经济电流密度值(2020年10月整理).pdf
架空导线动态模式下经济电流密度取值
是 Z= f ( j ) 的渐近线, 这时, 年运行费 ( 电能损
耗费) 成为影响年计算费用的主要因素, 这是所选
导线截面过小所致。
只有当 j = jec 时, 年计算费用在曲线 1 和曲线 2 共同影响下出现极小值 Zmin, 因此, 把点 j ec 称为 导线的经济电流密度。
导线的运行费 ( 电能损耗费) 有关 ( 曲线 2 为一直
线) , 与导线截面 无关部分的投资 费用为一常量,
总的年计算费用为三者之和 ( 曲线 3) 。
图 1 z = f ( j ) 关系曲线
当 j < j ec 时, 总的年计算费用随导线电流密度 的减小而增大, 若 j < j ec , 则 Z > Zmin, 曲线 1 成 为 Z = f ( j ) 的渐近线, 工程的初投资及年折旧维 护费成为影响年计算费用的主要因素。这是所选导 线截面过大所致。
L 架空线路长度, km; D 导线的比重, 铝线为 3 528 g/ cm3, 铜
线为 8 9 g/ cm3;
导线的价格, 元/ kg。
与导线截面无关或关系不大的投资费用包括杆
塔、绝缘子、避雷线及接地装置、导线的钢芯、勘
测设计及施工费用等。
b. 年折旧维护费 ( Z2) 年折旧维护费是 指按国家规定的折旧维护率
2007 年第 3 期
东北电力技 术
37
图 2 铝导线 j ec= f ( / ) 关系曲线
图 3 铜导线 j ec= f ( / ) 关系曲线
表 2 现阶段导线经济电流密度推荐值 A/ mm2
2024北京电工考试试题高压电工考试(全国通用)
本套试卷为电工精选题库，总共300道题！题目几乎覆盖电工常考的知识点。
题库说明：本套电工题库包含（单项选择题200道，多选题50道，判断题50道）一、单选题(共计200题,每题1分)1.箱式变电站停用时间超过( )个月，再投运前应进行全项预防性试验。
A. 1B. 3C. 6D.12答案:B2. 关于互感器的说法错误的是( )。
A.电压互感器在使用时其一次侧和二次侧需装设熔断器保护B.电压互感器在运行时，一次绕组并联接在线路中，二次绕组并联接仪表或继电器等C.电流互感器在使用时其二次侧不允许装设熔断器D.互感器的绕组与铁芯之间没有绝缘答案:D3. 几万伏或几十万伏高压电能输送到( )后，必须经过不同的降压变压器将高电压降低为不同等级的电压，以满足各种负荷的需要。
A.发电站B.发电厂C.负荷区答案:C4. 负荷开关在正常情况下不能拉合( )电流。
A.短路B.重载C.轻载D.空载答案:A5. TN-S俗称( )。
A.三相四线B.三相五线C.三相三线答案:B6. 已知e=311sin(314t+5°V,其相量E=( )°A.311/5°B.220/5°C.220/+185°D.220/+175°答案:D7. TN-C系统是工作领先于保护线( )的系统。
A.分开B.共用C.随意答案:B8. 某变电站由110kV单回线路供电，变电站负荷为40MW，功率因数为cosФ=0.8，年最大负荷利用小时数TL＝6000h，用经济电流密度选择钢芯铝绞线应为()。
(铝线:当年最大负荷利用小时数＞5000时，经济电流密度值J＝0.9A/mm2，＝1.732)A.LGJ-120B.LHJ-150C.LGJ-300D.LGJ-400答案:C9. N型硅材料普通二极管用( )表示。
A.2CPB.2CWC.2CZD.2CL答案:A10. ( )《特低电压(ELV)限值》中规定,在正常环境下,正常工作时工频电压有效值的限值为()V。
2020年10月自考试题及答案解析发电厂电气主系统全国
2018年10月自考试题发电厂电气主系统全国课程代码：02301一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．槽形母线与多条矩形母线相比，其冷却条件好，集肤效应（）A．小B．大C．相同 D．相近2．高压断路器多采用液压操动机构，其传递能量的媒介是（）A．氮气B．液压油C．压缩空气D．SF63．采用单母线分段的主接线，当分段断路器闭合运行时，如果某段母线上发生故障，继电保护动作首先跳开（）A．出线断路器B．分段断路器C．电源支路断路器D．该故障分段母线上的所有断路器4．下列选项中不属于多角形接线特点的是（）A．接线简单清晰、经济性好B．供电可靠性高、运行灵活C．检修一台断路器时，需对有关支路停电D．难于扩建5．分相中型配电装置与普通中型配电装置相比，主要区别是将母线隔离开关分为单相分开布置，每相的隔离开关直接布置在各自母线的（）A．