農村電網改造導線截面選擇方法

摘　要: 本文介紹了農村電網改造導線截面選擇兩種方法：一是按經濟電流密度選擇導線截面；二是按允許的電壓損耗選擇導線截面。并列舉一個在農村電網改造中導線截面選擇的實例。

關鍵詞: 農村電網；改造；導線截面選擇

隨著社會主義新農村建設與發展，農村家用電器普及率提高，特別是功率較大的電飯煲、電磁爐、電熱水器、空調等家用電器進入千家萬戶，農村電網的用電負荷迅速增長，為滿足農村水電及電氣化發展需求，需對超負荷農村電網進行改造，提高電能質量和供電可靠性，降低線路損耗。以下淺談兩種導線截面的選擇方法。

一、按經濟電流密度選擇導線截面

經濟電流密度值是綜合考慮線路投資，線路損耗及節約金屬等因素，由國家經過分析和計算規定的。我國現行的經濟電流密度值表如表1：

表1 我國目前經濟電流密度j（A/mm2）

導線材料 大負荷利用小時Tmax（h）
3000以下 3000～5000 5000以上
銅線 3 2.25 1.75
鋁絞線及鋼芯鋁線 1.65 1.15 0.9

按經濟電流密度選擇導線截面適用于35kV及以上電壓等級計算導線截面，首先必須確定線路的 大工作電流，及相應的 大負荷年利用小時。

計算導線截面：

式中：S—計算導線截面（mm2）

Imax—線路的 大負荷電流（A）

P—線路的 大傳輸功率（kW）

Ue—線路的額定電壓（kV）

Cosφ—線路負荷的功率因數

j—經濟電流密度（A/mm2）

根據計算的導線截面，選出標稱截面，一般選標稱截面略大于計算截面。然后用允許的電壓損耗，發熱條件和機械強度進行校驗。

二、按允許的電壓損耗選擇導線截面

農村用電負荷密度小，比較分散，配電線路往往較長，因此農村10kV及以下線路導線截面選擇取決于電壓損耗。

按允許電壓損耗選擇導線截面的計算步驟如下：

1.按公式△Ux=（XoQL）/Ue求出電抗中的電壓損耗△Ux其中農村10kV以下線路取Xo=0.4Ω/km。

2.求出電阻上的允許電壓損耗△Ur=△U-△Ux。

3.按公式S=（P・L・103）/（γ・△Ur・Ue）計算導線的截面，選出標稱截面。然后用發熱條件和機械強度進行校驗。

上面式子中：

△Ux—電抗上的電壓損耗（V）

△Ur—電阻上的電壓損耗 （V）

△U—線路上的允許電壓損耗（V）

Ue—線路的額定電壓（kV）

Q—各段線路通過的無功功率（kVar）

P—各段線路通過的有功功率（kW）

L—各段線路的長度（km）

γ—導線材料的電導率（m/Ω・mm2）

三、列舉一個在農村電網改造中具有代表性的導線截面選擇

一條10kV架空線路，輸送容量700kW，功率因數0.8，輸送距離15km，允許電壓降7%,計算導線截面。

1.先求輸電線路的無功功率Q

Q=P×tgφ=700×0.75=525（kVar）

2.求電抗上的電壓損耗△Ux

△Ux=XoQL/Ue=（0.4×525×15）/10=315（V）

3.線路允許電壓損耗△U=Ue×7%=10000×7%=700（V）

4.電阻上的電壓損耗△Ur=△U-△Ux=700-315=385（V）

5.求導線截面S=（P・L・103）/（γ・△Ur・Ue）=（700×15×103）/32×385×10=85（mm2）

∴選擇LGJ－95

6.按發熱條件校驗:

Imax=p/（√3×Ue×Cosφ）=700/（√3×10×0.8）=50（A）

查表LGJ－95導線允許截流量335（A）

∴I允>> Imax滿足熱穩定

四、農網改造中選擇導線截面值得注意的幾個問題

1.應滿足10年遠期負荷發展的需要。

2.通過居民區，不能滿足安全距離時，應選用架空電纜。

3.10 kV主干線和0.4主干線導線截面要選50mm2以上

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