软导线选型计算
变电站内软导线选型国内外标准对比
变电站内软导线选型国内外标准对比摘要：中国企业的国际电力工程承包业务逐渐增多，国外较多地区的业主只接受国际标准。
本文以约旦某变电站132kV配电装置为例，重点介绍了关于变电站内软导线基于国际标准（IEC标准跟IEEE标准）进行选型与基于国内标准进行选型的对比。
关键词：软导线，热稳定校验，国际工程，IEEE 605,IEC 61597,DL/T 5222引言随着中国的发展，越来越多的中国电力企业选择“走出去”，踏出国门，在世界各地的不同国家及地区开展EPC总承包业务。
因为国外项目与国外项目的设计理念、经验及工程建设体系的不同，在很多国家及地区国内规范不被业主认可，造成中国电力企业在项目设计、施工过程中遇到了各种各样的难题。
随着国际化程度的不断提高，中国企业若想在国际市场上占得一份份额，就要求在设计、施工方面必须打破原有的习惯及思路，从国内规程规范中走出来，更多的去了解、熟悉国际规程规范的要求，甚至当地规程规范的要求。
IEC规范、IEEE规范是中国电力企业走出国门必须要正视及熟悉的规范。
对变电站来说，软导线既能应用于设备之间的连接，又能作为主母线。
因此软导线的选型是变电站设计的最基本的一项工作。
合理选择软导线，是后面的构架设计、绝缘子串、金具等选型的基础。
因工程建设理念不同，国外项目业主必须要出具对应的选型计算书。
因中国规范在国外大部分地区不被认可，采用国际标准进行软导线选型是说服业主最简单有效的一种方式。
本文针对软导线基于国外标准的选型与基于国内标准的选型进行各方面对比，寻找其共通性，以便设计人员在以后工程设计中熟练运用。
1计算输入条件2基于国际标准的软导线选型计算软导线的选型计算，主要用到的国际标准为IEEE 605，IEC 61597。
现基于以上规范，对软导线进行选型计算。
2.1 基于短路热稳定的最小截面选择软导线需进行热稳定校验，其截面应能耐受短路工况下的短路电流。
软导线的最小截面应满足如下：根据以上计算结果，所选软导线截面不得低于491.75mm2。
软母线计算
本工程，最长导线过牵引最大力计算，以最长的1440导线为例： 导线平均张力计算公式：
f
P G L P T 2/)(80002
00λλ⨯⨯-+⨯= 0T 导线平均张力
0P 导线平均荷重，本工程 98N/m
L 档距，本工程最大 69 m
G 绝缘子串及金具的重量，本工程 6850 N
0λ 绝缘子串及金具的长度，本工程 6.3 m
f 过牵引时弧垂，本工程 3.2m
代入公式：
kg N T 2485243600==
根据钢丝绳经验公式
根据钢丝绳安全系数为5的经验公式
210d S =（S 为钢丝绳允许受力，d 为钢丝绳直径） 计算可得：最小钢丝绳直径为mm d 76.1510
2485== 结论：本次吊装，采用Φ15.1mm 以上的钢丝绳既可满足吊装要求，我们全部采用Φ17.5mm 以上的钢丝绳。
机动绞磨采用5吨
紧线滑车采用8吨
地滑子采用5吨。
电路导线选择及计算方法
Pj=KX*Pe=55.2kw
Qj=Pj*tan=41.4KVAR
Sj=√Pj2+Qj2=69KVA
Ij=Sj/（Ue√3）=104.83A电缆选用铝芯VLV-3*50+2*25
2、砼输送泵用电负荷计算
编号
用途
功率（KW）
计算电流（A）
开关型号（A）
YC-3*35+2*16mm2
2
备用
3
进线
66
94.38
160
VLV-3×50+2×25mm2
KX=0.8，cos=0.85 tan=0.62 Pe=66kw
Pj=KX*Pe=52.8kw
Qj=Pj*tan=32.72KVAR
Sj=√Pj2+Qj2=62.12KVA
Ij=Sj/（Ue√3）=94.38A电缆选用VLV-3*50+2*25
