文章编号 :100926825(2004) 2220087202
路灯电压损失的简化计算
收稿日期 :2004206217
作者简介 :黄 成 (19742 ) ,男 ,2000 年毕业于重庆建筑大学建筑设备工程专业 ,讲师 ,西南科技大学土木工程学院 ,四川 绵阳 621002
傅永锋 (19762 ) ,男 ,1999 年毕业于西安冶金大学给排水专业 ,讲师 ,西南科技大学土木工程学院 ,四川 绵阳 621002
黄 成 傅永锋
摘 要 :结合路灯负荷的特点 ,推导出适用于路灯及类似负荷的电压损失计算
公式
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,并结合工程实例对此公式进行
分析
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,
得出结论 ,该结论对工程设计人员具有指导性的意义。
关键词 :电压损失 ,路灯负荷 ,供电
方案
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中图分类号 :TU852 文献标识码 :A
1 概述
在路灯照明工程中 ,由于路灯供电半径大 ,线路长 ,因此 ,电
压损失往往成为供电方案的决定性因素。电压损失的计算就显
得尤其重要 ,而直接采用公式逐段计算显得非常繁琐。
下面将结合工程实例来说明路灯负荷的电压损失的简化计
算。
2 路灯电压损失计算公式的推导
根据电压损失的定义 :
Δu % =Δu
un
×100 % = IRcos < + IXsin <
un
×100 %
= PR + QX
1 000 un2
×100 % = PR + QX
10 un2
% (1)
式中 : P , Q ———线路的有功、无功功率 ,kW;
R , X ———线路阻抗 ,Ω;
un ———线路的额定电压 ,kV。
对于树干式的路灯负荷及类似负荷 ,总电压损失为各段电压
损失之和 (见图 1) 。
Δu % = 1
10 un2
∑
n
i = 1
( PiRi + QiXi) (2)
而路灯负荷又有三个特点 :
1)单灯容量等 ;
2)档距基本相等 ;
3)干线截面相等 ,即 :
I1 = I2 = I3 = In = Ii
r1 = r2 = r3 = rn = ri
x1 = x2 = x3 = xn = xi
] R1 = R2 = R3 = Rn = RiX1 = X2 = X3 = Xn = Xi
q1 = q2 = q3 = qn = qi
P1 = P2 = P3 = Pn = Pi
P1 = p1 + p2 + ⋯pn = npe
P2 = p2 + p3 + ⋯pn = ( n - 1) pe
P3 = p3 + p4 + ⋯pn = ( n - 2) pe
Pn = pe Q = Ptg <
将以上条件代入 (2)式 ,可得 :
Δu %= 1
10 un2
∑
n
i = 1
( PiRi + QiXi ) = 110 un2
∑
n
i = 1
( Ri + tg
标准
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的规定 ,取
Δu % ≤10。
查得 VV - 0. 6/ 1 kV - 5 ×10 mm2 电缆电阻为 :
ri = 2. 175Ω/ km ,感抗为 xi = 0. 085Ω/ km。
则 : Ri = 2. 175 ×0. 03 = 0. 06525Ω;
Xi = 0. 085 ×0. 03 = 0. 00255Ω;
tg(arccos0. 85) = 0. 6197 ;
un = 0. 38 kV ;
Pe = 0. 15 kW;
·78·
第 30 卷 第 22 期
2 0 0 4 年 1 1 月 山 西 建 筑SHANXI ARCHITECTURE
Vol . 30 No. 22
Nov. 2004
n = 168 个。
将以上参数代入 (3) 式 ,可直接得出 :Δu % = 98. 55 ,可见 ,此
方案电压损失太大 ,不能满足
规范
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(城市道路照明设计标准) 及厂
家的要求。故重新采用 VV - 0. 6/ 1 kV - 5 ×16 和 VV - 0. 6/ 1 kV
- 4 ×25 + 1 ×16 mm2 两种方案供电 ,用公式 (3) 计算。结果见表
1。
表 1 采用公式 (3)的电压损失计算表
电缆截面 5 ×16 4 ×25 + 1 ×16
每档电阻/Ω 1. 359 ×0. 03 = 0. 04077 0. 87 ×0. 03 = 0. 0261
每档感抗/Ω 0. 082 ×0. 03 = 0. 00246 0. 082 ×0. 03 = 0. 00246
线电压/ kV 0. 38 0. 38
功率因素 0. 85 0. 85
单灯功率/ kW 0. 15 0. 15
灯具个数 168 168
电压损失Δu % 83. 97 62. 34
由此可见 ,仅靠增大电缆截面的方法来减少电压的损失也是
有些得不偿失 ,何况电缆截面过大也会增加施工的难度。故本工
程采用了每边两路电缆引入的办法 ,每路电缆供一半负荷 ,即
2. 5 km路灯 ,并且采用了调压器进行调压。这种供电方案虽然会
浪费一段电缆 ,但使电缆面大大减小。考虑到方便电缆施工 ,尽
量采用 10 mm2 和 16 mm2 的电缆。
其计算分析的思路如下 :
首先考虑尽量利用 10 mm2 的电缆 ,即Δu % ≤10 ,将 10 mm2
电缆的阻抗参数代入式 (3) ,得 :
n ( n + 1) ≤2 880。
取 n = 51(三相平衡 ,灯具数为 3 的倍数) ;
则调压器之前的灯数目为 :
168 ÷2 - 51 = 33 个。
调压器之前一段电缆的电压损失计算可在 (3)式的基础上稍
加推导得到 (见图 2) 。
Δu % = ( Ri + tg
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