經(jīng)濟(jì)電流密度的計(jì)算方法

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1、經(jīng)濟(jì)電流密度：導(dǎo)線截面影響線路投資和電能損耗，為了節(jié)省投資，要求導(dǎo)線截面小些；為了降低電能損耗，要求導(dǎo)線截面大些。綜合考慮，確定一個(gè)比較合理的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面積，與其對(duì)應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。按年最大負(fù)荷利用時(shí)間/h電纜：3000以內(nèi)的鋁1.92A/mm銅2.5A/mm,3000~5000鋁1.73A/mm銅2.25A/mm,5000以上鋁1.54A/mm銅2.00A/mm,架空線路：3000以內(nèi)的鋁1.65A/mm銅3.00A/mm,3000~5000鋁1.15A/mm銅2.50A/mm,5000以上鋁0.90A/mm

2、銅1.75A/mm,??1降低線損的主要措施線損率是供電量與售電量之差同供電量之比的百分?jǐn)?shù)，是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在實(shí)際工作中可采取以下措施降低線損。選定負(fù)荷中心的最佳位置，減少或避免供電半徑過長。提高負(fù)荷功率因數(shù)，盡量使無功就地平衡。電力系統(tǒng)的電壓是隨著線路輸送的有功和無功功率變化而變化的，當(dāng)線路輸送一定量的有功功率和始端電壓不變時(shí)，如輸送的無功功率越多，線路的電壓損失就越大，線損率就越高；當(dāng)功率因數(shù)提高以后，負(fù)荷向系統(tǒng)吸取的無功功率就減少了，線路的電壓損失也相應(yīng)減少，線損率就降低。減少輸配電層次，也就是說減少變壓次數(shù)

3、，提高輸電電壓的等級(jí)。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇供電線路的截面積。選擇導(dǎo)線既要考慮經(jīng)濟(jì)性，又要考慮安全性。導(dǎo)線截面大，線損就小，但會(huì)增加投資；導(dǎo)線截面小，線損就大，滿足不了今后發(fā)展的需要，而且安全系數(shù)降低。在實(shí)際工作中，最好的辦法就是按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇導(dǎo)線的截面面積。2實(shí)例現(xiàn)結(jié)合鄧州市的湍構(gòu)35kV線路，進(jìn)行分析如下。湍構(gòu)線路全長17.91km，導(dǎo)線型號(hào)LGJ-120/20（2km）、LJ-70（15.91km），年最大負(fù)荷5600kW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4900h。LGJ-120/20導(dǎo)線阻抗R=0.2496Ω/km，LJ-70導(dǎo)線阻

4、抗R=0.424Ω/km。2.1按經(jīng)濟(jì)電流密度假設(shè)最大負(fù)荷時(shí)，功率因數(shù)cosΦ=0.95，則I=88.4A。由最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，查表可得經(jīng)濟(jì)電流密度為A=1.15A/mm2。則：S=77mm2，從而可以看出，應(yīng)該選擇截面面積大于77mm22.2采用均方根電流法計(jì)算理論線損均方根電流法計(jì)算理論線損公式為湍溝線路2005年6月20日典型負(fù)荷曲線見圖1。下面以湍構(gòu)線路2005年6月20日典型負(fù)荷日數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算。由LJ-70導(dǎo)線參數(shù)，可得湍構(gòu)線路總阻抗為RL=0.2496×2+0.424×15.91=7.25從而可得

5、這種狀態(tài)下理論線損率為：2.3%。假若年典型負(fù)荷平均運(yùn)行時(shí)間為：6500h(結(jié)合鄧州局2005年湍構(gòu)線供電量情況，取T=6500h)，電價(jià)按0.38元/kWh計(jì)算，年線路損耗價(jià)值為M1=△A×T×0.38="24（萬元）若按2005年實(shí)際平均線損率3.7%算，2006年線路損耗價(jià)值為M2=38.6（萬元）實(shí)際要比理論上多損耗14.6萬元。從以上數(shù)據(jù)分析可以看出，鄧州局湍構(gòu)線路現(xiàn)在運(yùn)行是不經(jīng)濟(jì)的。根據(jù)上面兩種方法計(jì)算結(jié)果可以看出，湍構(gòu)線路的導(dǎo)線線號(hào)過細(xì)、老化，線損過大運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。下面以典型負(fù)荷日的數(shù)據(jù)，分別選擇不同型號(hào)的導(dǎo)線進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性

6、能比較，比較結(jié)果見表1。由表1可知：若將現(xiàn)有的LJ-70導(dǎo)線更換為LGJ-120線，理論線損率降低1%，可節(jié)約9.13萬元；更換為LGJ-150線，理論線損率降低1.28%,可節(jié)約12.17萬元；更換為LGJ-185線，理論線損率降低1.53%，可節(jié)約14.75萬元。結(jié)合湍構(gòu)線路實(shí)際情況和未來發(fā)展，從表中數(shù)據(jù)可以看出，導(dǎo)線應(yīng)選擇LGJ-120/20，是比較合理的。一方面可以減少線路損耗，同時(shí)也可滿足該供電區(qū)域未來發(fā)展需要；另一方面用原桿型能滿足LGJ-120/20型號(hào)導(dǎo)線，節(jié)省線路改造投資。根據(jù)初步預(yù)算，該線路全線更換LGJ-120

7、/20導(dǎo)線，大約需要60萬元的投資。由表1幾種類型導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比表，還可以看出，導(dǎo)線更換后，一年可降低損耗9萬元左右。按這個(gè)數(shù)字計(jì)算，7年左右可全部收回更換導(dǎo)線投資。同時(shí)，加大了該線路的輸送電能力，對(duì)提高該供電區(qū)域供電可靠性和電壓合格率也是很有好處的如何按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面？答：(1)先初步按下式計(jì)算導(dǎo)線截面：S=mm2?P—線路的輸送功率，kw。?U—線路的額定電壓，kv。?COSФ—功率因數(shù)。?J—經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2?(2)然后再按電壓損失、導(dǎo)線發(fā)熱條件、機(jī)械強(qiáng)度及電暈損失等條件進(jìn)行校驗(yàn)?經(jīng)濟(jì)電流密度表：?導(dǎo)線材質(zhì)

8、年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（h）<30003000--5000>5000銅線3.0A2.25A1.75A鋁線1.65A1.15A0.9A?按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面的探討ResearchonSelectingConductorSection