电路导线选择及计算方法
1 主干线导线计算
一级配电柜主线计算
1、一级配电柜总功率为517.1KW
KX=0.55，cos=0.85 tan=0.62 Pe=517.1kw
Pj=KX*Pe=284.4kw
Qj=Pj*tan=1733KVAR
Sj=√Pj2+Qj2=334.58KVA
Ij=Sj/（Ue√3）=508.36A选用VLV3*240+2*150铝芯电缆。
Qj=Pj*tan=74.7KVAR
Sj=√Pj2+Qj2=112.93KVA
Ij=Sj/（Ue√3）=171.58A，电缆选用VLV-3×95+2×50mm2
4、楼层配电箱的计算负荷：
算例-软导线拉力、弧垂、应力计算书
软导线拉力、弧垂、应力计算书工程：算例依据：(1)电力工程设计手册(变电站设计)；(2)电力工程设计手册(架空输电线路设计)；(3)DL/T 5457 变电站建筑结构设计规程软件：变电电气计算计算时间：2023年6月26日1. 输入条件（1）构架编号：G1；跨距32.50m；高差1.25m；允许弧垂1.00m；引下线2 条，间距L1=9m、L2=11.5m、L3=12m（距左侧构架）；电压等级：110 kV；气象条件：气象区7（最大风速30m/s；覆冰10mm；覆冰风速10m/s；安装检修风速10m/s；最低温度-40℃；最大风速时温度-5℃；安装检修时温度-15℃）。
（2）导线：2×LGJ-400/35；最高工作温度70℃；间隔棒安装间距2m；间隔棒重1.2kg。
（3）左侧(A串)跳线：2×LGJ-400/35；长度3.5m；线夹重11.2kg；间隔棒重1.2kg；间隔棒安装间距2m。
（4）右侧(B串)跳线：无；线夹重11.2kg。
（5）左侧绝缘子串(A串)：单串；单片绝缘子重5.8kg；绝缘子片数9片；组装金具重2.4kg；串长1.574m。
（6）右侧绝缘子串(B串)：单串；单片绝缘子重5.8kg；绝缘子片数9片；组装金具重6.4kg；串长1.834m。
（7）引下线1：2×LGJ-400/35；长度7.8m；线夹重9.6kg；间隔棒重1.2kg；间隔棒安装间距2m。
（8）引下线2：2×LGJ-400/35；长度6.9m；线夹重9.6kg；间隔棒重1.2kg；间隔棒安装间距2m。
2. 导线安装曲线及拉力、弧垂表2.1导线安装曲线2.2导线安装拉力、弧垂表3. 构架提资（构架编号：G1）4. 出线构架（如有），其外侧导地线最大拉力导线：5 kN；地线：3 kN。
电缆的选型计算
电缆的选型计算
1. 了解电缆选型的基本要求
在进行电缆选型计算之前，我们需要明确以下基本要求：
- 操作温度：确定电缆所处环境的最高和最低温度范围。
- 电流负载：了解电缆所需承受的最大电流负载。
- 环境条件：考虑电缆所处的环境条件，如湿度、腐蚀性等。
2. 根据电流负载计算电缆的横截面积
根据所需承受的最大电流负载，可以通过以下公式计算电缆的横截面积：
横截面积（mm²）= 电流负载（A）/ 电流密度（A/mm²）
其中，电流密度是根据电缆材料和安装条件确定的标准值，一般为 4-5 A/mm²。
3. 确定电缆的根数和尺寸
根据电缆的横截面积，可以根据以下步骤确定电缆的根数和尺寸：
- 选择具有合适横截面积的标准电缆。
- 确定所需的根数，考虑电缆的使用环境和负载要求。
- 确定电缆的尺寸，包括外径和绝缘层厚度。
4. 考虑其他因素
除了横截面积和尺寸，还需考虑以下因素：
- 电缆的绝缘材料和耐热性能。
- 电缆的外部保护材料和抗腐蚀性能。
- 电缆的耐压能力和电缆频率响应。
5. 确认选型结果
最后，根据计算结果和其他因素，确认选型结果是否满足电气要求。
如果需要，可以进行进一步的调整和优化。
以上是电缆选型计算的基本步骤和考虑因素，希望对您有所帮助。