左侧B．右侧1C．上方 D．下方6．下述电气设备中最大工作电流为其额定电流值的是（）A．发电机B．调相机C．电动机D．电力变压器7．在发电厂或变电所中，一般按经济电流密度选择母线截面的回路是（）A．发电机和主变压器回路B．所有高压回路C．所有低压回路D．发电机回路8．发电厂弱电控制回路的直流电源电压为（）A．110V或48V B．48V或24VC．24V或12V D．12V或5V9．下列选项中不属于准同期并列理想条件的是（）A．电压相等B．频率相等C．相位相同D．电流相等10．强迫油循环风冷却系统主要适用于多大额定容量的变压器?（）A．31500kV A及以上 B．31500kV A以下C．3150kV A及以上D．3150kV A以下11．当施加于电介质的电压超过其击穿电压时，通过电介质的电流（）A．维持不变B．急剧增加C．急剧减小D．慢慢减小12．下列选项中不会使电介质发生不可逆老化过程的是（）A．热过程B．极化过程C．化学过程D．机械损伤13．测量绝缘电阻时，读取绝缘电阻数值的正确时间是在兆欧表达到（）A．50％额定转速且指针稳定后B．80%额定转速且指针稳定后C．额定转速且指针稳定后D．最大转速且指针稳定后14．普通阀型避雷器火花间隙的特点是（）2A．伏秒特性曲线很陡，分散性很大B．伏秒特性曲线很平，分散性很大C．伏秒特性曲线很陡，分散性不大D．伏秒特性曲线很平，分散性不大15．35kV及以上变电所进线段保护长度一般取为（）A．1～2公里B．500～600米C．200～300米D．100米左右二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格中填上正确答案，错填、不填均无分。
线损基础资料
第一章导线的选择第一节按经济电流密度选择1、根据经济电流密度选择导线截面的计算公式如下：S＝P/(1.7321jU H COSφ)其中：S为导线截面，P为送电功率，U H为额定电压，j为经济电流密度，COSφ为功率因数。
我国现行经济电流密度(A)如表1－12、按经济电流密度选择导线截面通常考虑5－10年的发展。
23、铝、钢芯铝绞线单位电压、单位导线截面的经济输送容量（kV A）如表1－2.22第二节按电压损失校验导线截面只有当电压为6、10kV以下，而且导线截面在95m2以下的线路才进行电压损失校验，70～95的导线用加大截面来降低电压损失效果不大显著，而且会引起投资及有色金属的增加。
而采用静止电容器或带负荷调压变压器以及其它措施比较合适，但应进行技术经济比较确定。
线路允许电压损失应视线路首端的实际电压水平确定，对于线路末端受电器（如电动机、变压器等），一般允许低于其额定电压的5%，个别情况下（如故障等）允许低于7.5～10%，如果首端电压高于额定电压10%，则线路允许电压损失15%。
按电压降10%计算，负荷矩见表1－4～1－6。
第三节按机械强度校验导线截面为了保证架空线路必要的安全机械强度，对于跨过铁路、通航河流和运河、公路、通讯线路、居民区的线路，其导线截面不得小于35mm2，通过其它地区的导线截面，按线路类型分，见下表。
2第四节按发热校验导线截面选定导线的截面，必须根据可能出现的各种正常运行方式和事故运行方式的送电容量进行发热校验。
在正常情况下，铝导线的温度不超过70℃,在事故情况下，铝导线的温度不超过90℃.按铝导线70℃，导线周围空气温度为25℃时计算输电线路持续容许负荷见下表。
如果最热月份导线周围空气平均温度不同于25℃,可用表进行修正。
在不同周围空气温度下的修正系数第五节按电晕校验导线截面在高压输电线路中，导线周围会产生很强的电场，当电场强度达到一定值时，导线周围的空气发生游离，形成放电，这种放电现象就是电晕。
(国标)电力电缆载流量
40
注：1 适用于铝芯电缆，铜芯电缆的允许持续载流量值可乘以 1.29。
2 电缆导体工作温度大于 70℃时，允许载流量还应符合本规范第 3.7.4 条的规定。
表 C.0.2-2 6kV 三芯电力电缆直埋敷设时允许载流量(A)
绝缘类型
不滴流纸
聚氯乙烯
钢铠护套
有
无
有
电缆导体最高工作温度（℃）
80
70
10
2 单芯只适用于直流。
26
表 C.0.1-3 1～3 kV 交联聚乙烯绝缘电缆空气中敷设时允许载流量(A)
电缆芯数
三芯
单芯
单芯电缆排列方式
品字形
水平形
金属层接地点
单侧
双侧
单侧
双侧
电缆导体材质
铝铜铝 铜 铝铜铝 铜 铝铜
电
25
91 118 100 132 100 132 114 150 114 150
152
173
95
143
169
219
182
214
体
120
