第四节 电压损失计算(15)

第四节电压损失计算一.导线阻抗计算1，导线电阻计算（1）导线直流电组Ω（9-4）Ωcm（9-5）上两式中：L－线路长度mA－导线截面mm2Cj－绞入系数，单股导线为１，多股导线为1.02ρ20－导线温度为20oC时电阻率，铝线芯（包括铝电线，硬铝电缆）为0.0172Ωum(即0.017X10-4Ωcm)ρθ－导线温度为um(即0.017X10-4Ωcm)a－电阻温度系数，铝和铜都取0.004θ－导线实际工作温度oCALCρRjθθ)]20(1[ρ20θa（2）导线交流电阻Ω（9-6）（9-7）cm(9-8)上式中：Rθ—导线温度为0oC时的直流电阻值ΩKjf—集肤效应系数，电线的Kjf可用式（9-7）计算（当频率为50Hz，芯线截面不超过240mm2时，Kjf均为1）。母线的Kjf见表9-60Kif—邻近效应系数，电线的Kif可从图9-1曲线取得，母线的Kif取1.03ρθ—导线温度为0oC时的电阻率Ω，其值见表9-61r—线芯半径cmδ—电流透入深度cm，因集肤效应使电流密度沿导线横截面的径向按指数涵数规律分布，工程上把电流可等效地看作仅在导线表面δ厚度中均匀分布，不同频率时的电流透入深度见表9-62u—相对导磁率，对于有色金属导线为1。f—频率RKKljjfR)2(2rrKjff5030表9-60母线的集肤效应系数Kjf母线尺寸宽X厚mm铝铜母线尺寸宽X厚mm铝铜30x41.001.0563x81.031.0940x41.0051.01180x81.071.1240x51.0051.018100x81.081.1650x51.0081.028125x81.1121.2250x6.31.011.0463x101.081.1463x6.31.021.05580x101.091.1880x6.31.031.09100x101.131.23100x6.31.061.14125x101.181.25表9-61导线温度为0oC时的电阻率单位：Ωcm导线类型绝缘电线，聚氯乙烯绝缘电缆裸母线，裸绞线油浸低绝缘电缆线芯工作温度oC606575铝3.271x10-63.328x10-63.440x10-6铜1.995x10-62.030x10-62.098x10-6表9-62δ不同频率电流透入深度δ值频率(HZ）铝cm铜cm60oC65oC75oC60oC65oC75oC40x41.3491.3611.3831.0391.0481.06640x50.5510.5550.5650.4240.4280.43550x50.4770.4810.4890.3670.3710.37750x6.30.4270.4300.4370.3290.3310.33763x6.30.3020.3040.3090.2320.2340.238（3）导线实际工作温度线路通过电流以后，导线产生温升，表9-65电压损失计算公式中的线路电阻R’就是对应这一温升工作温度下的电阻值。它与通过电流大小（即负荷率）有密切关系。由于供电对象不同，各种线路中的负荷率也各不相同，因此导线实际工作温度往往不相同。在合理计算线路电压损失时，应首先求得导线的实际工作温度。导线温升近似地与负荷率的平方成正比，因此，电线电缆的实际工作温度可按下式估算：(9-9)上式中：Q—电线电缆线芯的实际工作温度oCQn—电线电缆线芯允许长期工作温度oC，其值如表9-9Qa—敷衍处的环境温度oC。我国幅员辽阔，环境温度差异较大，为实用和编制表格的方便，在手册中，室内采用35，室外采用40。KP—负荷率，根据不同电压等级和线路种类估计，其值见表9-63。ΔQc—导线允许温度oCaPcaPanQKQQKQQQ22)(２，导线电阻计算配电工程中，架空线的各相导线一般不换位．为简化计算，假设各相电抗相等，另外线路容抗常可忽略不计，因此导线电抗值实际上是感抗值．电线，母线和电缆的感抗按下式计算：（9-10）（9-11）当频率f＝５０Hz时，式９－１０可简化为：(9-12)''2XfLzjjjjjDDrDreDerDrDlg106.4778.0lg106.4ln102)ln(ln210)5.0ln2(L4425.0425.04'zjDDlg1445.0X'上式中：X’－线路每相单位长度感抗Ω／kmA－频率HzL’－电线，母线或电缆每相单位长度电感量Ω／kmDj－几何均踞cm．对于架空线为，见图９－３．穿管电线及圆形线芯的电缆为d＋２δ；扇形线芯的电缆为h＋２δr－电线或圆形线芯电缆主线芯的半径cmd－电线或圆形线芯电缆主线芯的直径cmDz－线芯的几何均踞或等效半径cmδ－穿管电线或电缆主线芯的绝缘厚度cmh－扇形线芯电缆主线芯的压紧高度cmACBDacACBDabDacDbcACBDabDacDbcACBDabDacDbcabcd图９－３架空线路导线排列图a.三线制导线三角形排列b.三线制导线水平排列c.四线制导线水平排列一d.