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配电线路距离控制与电压降低的关系

想必现在有好多人对于配电线路距离控制与电压降低的关系这方面的内容都很感兴趣，那么吉女士就为大家整理了一些关于配电系统有几种电压相关的信息分享给大家，希望可以解决你的疑问。

为什么电力线路会产生“电压降”？

电力线路的电压降是由于导体的电阻。正因为如此，无论导体使用哪种材料（铜、铝），都会造成线路的一定电压损失，当这种损失（压降）不大于自身电压的5%时，一般不会对线路的电力驱动产生后果。

二、在什么情况下需要考虑电压降？

一般来说，在线路长度不长的情况下，由于电压降非常有限，“压降”的问题往往可以忽略不计，例如，线路只有几十米。然而，如果电缆压降被忽略在一些较长的电力线路上，由于电压太低，电缆敷设后的启动设备可能根本无法启动；或者虽然设备可以启动，但它处于低压运行状态，并在很长一段时间内损坏设备。

长电力线路需要考虑压降。所谓“长线”，一般是指电缆线路大于500米。压降也应考虑在电压精度要求较高的情况下。

三、如何计算电力线路的压降？

1.架空线路电压降

按规定规范；10kv等级线一般不超过15km半径，包括支线长度。

同时，电压降为正负7%。

例子；U=10kv L=15000m S=LGJ-240mm2 0.0315mm铝电阻率0.0.m COSφ=0.8

P=1150kw Q=863kvar 10kv 电抗X=0.35Ω.km=0.35*15=5.25Ω

求电阻 R=ρ*L/S=0.0315*15000/240=1.97Ω

根据电压损失公式；

△U=P*R Q*X/U（kv）=1150*1.97 863*5.25/10=2266 4731/10=6997/10=699.7v

△U%=△U/U**100=7%(699.7/10000)

10kv线路半径15km选择240mm2铝线架空敷设，理论COSφ=0.8 ，终端电压降控制7%，可带负荷1150kw。

各电压等级的供电半径取决于以下两个因素：

1、电压等级(电压等级越高，供电半径相对较大)

2、用户终端密度(即电力负荷越大，供电半径越小)

0.4千伏线路供电半径在市区不得超过300米。郊区不得超过500米。接线长度不得超过20米。当超过250米时，每100米增加一级电缆。 110kV供电线路一般不超过60kmm；35kV供电线路一般不超过30km。

2.电缆线路电压降：

计算电压降公式U降=√3I(R cosΦ XsinΦ)

U降-线电压降-线电压降 I—是负载线电流cosΦ---负载功率因数

X---线路的电抗 R---线路电阻 R =ρ×L/S

其中： ρ—铜芯电缆用0.0175代入导体电阻率，铝导体用0.0283代入

该电阻率由常温200C计算，但随着温度的升高(环境温度和电流的增加，导体也会发热)，电阻也会发生变化。而且现在的电缆截面大多比标称的小，如果我们用的电缆是绞线，实际长度比导线长度长2%-3%，有很多综合因素。这里的数据估计，比实际损失要小一些，即选择电缆的线径或长度要有适当的裕度。

L—用“米”代替线路长度 S—电缆标称截面(mm2)

X 电抗数据需要由电缆制造商提供，我们使用的低压电缆(380V/220V)为0.06*10-3Ω/M 来估算

例如，在计算了其中一个项目的配电箱的负载大小后，需要选择电缆。根据电缆载流量表，如果负荷为400A，我们可以选择铜芯电缆3*185 2*95电缆，如果选择铝芯电缆，需要3*240 2*120，即铝芯电缆比铜芯电缆大一个型号。假如我们使用的负载额定电压是380V，变压器的空载电压(选择在中间档位)是400V。目前选用铝芯电缆，线长1000米。如果满载运行(满足高峰施工)，线路末端电压降:(平均功率因数以0.8计算)

U降=√3I(R cosΦ XsinΦ)= √3*400*(0.0283*1000*0.8/2400* 0.06*10-3*1000*0.6≈90.27，可见配电箱端电压为400-90.27=309.27V，根本不能满足负载使用要求。若要求线路电压在5%内上下浮动，即线路末端电压为380-380*5%=361V，则线路压降为400-361=39V，

即U降=√3I(R cosΦ XsinΦ)= √3I(ρ* cosΦ*L/S 0.06*10-3*L*sinΦ),可见L=U/U/√3I*（ρ* cosΦ/s 0.06*10-3*sinΦ）

=39/√3*400 * (0.0283*0.8/240 0.06*10-3*0.6)≈432米

即电缆在432米以内，电压降低≧39V，满足361V电压要求。

3.线路损失

在三相四线路输送线路中，三相平衡时线路损耗较小，三相电流不平衡时线路损耗增加。因为在三相负载平衡的情况下，中性线的电流基本为零，零线上的损失基本很小。事实上，在计算电力电缆的损耗时，还应考虑皮肤收集效应和相邻效应的影响。当然，随着负荷的增加，电缆的电阻也会增加，温度也会增加，电阻也会增加。计算起来也很麻烦，这里也忽略不计。因此，三相四线电缆线路的有功损失(当然也有无功损失)计算如下:

P损=3I2R I02R0

I—线电流 R—每相电阻 零线电流R0-零线电阻

当线路负荷不均匀时，上述公式也可以分相计算。

以上数据为例，通过选择电缆的长度和不同材料电缆的几种情况来分析线路的损耗：

1）I--线路均等线电流400A(简化计算，设置三相负荷平衡，I0=0)，选用3*240米长L=250米的铝芯电缆。 2*120，线损P铝损=3I2R I02R0=3*4002*0.0283*250/240≈14.15KW ○1。电缆长度400米，P铝损坏=3I2R I02R0=3*4002*0.0283*400/2400≈22.64KW ○2

以本项目使用时间为一年，每天10小时，每度1元计算，400米比250米的损失增加为365*10*(22.64-14.15)*1≈3.1万元。

2)将上述情况下的电缆改为铜芯，其他数据保持不变，比较损耗变化。

即P铜损=3I2R I02R=3*4002*0.0175*250/2400≈8.75KW ○3.将电缆长度变为400米，P铜损=3I2R I02R=3*4002*0.0175*400/2400≈14KW ○4

计算使用铜质电缆一年的损耗(14-8.75)*365*10*10*≈1.9万元。

3)如果电缆长度保持不变，观察使用材料不同时一年的电费差异:

250米时：（○1-○3）*365*10*1≈2.1万元，

400米时：（○2-○4）*365*10*1≈3.2万元

实际消耗的有功功率P=√3UIcosΦ=1.732*0.38*400*0.8=210.61KW

一年用电费：210.61*365*10*≈76.9万元

以上仅根据合理使用一条线路进行估计。事实上，现场电缆线路的使用和分布是复杂的，远不止一条线路（线路越多，损耗越大，固有消耗功率不变）。多条线路可能会损失很多，使用不当可能达到10万元。可以看出，电缆越长，电缆越小（电阻越大），负载越大（电流越大），压降和损耗就会增加很多。

电压低：

1.可适当减少非重要负荷的使用，即避免施工高峰期。

2.适当增加和减少使用电缆截面的长度（这应在项目开工前计算）

3.可适当调整变压器的档位。

4.安装功率补偿装置，减少无功损失。

因此，在项目中使用电缆时，应进行综合分析。有时，虽然增加电缆或选择铜电缆可能会增加一些成本，但这是一次性投资。电缆使用和维护良好，可使用20年或30年。

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