168
196
251
205
246
150
189
220
283
223
278
截
185
218
246
324
252
320
240
261
290
378
292
373
面
300
295
325
433
332
428
400
（mm2）
500
506
378
501
579
428
574
（完整版）《电力系统分析》课程设计指导书
电压等级的选择是一个涉及面很广的综合性问题，除了考虑输电容量、距离等各种因素外，还应根据动力资源的分布、电源及 工业布局等远景发展情况，通过全面的技术比较后，才能确定。并且，由于电网的电压等级和接线方案有着密切的关系，因 此，一般地区电网设计中，接线方案和电压等级确定同时进行。在课程设计中，由于条件限制，不可能同时论证电压等级和进 行方案设计。因此，一般根据题目所给数据，参考附表B —4，并根据同一地区，同一电力系统内应尽可能简化电压等级的原 则，合理的确定电压等级。
根据以上的比较，可以从原始方案中初步确定出2～3个方案，然后，再作详细的技术经济比较。 （3）详细经济技术比较，确定电网接线的最优方案。 上面（2）步中确定的2～3个方案，均是技术上以成立的方案，在最优方案的确定中，只作进一步的经济比较。
经济比较的主要指标是电力网的一次投资和年运行费用。在比较中只考虑各方案的不同部分，不考虑各方案的相同部分。 1）导线截面积的选择 为了计算投资积年运行费用，必须首先选择输电线路的导线截面。 在选择导线截面积之前，首先进行各种方案的的初步潮流 计算。取 km x /42.00Ω=，km r /21.00Ω=，00=b ，计算出各条线路的最大输送功率。 按经济电流密度以及该线路正常运行方式下的最大持续输送功率，可求得导线的经济截面积，其实用计算公式为 ? cos 3max N j JU P S = 或N j JU Q P S 32 max 2max += 式中，m ax P —正常运行方式下线路最大持续有功功率（KW ） max Q —正常运行方式下线路最大持续无功功率（KW ） N U —线路额定电压（KV ） J —经济电流密度（2A/mm ） ，其值可根据线路的m ax T 及导线材料，由附表B —5查得。 ?cos —负荷的功率因数 根据计算所得的导线的经济截面积结果，选取最接近的标称截面的导线。 注意： 线路的最大负荷利用小时数m ax T 应由所通过的各负荷点的功率及其m ax T 决定。 ＃对于放射形网络，每条线路只向一个负荷点供电，则线路的最大负荷利用小时数m ax T 就是负荷所提供的最大负荷利用小 时数； ＃对于链形网络，各线路的最大负荷利用小时数m ax T 等于所提供负荷点的最大负荷利用小时数的加权平均值，即 ∑∑=?=??= n jj n jj j P TP T1 max 1 max max max 式中，j P ?m ax —各负荷点的最大有功功率； j T ?m ax —各负荷点的最大负荷利用小时数。
导线及电力电缆经济电流密度值
二点五下乘以九，往上减一顺号走。
三十五乘三点五，双双成组减点五。
条件有变加折算，高温九折铜升级。
穿管根数二三四，八七六折满载流。
二点五下乘以九，往上减一顺号走。
三十五乘三点五，双双成组减点五。
条件有变加折算，高温九折铜升级。
穿管根数二三四，八七六折满载流。
说明：“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其截流量约为截面数的9倍。
如2.5mm’导线，截流量为2.5*9=22.5A。
从4mm’及以上导线的截流量与截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减1，即4*8、6*7、10*6、16*5、25*4。
“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm’的导线截流量为截面数的 3.5倍，即35*3.5=122.5A。
从50mm’及以上的导线，其截流量与截面数之间的倍数关系变成两个两个线号一组，倍数依次减0.5。
即50、75mm’导线的截流量为截面数的3倍，95、120mm’导线的截流量为截面数的2.5倍，依次类推。
“条件有变加折算，高温九折铜升级”，说的是上述口诀说的是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25度的条件下而定的。
如明敷在环境温度长期高于25摄氏度的地区，导线截流量按上述口诀计算出来后要打9折；当使用的不是铝芯而是铜芯时，它的截流量要比同规格铝线略大一些，同样大小的电流，所选铜导线可比铝导线小一号。