四线制导线水平排列二二，电压损失计算线路电压损失计算见表９－６５线路种类负荷情况计算公式三相平衡负荷线路（1）终端负荷用电流矩（AKm)）表示（2）几个负荷用电流矩（AKm)）表示（3）终端负荷用负荷矩（KwKm)）表示（4）几个负荷用负荷矩（KwKm)）表示（5）整条线路的导线截面，材料及敷衍方式均相同，且cosφ，几个负荷用负荷矩（KwKm）表示表9-6５线路电压损失计算公式按干线电压的单相负荷线路（1）终端负荷用电流矩（AKm)）表示（2）几个负荷用电流矩（AKm)）表示（3）终端负荷用负荷矩（KwKm)）表示（4）几个负荷用负荷矩（KwKm)）表示（5）整条线路的导线截面，材料及敷衍方式均相同，且cosφ，几个负荷用负荷矩（KwKm）表示IluIlXRuan%)sincos(103u%''IluIlXRuan%])sincos[(103u%''PluPltgXRuPn%)(101u%''2)%()(101u%''2PluPltgXRuPncsPlPlysuPluRnn22'10110u%IluIlXRuan%15.1)sincos(102u%''IluIlXRuan%15.1])sincos[(102u%''PluPltgXRuPn%2)(102u%''2)%(2)(102u%''2PluPltgXRuPnPluRn2'102u%线路种类负荷情况计算公式按干相电压的两相一N线平衡负荷线路（1）终端负荷用电流矩（AKm)）表示（2）终端负荷用负荷矩（KwKm)）表示（3）终端负荷且cosφ=1用负荷矩（KwKm)）表示续表线路电压损失计算公式IluIlXRuan%5.1)sincos(1035.1u%''PluPltgXRuPn%25.2)(1025.2u%''2csPlPlysuPluRnn22'1025.21025.2u%按相电压的单相负荷线路（1）终端负荷用电流矩（AKm)）表示（2）终端负荷用负荷矩（KwKm)）表示（3）终端负荷且cosφ=1或直流电路用负荷矩（KwKm)）表示IluIlXRuan%2)sincos(102u%''PluPltgXRuPn%6)(102u%''2csPlPlysuPluRnn22'1025.2102u%符号说明：Δu%－线路电压损失百分数%Δua%－三项线路每1AKm的电压损失百分数%/AKmΔuP%－三项线路每1KwKm的电压损失百分数%/KwKmun－标称电压Kvunφ－标称相电压KvX1’－单相线路单位长度的感抗Ω／km，其值可取X’值（注：实际上单相线路感抗与三项线路感抗不相同，但在工程计算中可以忽略其误差。对于380/220线路的电压损失，导线截面50mm2及以上时，误差为1%，50mm2以下时最大误差约5%）R’X’－三项线路单位长度的电阻和感抗Ω／kmI－负荷计算电流Al－线路长度KmP－有功负荷Kwy－电导率s/umy=1/ρρ－电阻率Ωums－线芯标称截面mm2cos－功率因数C－功率因数为1时的计算系数三，常用导线主要数据，见表9-67~9-71四，架空线路电压损失见表9-72~9-75五，电缆电线的电压损失见表9-76~9-83六，室内线路的电压损失及直流线路的电压矩七，中频线路的电压损失计算1，中频载流导体阻抗计算各种载流导体的中频单相线路电阻和感抗可按表9-91中公式进行计算，电阻和感抗值见表9-92~表9-95。均指往返长长度的电阻和感抗表9-91Ｒf(Ω/m)管状母线③多母线②单母线①rDDhDhrＤr1r2τ单芯电缆或管线计算参数4210)2(2ArrljＫＱ　　h21006.2Ｑ210)106.2hhＱ（210)2/2(rljＫＱ续：Xf(Ω/m)｀符号说明：δ－电流透入深度cm,见表９－６２；ΡＱ－电阻率Ω.cm,见表９-６１；Ａ－导线标称截面mm2;n－母线片数；Ｋlj－临近效应系数，从图９-１求得；f－频率ＨＺ；m,In－母线形状系数，见图９-５；r1,r2,r3－半径cm；h－母线宽度cm；τ－母线厚度cm；Ｄ－导体中心间距或矩形母线间净距cm．710)5.02(4rDLnf6109.7mhDRf610)1(9.7mnhDfRf610)2(8.0LnBrDLnf注：①单母线最小厚度τ≥１.２δ②多母线得中间母线最小厚度τ≥２.４δ③管状母线得管壁厚取τ≥１.２δ中心距≥（２r2+2)2.中频载流导体得电压损失计算（１）中频单相线路的电压损失△Ufψ及其相对值△ufψ按下式计算V(9-13)V(9-14)lfffIXRU)sincos(%100nffUUu(2)中频三相线路的线电压损失△Uf及其相对值△uf按下式计算：V(9-15)Ｖ(9-16)式中Ｒf_－导线工作温度为６０℃时中频单相线路的电阻Ω/km;Xf－中频单相线路的感抗Ω/km;l－线路长度km;Ｉ－负荷计算电流Ａ;Unψ－标称电压V;_中频单相线路的电压损失值见表９-９２～表９-９５．lfffIXRU)sincos(23nfnffUUUUu2%1003