箱不宜超过3台2020/2/158（三）环式接线•一个工厂内的所有车间变电所的低压侧，可以通过低压联络线相互联接成为环式。环式接线，供电可靠性比较高。任一段线路发生故障或检修时，都不致造成供电中断，或暂时停电，一旦切换电源的操作完成，就能恢复供电。环式接线，可使电能损耗和电压损耗减少，既能节约电能，又能提高电压水平。但是环式供电系统的保护装置及其整定配合相当复杂，如配合不当，容易发生误动作，反而扩大故障停电的范围。2020/2/159第2节工厂电力线路的结构的敷设架空线路是指室外架设在电杆上用于输送电能的线路。导线材质必须具有良好的导电性、耐腐蚀性和机械强度。一、架空线路的结构组成:导线、电杆、横担、拉线、绝缘子和线路金具等.为了防雷，有些架空线还架设有避雷线。1低压导线，2针式绝缘子，3横担，4低压电杆，5横担6高压悬式绝缘子串，7线夹，8高压导线，9高压电杆，10避雷线2020/2/1510(一)架空线路的导线•裸导线：单股、多股•如钢芯铝绞线2020/2/1511(二)电杆、横担和拉线(三)线路绝缘子和金具(四)架空线的敷设架空线路的敷设原则为：（1）在施工和竣工验收中必须遵循有关规程规定，以保证施工质量和线路安全运行。（2）合理选择路径，做到路径短，转角少，交通运输方便，并与建筑物保持一定的安全距离。（3）按有关规程要求，必须保证架空线路与地及其他设施在安全距离内。主要应考虑：敷设要求、路径选择、导线在电杆上的排列方式架空线的档距、弧垂、及其它距离2020/2/1512←各种杆型在低压架空线路上的应用1、5、11、14终端杆，2、9分支杆，3转角杆，4、6、7、10直线杆(中间杆)，8分段杆(耐张杆)，12、13跨越杆2020/2/1513架空线路的档距和弧垂a)平地上b)坡地上2020/2/1514二、电缆线路的结构和敷设•电缆线路由电力电缆和电缆头组成。电力电缆由导体、绝缘层和保护层三部分组成。电缆头包括电缆中间接头和电缆终端头。•（一）电缆和电缆头1缆芯(铜芯或铝芯)，2交联聚乙烯绝缘层，3聚氯乙烯护套(内护层)，4钢铠或铝铠(外护层)，5聚氯乙烯外套(外护层)1缆芯(铜芯或铝芯)，2油浸纸绝缘层，3麻筋(填料)，4油浸纸(统包绝缘)，5铅包，6涂沥青的纸带(内护层)，7浸沥青的麻被(内护层)，8钢铠(外护层)，9麻被(外护层)2020/2/1515（二）电缆的敷设•路径的选择：考虑引力、过热、腐蚀、维护等条件。•敷设方式：直埋式•电缆沟•架桥•电缆排管及隧道•（三）电缆敷设的一般要求•增加5-10%的余量、穿管保护、防火、防水等。2020/2/1516三、车间线路的结构和敷设•采用绝缘线、电缆、裸导线•四、三相系统中导线的涂色导线类别A相B相C相N、PEN线PE线涂漆颜色黄绿红淡蓝黄绿色2020/2/1517第3节导线和电缆截面的选择计算•一、概述•发热条件•选择导线和电缆截面的条件：电压损耗条件•经济电流密度•机械强度根据设计经验：1.一般10KV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。2.低压照明线路，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验其发热条件和机械强度。3.对长距离大电流线路和35KV及以上的高压线路，则先按经济电流密度确定经济截面，再校验其他条件。2020/2/1518二、按发热条件选择导线和电缆截面导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。•（一）三相系统相线截面的选择其允许载流量不小于通过相线的计算电流，即：如果环境温度偏差较大时，考虑温度校正系数：导线允许载流量可查附表16、17、18同样截面的铜线是铝线的倍同样截面的铝线是铜线的倍30IIal0'0alalKalcuII3.1cualII78.02020/2/1519（二）中性线（N线）和保护线（PE）截面的选择1.中性线（N）截面的选择三相四线制中性线：两相三线及单相线路：2.保护线(PE线)截面的选择保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度,截面不同要求不同。当时：当时：当时：AA5.00AA0216mmAAAPE223516mm＜Amm216mmAPE235mm＞AAAPE5.02020/2/15203.保护中性线(PEN线)截面的选择保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此PEN线截面选择应同时满足上述PE线和N线的要求，取其中的最大截面。三、按经济电流密度选择截面导线或电缆的截面越大，电能损耗越小，但是线路投资维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。按照年运行费用最小的原则计算：年折旧费、维护费十年电能损耗费。曲线1线路的年折旧维护费，曲线2线路的年电能损耗费，曲线3线路的年运行费用。