农村电网10kV线路导线截面和供电半径选择Word下载.docx
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10kV线路全部采用架空线供电，中压架空线型号选择LGJ-150、LGJ-185、LGJ-240，线路的负载率取50%。
10kV配变选择容量为315kVA。
变电站10kV母线出口电压取10.5kV，末端电压取10kV，功率因数统一取为0.95。
三.供电方案
在进行10kV电网方案的分析比较时，架空线路按多分段手拉手接线模式考虑，具体供电方案如图3-1所示，供电区域由1根10kV架空线、两个10kV电源和相应的开关设备等所构成，每段所带负荷相同，并且正常时每段线路负载率控制在50%以下。
最大供电半径计算。
根据10kV线路潮流计算公式，已知线路首端电压、末端电压及线路负荷，可以得到线路最大供电半径计算公式：
在上述计算中可以通过先得到线路负荷，接下来就可以利用求得的计算结果及末端电压不低于10kV的临界条件，从而求得不同导线截面下的最大供电半径。
五、经济性分析原理
（一）、基本方法
配电方案经济性计算的基本方法是在供电半径已知的情况下，确定不同导线截面下不同供电半径的单位负荷年费用，由此判定其经济性。
在具体进行计算时，需对确定最大供电半径的不同截面线路进行投资费用计算，计算时同时考虑线路损耗和配变损耗等运行费用，然后按“现值转年值”法，转化为年费用值，然后除以相应线路负荷就可以得到单位负荷年费用值。
（二）、优化经济计算模型的建立
网络建设投资费用。
10kV线路建设投资费用：
对于10kV手拉手接线架空线路，其主干线长度L1取最大供电半径R，其总投资L1Z为：
L1Z=L1（a+b）
式中a为10kV线路投资中与导线截面无关的每公里投资，b为10kV线路投资中与导线截面有关的每公里投资。
10kV配变网络建设投资费用：
为了简化计算，根据区域负荷及所选取的配变容量，由配变单价可以计算配变总投资PZ。
经济性原则。
基于货币的经济价值是随时间而改变的，各种费用的支付时间不同，发挥的效益也不同。
因此在经济性分析中，一切费用（包括投资和运行费用）都应考虑时间因素，即按照贴现的方法，将不同时期发生的费用折算为现值。
考虑到不同供电设施的经济使用年限不同，可采用等年值法，将费用现值折算为使用年限内的年费用。
最小年费用模型。
优化问题可以描述为：
在供电半径已知的情况下，以10kV线路近似最小的投资和年运行费用为目标函数，确定最优的方案。
因此，该优化问题的数学表达式为：
六、计算结果
原始数据。
方案比较中涉及的线路、配变的造价选取情况如表6-1所示。
此外，电价取0.52元/kWh;
10kV线路折旧年限取30年，10kV配变折旧年限取20年，贴现率r0取10%。
表6-1中低压配电网设备单位造价
类型
单位造价
备注
容量（kVA）、线路型号
造价（万元/座、万元/km）
中压线路
架空线路
LGJ-240
43.0
双回同杆架设（主干线）
LGJ-185
38.1
LGJ-150
37.1
配电
柱上变
100
4.5
设备招标价2.55万元
160
5.5
设备招标价3万元
200
6.5
设备招标价3.6万元
250
7.5
-
315
8.5
箱变
22
400
23
630
28
6.2计算结果
根据上述技术、经济分析原理，针对不同型号10kV线路进行最大供电半径计算，同时进行了经济分析，结果如表6-2所示，整体变化趋势如图6-1所示。
表6-210kV线路截面、最大供电半径选择结果
导线截面（mm2）
最大供电半径
（km）
线损率
（%）
单位负荷年费用
（万元/MW）
末端电压
（kV）
7.16
3.07
36.65
10.00
7.29
2.90
35.20
5.34
1.96
29.83
图6-110kV线路总体趋势图
分析及结论：
供电半径分析：
随着导线截面的增大，供电半径逐渐减小，由此可知，供电半径与导线截面大致成反比关系。
线损率分析：
随着导线截面的增大，线损率逐渐减小，由此可知，线损率与导线截面成反比关系。
单位负荷年费用分析：
随着导线截面的增大，单位负荷年费用逐渐减少，由此可知，单位负荷年费用与导线截面成反比关系。
通过综合比较可以得出如下结论：
当负荷密度较大时，导线型号宜选择为LGJ-240，此时在满足末端电压为10kV时的最大供电半径选择在5km左右;
当负荷密度较小时，导线型号宜选择为LGJ-150和LGJ-185，此时在满足末端电压为10kV时的最大供电半径选择在7km左右。
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