如16mm’的铜导线截流量，可按25mm’的铝导线计算。
一般铜的安全计算方法：2.5平方——28A4平方——35A6平方——48A10平方——65A16平方——91A25平方——120A如果是铝线，线径要取铜线的1.5~2倍。
如果铜线电流小于28A，按平方毫米10A来取肯定安全。
如果铜线电流大于120A，按平方毫米5A来取。
导线面积输送容量选择
5.3送出线路的导线截面选择5. 3.1正常运行方式下的最大输电容量应符合经济电流密度要求(经济电流密度选择可参考附录A)．5.3.2导线的长期允许载流量应大于事故运行方式下的最大送电容量（输电线路的持续极限输送容量可参考附录B）．6潮流计算6.1潮流汁算的目的是为了检验送电方案的合理性，同时为选择导线截面、变电设备主要规范和无功补偿设备等提供依据。
6.2应对设计水平年有代表性的正常最大、最小运行方式进行潮流计算。
必要时应对检修方式，事故运行方式进行潮流计算．6.3潮流计算中系统备用容量的分配应体现合理利用能源和系统安全经济运行的要求。
6.4地热发电机的功率因数及进相能力，应根据系统需要及机组制造情况确定．6.5在以地热电站供电为主的电网中，应进行必要的调相调压和无功补偿计算，提出满足运行电压要求的有火措施．7短路电流及其他电气计算7.1短路电流计算的主要目的是选择断路器的额定短路开断电流．7.2短路电流计算水平年应按电站投运后10年左右确定。
7.3中性点直接接地系统应同时计算三相和单相短路电流。
7.4中性点为不接地的系统，应根据系统规模计算单相接地电流，以确定消弧线圈的容置和安装位置．当单相接地电流大于表1下述数值时，中性点应装设消弧线圈接地。
表1 中性点应装设消弧线圈的单相接地电流限值系统规模单相接地电流，≥／A3～6 kV电网3010 kV电网2035 kV及以上电网lO7.5需要进行稳定计算，应参照DL755的有火要求执行。
7，6若送电距离远时．应对单机带空载线路是否产生自励磁过电压进行核算，不发生自励磁的判据为：式中：W H——发电机额定容量，单位为兆伏安(MVA)：Q C——线路充电功率，单位为兆乏(Mvar)；——发电机等值同步电抗标么值（以发电机容量为基准，包括升压变压器电抗）。
当发电机容量小于上式要求时，可采取避免单机带空载长线或者装设并联电抗器等措施。
8方案经济比较8.1接入系统设计方案经济比较的目的，是从国民经济整体利益出发，通过科学的计算分析和比较，求得经济上最佳的接入系统方案．8.2方案经济比较中，建设期的投资和运行期的年运行费用都应考虑时间因素。
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架空导线的选型
一、经济电流密度值
导线名称年最大负荷利用小时数
3000以下3000~5000 5000以上
裸铜导线 3.0 2.25 1.75
裸铝导线 1.65 1.15 0.9
铜芯电缆 2.5 2.25 2.0
铝芯电缆 1.92 1.73 1.54
二、按经济电流密度计算导线截面公式
S=I/J
其中：
S——导线截面
I——线路计算电流
J——经济电流密度
三、选择电缆截面
1、董东矿最大负荷为12400KW，计算线路电流为
I=P/(1.732UcosΦ）
=12400/(1.732x35x0.85)
=240.7A
说明：上式中功率因数cosΦ=0.85是假设的，具体的要看董东矿的实际功率因数带进去计算。
得出的数值可能不一样。
计算方法是一样的。
S=I/J=240.7/0.9=267.4mm²
查附表选标准截面为240mm²（接近上述计算值即可）。
选择LG—240型铝绞线。
2、校验安全载流量
查附表知LG—240铝绞线在室外30℃下允许载流量为574A>240.7A，满足要求。
3、校验机械强度
查表知35KV架空铝绞线的最小允许截面为35mm²，所选LG—240铝绞线机械强度满足要求。
附表：LG型裸铝绞线的载流量
截面mm²
室外
30℃35℃40℃
150 414 387 356 185 470 440 405 240 574 536 494 300 640 597 550
变压器容量选择
简单的计算公式
S=P/cosΦ
其中：
S——变压器的容量
P——矿井总负荷
cosΦ——功率因数（带无功补偿可达0.9）
所以计算可知
S=12400/0.9=13778KV A
所以变压器的容量不应低于13778KV A，对照变压器的标准额定值选择合适的变压器即可。
上述所有计算仅作参考！其余的比较复杂，我也搞不了，请另觅高手。