电缆选型计算是一个复杂的过程，建议在实际应用中根据具体要求和标准进行进一步深入研究和计算。
导体的选型计算
导体的选型计算输电线路的选型1架空线导体选择升压变电站将集电系统送来的电能再次升高后，通过两条架空线与系统相连由于输送距离为30km和40km，距离较长，拟采用软导体裸导线进行布置。
1.1按经济电流密度选择导体截面线路容量：SN=（1.5*69*103）/0.8=129375kWI max=1.05SN /3UN1=(1.05*129375)/(3*110)=712.99A按经济电流密度计算的导体截面：由于最大负荷年利用小时仅为2000多小时,经济电流密度J=1.70Sj=Imax/j=712.99/1.70=419.41mm2架空线导线拟采用为LGJ-630/45型,该导线截面积666.55mm2>419.41mm2满足经济电流密度要求。
1.2电晕电压校验表1 可不进行电晕校验的最小导体型号及外径电压（KV) 110 120 130软导线型号LGJ-70 LGJ-300 LGKK-590/50外径（mm) Φ20 Φ30 Φ40 在电压为110KV时，由于LGJ-630/45这一导体的型号大于可不进行电晕校验的的最小导体型号-LGJ-70这种导体，所以无需进行电晕电压校验1.3热稳定校验短路电流热效应Q k=6.92x3.1=147.591(kA2s)热稳定系数C取95S min=KQ/C=127.9mm2拟选用的导体截面666.55mm2>127.9mm2满足热稳定要求1.4 动稳定校验由于采用软导线，所以不需进行动稳定校验。
2、母线的选择一般10kV 及低压母线选择参照《工厂供电设计指导》中表5-28，所选母线均满足短路动稳定和热稳定要求，不必进行短路校验。
但对35kV 母线应按发热条件进行选择，并校验其短路稳定度。
2.1低压侧母线的选择： 35kV 母线的选择初选LMY-3(40×5),以下对其进行短路校验, 母线的动稳定度校验: 已知母线的动稳定校验条件:al c σσ≥LMY 母线材料的最大允许应力al σ=MPa 70。
10kV导线选型以及压降计算
1、导线选型：导线的选择原理是采用经济电流密度法计算得到的。
计算步骤为：（1）、通过Φ=cos 3u e P I 计算得出导线长期允许通过的最大电流I(安)（2）、通过T=年最大负荷年最大电量计算得出年最大负荷利用小时数T （3）、通过计算得到的最大负荷利用小时数后查取经济电流密度J（4）、通过JI S =计算得出最大载流截面积S （mm ²） 最后通过计算得到的最大载流截面积S （mm ²）与导线长期允许通过的最大电流I(安)，与典设中相应型号导线的技术参数进行对比分析后，可确定最终选用的导线型号。
（具体分析说明见分项内容）P 表示有功功率（即负荷预测目标年的负荷）Ue 表示 额定电压Φcos 表示功率因素（0.85与以上）2、线路末端压降计算钢芯铝材质虽然是较为理想的导电材质，但是随着供电半径的增加，以与所选用的导线截面型号不同，影响了后期在线路上产生的损耗的大小，即产生的压降的大小。
因此需要对线路的压降进行计算校验，以便后期可以有效的节能降损。
计算步骤为：2.1.(1)收集导线长度L ，所选的导线截面积S(2)预测导线后期的最大有功功率P(3)通过1001U SC PL U ⨯=∆计算得出电压降 (4)通过U2=U1-ΔU 计算得出线路末端电压(5)通过%100sin cos cos %2⨯+=∆）X （R U P U e φφφ计算得出压降百分比（一般规定10千伏线路压降百分比允许范围是±7%P-有功功率（千瓦）L-线路长度（km ）S-所选导线截面积（mm ²）C-当为三相四线时，铜导线为83，铝导线为50；当为单相时，铜导线为14，铝导线为8.3。
