低压配电线路导线型号与导线截面的选择

低压配电线路导线型号与导线截面的选择

低压配电网中，电能损耗是十分惊人的，该文从降损节能的角度考虑配电网中导线截面的选择，在经济合理的原则下，适当增大导线截面以减小电能损耗，从而达到多供少损的目的。

中图分类号：TM751 文献标志码：B 文章编号:1003-0867(2006)09-0057-02

导线的截面通常是由发热条件、机械强度、经济电流密度、电压损失和导线长期允许安全载流量等因素决定的。

按照这些原则选定导线截面并无不妥之处，但从节约能源的原则出发，笔者认为，应将“电能损耗大小”作为选择导线截面的首要依据。

现以郓城县陈坡供电所提供的一供电点为例进行分析计算。

该供电点380 V，负荷25 kW，供电距离320 m，负荷功率因数为0.6。为了分析计算方便，假定三相负荷为对称平衡负荷，且只计算有功损耗。

1 用常规方法确定配电导线的截面

1.1 导线截面的初选

根据负荷为25 kW计算负荷电流为63.4 A，查表选择LJ-35型导线，当最高气温为+40℃时，其长期允许安全载流量为137 A，大于63.4 A，初步确定选用LJ-35铝绞线作为该低压配电线路的导线。

1.2 按允许电压降校核

由cosφ= 0.6可知tgφ = 1.33，可以计算无功功率Q = 33.3 kvar。LJ-35型导线有效电阻R0为0.92 Ω/km，当导线间距离为0.6 m时感抗X0为0.336Ω/km，则其电压降为
△UX = L(PR0 + Q×X0)/U = 0.32×(25×0.92 + 33.3×0.336)/0.38 = 28.8 V

电压降占电网电压的百分比为：
△U/U = 28.8/380 = 0.076≈7%

《农村低压电力技术规程》规定，三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%，可知基本满足要求。

1.3 按机械强度校验

《配电线路设计规程》规定，在380 V配电网中，线路导线一般采用铝绞线，其最小截面不得小于25 mm2，当线路档距或交叉档距较长，杆、柱高差较大时，宜采用钢芯铝绞线，依据该供电点线路实际情况，所选导线满足机械强度要求。

可以确定本供电点采用LJ-35型铝绞线作为输电导线。

2 用电能损耗进行比较并选导线

下面选定LJ-50、LJ-70、LJ-95三种型号的导线与常规方法选定的LJ-35型导线，进行技术经济比较。

条件：已知负荷电流为63.4 A，年最大利用小时数（T），在农村一般为4000 h左右，LJ-35型导线电阻（R）为0.92Ω/km。则可以计算出LJ-35导线的年电能损耗为

△W损 = 3I2荷RT×10-3 = 3×63.42×0.92×0.32×4000×10-3 = 14200 kWh

同理可以计算出LJ-50、LJ-70、LJ-95三种导线的年电能损耗量。计算结果与比较情况见表1～4。

将4个方案进行技术经济比较，导线为1.8万元/t，电价为0.49元/kWh。

表1　4种导线的年电能损耗和导线需用重量表

表2　LJ-50导线与LJ-35导线的技术经济比较

表3　LJ-70导线与LJ-35导线的技术经济比较 
 

表4 　 LJ-95导线与LJ-35导线的技术经济比较

由表2～4可以清楚地了解到。

在一个供电容量仅25 kW供电距离仅320 m的小农村供电点，如果将导线截面增大1至3个档次，可以收到年减少电能损耗4000～9000 kWh的效果。

导线截面越大，电能损耗越小，但是线路投资、维修费用和有色金属消耗量也要增加，所以一次性投资大。

通过以上计算对比，导线选择一个比较合理的截面，减少电能在输送过程中的损耗，增大导线截面而增加的投资，平均可在半年左右的时间内回收，采用LJ-50、LJ-70型导线的经济效益更好。

如果在负荷侧安装电容补偿来提高负荷的功率因数，则可以减小负荷电流，降低电压损失，更降低了电能损耗。

本例中，如果功率因数提高到0.85,负荷电流减小到44.69 A,则年电能损耗由14200 kWh降低到7055 kWh。可以用同样的方法计算其他型号的导线损耗加以对比，这里就不再列举。

3 结束语

通过以上分析，在农村低压供电网络中，对于负荷较大、年最大负荷利用小时数高于4000 h者，宜考虑将导线的截面提高两个档次。负荷较小且最大负荷利用小时数低于3500 h的，可考虑只将导线截面提高一个档次。如此处理，不仅能降损节能，还有利于下一步的负荷发展。

除采用增大导线截面的办法降低电能损耗外，还要做好规划，合理配置变压器容量、推广新技术、选用节能产品等来全面做好运行维护工作，以取得降损节能的效果。