導(dǎo)語：導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：對(duì)農(nóng)網(wǎng)改造中導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面的優(yōu)化選擇方法進(jìn)行了探討，在傳統(tǒng)的以經(jīng)濟(jì)電流密度值選擇導(dǎo)線截面的基礎(chǔ)上，提出考慮線損率的因素等優(yōu)化方案，以利進(jìn)一步節(jié)省能源，提高運(yùn)行可靠性。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)改造導(dǎo)線截面

目前，國家正在進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)改造，在農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行管理中的普遍問題是線損很大，問題出現(xiàn)的原因之一是在線路建設(shè)中沒有顧及導(dǎo)線電能的損耗問題。一般的導(dǎo)線截面選擇方法是用經(jīng)濟(jì)電流密度值或允許電壓損失作為控制條件，但對(duì)于最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)比較低的農(nóng)電線路，往往不能滿足允許的電能損耗值。本文在選擇導(dǎo)線截面中，就如何顧及線損率的問題，提出按照線損率選擇導(dǎo)線截面的方法，并以此結(jié)合經(jīng)濟(jì)電流密度值提出綜合選擇方法，簡稱j→K→S法。并分別以線路上負(fù)荷集中和線路上負(fù)荷均勻分布，這兩種情況下列出推導(dǎo)的計(jì)算公式。

1負(fù)荷集中于線路末端時(shí)的計(jì)算

(1)按允許線損率計(jì)算導(dǎo)線截面：

負(fù)荷集中于線路末端，全線采用同一截面。

年損耗電能：A=PmTm(1)

設(shè)年允許線損率為K%

則ΔA允=K%PmTm(2)

用損耗小時(shí)數(shù)τ和年最大負(fù)荷計(jì)算線路的實(shí)際損耗為：

ΔA=3I2mRτ×10-3

=(P2m+Q2m)÷U2×τ×(ρL÷S)×10-3(3)

根據(jù)要求：ΔA≤ΔA允，設(shè)ΔA=ΔA允，則：

PmTmK%=(P2m+Q2m)÷U2×τ×(ρL÷S)×10-3

則S=τρL(P2m+Q2m)÷10KPmTmU2(4)

將Qm=Pmtgφ代入(4)式，則變?yōu)椋?/p>

S=τρL(P2m+Q2m)÷10KPmTmU2

=τρLPm(1+tg2φ)÷10KPmTmU2(5)

式中τ——年損耗小時(shí)數(shù)，h

Tm——年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，h

Pm、Qm——年最大有功及無功負(fù)荷，kW、kvar

K——線路允許線損率

U——線路平均電壓，kV

ρ——導(dǎo)線電阻率，Ω·mm2/km

tgφ——年最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)角正切值

L——線路長度，km

令：Sk=τρ(1+tg2φ)÷10KTmU2(6)

則S=SkPmL(7)

(5)式是按照線路允許線損率K值選擇導(dǎo)線截面的計(jì)算公式。很明顯S和K是成反比例關(guān)系。

當(dāng)U=35kV，cosφ=0.8時(shí)，Sk值如表1。

當(dāng)U=10kV，cosφ=0.8時(shí)，Sk值如表2。例1：一條35kV線路輸送最大負(fù)荷Pm+jQm=1500+j1000，線路長度50km，Tm=4000h，設(shè)K%=4%，計(jì)算滿足線損率的導(dǎo)線截面。

計(jì)算過程如下：

按要求：cosφ=0.8，

查表：Sk=5.499×10-4，

所以：S=1500×50×5.499×10-4=41.24(mm2)。

故選取導(dǎo)線為LGJ－50。

同樣上述情況，如果用經(jīng)濟(jì)電流密度法選取導(dǎo)線截面：

則：

相當(dāng)于K%=6%時(shí)，按線損率計(jì)算導(dǎo)線截面：

S=1500×50×3.660×10-4=27.45(mm2)

綜合上述兩者，需取LGJ－35導(dǎo)線。

此例說明，用經(jīng)濟(jì)電流密度法所選取的導(dǎo)線截面在最大負(fù)荷情況下的線損率要比通常允許的線損率大。

(2)按經(jīng)濟(jì)電流密度運(yùn)行時(shí)的線損率計(jì)算：

在上面例題中可以看出滿足j值，即線路在經(jīng)濟(jì)電流密度運(yùn)行時(shí)一定有一個(gè)對(duì)應(yīng)的線損率。

因此，如果結(jié)合經(jīng)濟(jì)電流密度來確定允許線損率的計(jì)算式可由下式推導(dǎo)出：

(8)

比較(8)和(5)式可得出：

(9)

設(shè)(10)

則Kj=Kj0L(11)

例2：一條35kV線路輸送6000kW負(fù)荷，功率因數(shù)0.8，Tm=4000h，τ=3500h，送電60km，試選擇導(dǎo)線截面。

采用j→K→S法：

故Kj=Kj0L=0.1959×60=11.75。將Kj代入(5)式：S=3500×31.5×60×6000(1+0.752)÷(10×11.75×4000×352)=107.54(mm2)

故選取導(dǎo)線為LGJ－120。

用j→K→S程序選擇導(dǎo)線截面和采用j值法所得結(jié)果相同。也可以在設(shè)計(jì)中知道線損率(本題中11.75%)，如果認(rèn)為這個(gè)線損率較大，可按當(dāng)?shù)卦试S線損率進(jìn)行修正，最后用修正值選擇導(dǎo)線截面。因此用這種方法是滿足經(jīng)濟(jì)電流密度的最低線損率法。

2負(fù)荷沿線路均勻分布時(shí)的計(jì)算

負(fù)荷沿線路的均勻分布這種情況在農(nóng)村還是比較多的，此時(shí)線損率僅是同樣負(fù)荷集中于末端時(shí)線損率的1/3，如在這種情況下采用同一截面導(dǎo)線，則在使用式(5)時(shí)，K值做相應(yīng)變化即可，從(5)式可以看出，在這種情況下，在同樣線損率的情況下，均勻分布負(fù)荷時(shí)導(dǎo)線截面僅是集中負(fù)荷時(shí)的1/3。

如果導(dǎo)線采用不等截面，則需要將負(fù)荷適當(dāng)集中在某幾段，然后按段選取從大到小不同的導(dǎo)線截面，見圖2。

因線損率一定時(shí)，各段導(dǎo)線電流密度相等，線路最經(jīng)濟(jì)。

Si=Ii/j

使用上述公式，可以分段計(jì)算出每段導(dǎo)線的截面。

3結(jié)論和建議

(1)沿著j→K→S，再利用K來控制導(dǎo)線截面是降低線損率的有效辦法。但在目前的情況下，應(yīng)適當(dāng)降低線損率來選擇導(dǎo)線截面，以利節(jié)省能源。

(2)計(jì)算公式中K值是指線路上的損耗率，在整個(gè)電網(wǎng)損耗中占有一定比例，K值取得過小時(shí)，雖對(duì)管理部門收效較大，但投資會(huì)增加，所以建議綜合考慮這個(gè)問題。