2.2(1)收集导线长度L ，所选的导线截面积S(2)预测导线后期的最大有功功率P(3) 通过%100sin cos cos %2⨯+=∆）X （R U PL U e φφφ计算得出压降百分比(4)通过U2=U1-ΔU 计算得出线路末端电压一般规定10千伏线路压降百分比允许范围是±7%） R X 参考附表。
电缆选型计算公式(实用)
电缆选型计算公式(实用)
引言
电缆选型是在电力工程中的关键步骤之一，它对电力系统的稳定性和安全性有着重要影响。
在进行电缆选型时，我们需要考虑的因素包括电流负载、环境温度和电缆敷设方式等。
本文将介绍一些实用的电缆选型计算公式，以帮助我们更准确地选择适合的电缆。
1. 电流负载计算
电缆的选型需要根据电流负载来确定其导体截面积。
电流负载的计算公式如下：
电流负载 = 有功功率 / (3 * 电压 * 功率因数)
其中，有功功率为电力系统的总有功功率，电压为电力系统的相电压，功率因数为电力系统的功率因数。
2. 电缆截面积计算
根据电流负载计算得到的电流值，可以利用下述公式计算电缆的导体截面积：
导体截面积(mm²) = (电流负载 * K) / (电流密度 * 电缆校正系数)
其中，电流密度为电流通过单位面积所能承受的最大值，单位为A/mm²。
K为根据电缆使用环境和敷设方式确定的系数，电缆校正系数为根据电缆的埋深和环境温度确定的系数。
3. 最低电缆截面积选择
在选择电缆时，应该选择最接近并大于计算得到的电缆截面积的规格，以保证电力系统的正常运行和安全性。
结论
本文介绍了电缆选型计算中的一些常用公式，包括电流负载计算、电缆截面积计算和最低电缆截面积选择。
这些公式将为电力工程人员提供实用且简洁的方法来选取合适的电缆。
在实际选型过程中，还应考虑降低电缆损耗、提高电缆可靠性和节约成本的因素。
请注意，以上所提供的公式仅作为参考，实际选型应结合具体情况进行综合考虑。
注：本文所述公式和方法仅针对常见的低压和中压电力系统，对于特殊情况和高压系统应谨慎应用。
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满足要求
=
126
= 234.65 = 0.96
=
0.9Biblioteka =1=1
=
0
=
1.26
= 0.984348574
= 101325
=
25
=
0
= 138.6
=
110
k0---次导 线电场强度 附加影响系 数，见表828 rd---分裂 导线的等效 半径(cm), 具体详见下
排列方式 k0
双分裂水平排列
1 2r0 d
=
D1---测点
至导线斜距
（cm）
=
x---计算点
至边相导线
水平距离
（cm）
=
k---中相导
线场强比平
均场强大的
系数
=
Cpj---导线
电容的平均
值
（uF/km）
=
导体材料 铜
铝及铝锰合金
短路时导体最 高允许温度℃ C
300
171
200
87
钢(不和电器直接连
接)
400
67
钢(和电器直接连接)
300
60
N 3.7E 12.2 3 40Lg( d ) 40Lg h
2.53
D1
式中：
E 18cU mk nr0 3
C 1.07C pj 1.07
0.024 1.26D
Lg
rd
N---分贝数 （dB） E---导线最 大表面场强 (kV/cm)
满足要求 =
=
C---导线电
容，取中相
值
（uF/km）
进行电晕校验的最小导体型号及外径
回路名称
出线 单回路 双回路 出 线 环形与一台半断路 器接线回路
桥型接线 变压器回路
母线联络回路
母线分段回路
旁路回路 发电机回路 电动机回路
回路持续工作
220 LGJ-300
Ф30
330 LGKK-500/50 2*LGJQ-300
Ф40
满足要求