2020/2/1521•经济截面：ececjIA30经济电流密度可查下表：年最大有功负荷利用小时线路类别导线材质3000h以下3000～5000h5000h以上铜3.002.251.75架空线路铝1.651.150.90铜2.502.252.00电缆线路铝1.921.731.5435kV及以上的高压线路及35kV以下的长距离、大电流线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网等线路，其截面宜按经济电流密度选择。2020/2/1522四、线路电压损耗的计算（根据损耗选择截面）•线路的电压损耗不宜超过规定值：高压配电线路的电压损耗，一般不超过线路额定电压的5%；从变压器低压侧母线到用电设备受电端的低压配电线路的电压损耗，一般也不超过用电设备额定电压的5%（以满足用电设备要求为准）；对视觉要求较高的照明电路，则为2%~3%。（一）集中负荷三相线电压损耗计算计算原理如下页图所示：2020/2/1523带有两个集中负荷的三相线路a)单线电路图b)线路电压降相量图2020/2/1524NxrUQPU)(1cos电压损耗：（有感线路）对于无感线路NAUpLU)(2020/2/1525（二）均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算)2(3210LLIRU最后按机械强度校验所选的截面导线和电缆截面不应小于其最小允许截面，如附录表14和表15所列。2020/2/1526第4节车间动力电气平面布线图电气平面布线图：在建筑平面图上、按国家标准、按电气设备的安装位置、敷设方式、路径绘制的电气布置图。车间动力电气平面布线图2020/2/1527•绘制电气平面布置图应注意以下几点。（1）须表示出所有用电设备的位置，依次进行编号，并注明设备的容量。按GB4728.11–85《电气图用图形符号·电力、照明和电信布置》规定，用电设备标注的格式为：或•式中，a为设备编号；b为设备额定容量（kW）；c为线路首端熔体或低压断路器脱扣器的电流（A）；d为标高（m）。2020/2/1528•（2）须表示出所有配电设备的位置，依次编号，并标注其型号规格。按GB4728.11–85规定，配电设备标注的格式一般为：•或a–b–c当需要标注引入线的规格时，配电设备标注的格式为：式中，a为设备编号；b为设备型号；c为设备的额定容量（kW）；d为导线型号；e为导线根数；f为导线截面（mm2）；g为导线敷设方式。2020/2/1529•当需要标注引入线的规格时，配电设备标注的格式为：式中，a为设备编号；b为设备型号；c为设备的额定容量（kW）；d为导线型号；e为导线根数；f为导线截面（mm2）；g为导线敷设方式。2020/2/1530（3）对配电干线和支线上的开关和熔断器也要分别进行标注。•按GB4728.11–85规定，其标注格式为：•当需要标注引入线时，开关和熔断器的标注格式为：•式中，a为设备编号；b为设备型号；c为额定电流（A）；i为整定电流或熔体电流（A）；d为导线型号；e为导线根数；f为导线截面（mm2）；g为导线敷设方式。2020/2/1531•（4）对配电支线，标注的格式为：d(e×f)–g或d(e×f)G–g式中各符号的意义同上，G为穿线管代号及管径。2020/2/1532第5节电力线路的运行维护与检修试验•一、架空线路的运行维护架空线路所经路线较长，环境复杂，设备不仅本身会自然老化，还要受空气腐蚀和各种气候及其他外界因素的影响，因此应加强运行维护工作，发现缺陷及时处理，以保证供电。⒈巡视期限对厂区架空线路，一般要求每月进行一次巡视检查。如遇大风、大雨、大雪、浓雾或发生故障等特殊情况时，需临时增加巡视次数。2020/2/1533⒉巡视项目•⑴电杆、横担有无倾斜、变形、腐朽、损坏及下陷等现象，拉线和板桩是否完好，绑扎线是否紧固可靠，如存在缺陷应设法修理或更换。⑵导线接头是否接触良好，有无过热发红、严重氧化、腐蚀或断落现象，绝缘子有无破损和放电现象，如有，应及时修复。⑶避雷装置及其接地是否完好，接地线有无锈断情况，在雷电季节到来之前，应重点检查，确保防雷安全。⑷线路上有无树枝、风筝等杂物。如有，应设法清除。⑸沿线地面是否堆放易燃、易爆和强腐蚀性物品，如有，应立即移开。⑹沿线的周围有无危险建筑物，以致在雷雨、大风季节里，对线路造成损坏，如有，应请有关部门处理。⑺检查导线弧垂，冬季是否过紧可能引起断线，夏季是否过大使对地距离不足。⑻其他危及线路安全运行的异常情况。在巡视中发现的异常情况，应记入专用记录本，重要情况应及时汇报上级，请示处理。2020/2/1534二、电缆线路的运行维护•电缆线路大多是埋地敷设的，为保证电缆线路的安全、可靠运行，就必须全面了解电缆的敷设方式、走线方向、结构布置及电缆中间接头的位置等。⒈巡视期限电缆线路一般要求每季进行一次巡视检查。对户外终端头，应每月检查一次。如遇大雨、洪水及地震等特殊情况或发生故障时，还需临时增加巡视次数。⒉巡视项目⑴电缆头及瓷套管是否清洁，有无破损和放电痕迹；对填充有电缆胶（油）的电缆头，还应检查有无漏油溢胶现象。⑵对于暗敷及埋地电缆，应检查沿线的盖板和其他保护物是否完好，走线标志是否完整无缺，有无挖掘痕迹。2020