四分裂正四角形排列
1、按回路 持续工作电 流
软导线选型
公式：
Ixu≥Ig Ixu---相应
导体在某一
运行温度、
环境条件下
长期允许工
作Ig-电--流导体
回路持续工
2、按经济
电流密度选
择
公式：
SIjg=--I-g/导j 体
回路持续工
Sj---按经
济电流密度
计算的导体
截面
j---经济电
流密度
（A/mm2）
3、按短路
热稳定电流
A2*s
=
31500
A
=
4
s
110kV及以上电压的线路、发变电所母线均应以当地气象条件下晴天不出现全 面电晕为控制条件，使导线安装处的最高工作电压小于临界电晕电压。
Ug≤U0
可不进行电晕校验的最小导体型号及外径
式中：
U0
84m1m2k
2n 3
r0 k0
1
0.301 r0
lg
a fj rd
2.895 P 10 3 273 t
1 4.24r0 d
4 r0 2d 2
机和收讯台，对电力载波也有影响。但因载波通 无线电干扰的控制条件。
围墙外20m处（非出线方向）无线电干扰值不应大 500uV。 准线路导线最大表面场强为12.2kV/cm，对于 式为：
满足要求 19.7
9.488869771
25.7
0.00913067 126
校核
公式：
S Qd C
S---导体的 载流截面 (mm2) Qd---短路 电流的热效 应(A2*S) C---与导体 材料及发热 温度有关系 数
=
368.42
mm2
= 3969000000
A2*s
=
171
4、按电晕 电压校核
Qd=Id2*t Id---短路 电流A t---允许电 路电流时间
= 3969000000
按无线电干扰水平校验导线，当三相水平排列、干扰频率为1MHz时，变电所围墙外20m处（非出线方向）无线电干扰值不 于50dB。各种电气设备的综合干扰水平，距围墙20m处不应大于导线的干扰水平2500uV。
对于分裂导线，无线电干扰的计算公式采用与标准线路相比较的对比法。标准线路导线最大表面场强为12.2kV/cm，对于 500kV配电装置三相导线均采用水平布置，其中相导线的电晕无线电干扰计算公式为：
=
Um---最高
线电压
（kV）
=
12.2---标
准线路导线
最大表面场
强(kV/cm)
=
±3---标准
偏差
=
40lg(d/2.5
3)---次导
线直径不同
时干扰值的
修正量
=
d---次导线
直径（cm）
=
40lg(h/D1)
---导线下
测点的距离
对干扰值的
修正量
=
h---导线最
低点对地高 度（cm）
D1 x2 h2
最大元件负荷电流 1.05倍变压器额定电流 1.3～2.0倍变压器额定电流 1个最大电源元件的计算电流
桥回路尚需考虑系统穿越功率
1.根据在0.95额定电压以上时其容量不变。 调压变压器应按变压器的最大工作电流.
2.带负荷
若要求承担另一台变压器事故或检修时转移的负荷
分段电抗器额定电流
需旁路的回路最大额定电流 1.05倍发电机额定电流 电动机额定电流
电压（kV）
软导线型号
管型导线外径 (mm)
110 LGJ-70
Ф20
k0
1
r0 d
2(n
1)sin n
Ug---回路 工作电压 (kV) U0---电晕 临界电压 (kV,线电压 有效值)
k---三相导线水平排列时，考虑中间导线电容比 平均电容大的不均匀系数，一般取0.96
m1---导线 表面粗糙系 数，一般取 0.9 m2---天气 系数，晴天 取1.0，雨 天0.85 n---每相分 裂导线根 数，对单根 导线n=1 d---分裂间 距(cm) r0---导线 半径(cm) δ---相对 空气密度 P---大气压 力(Pa) t---空气温 度 (℃),t=250.005H H--- 海拔 高度(m) afj---导线 相间几何距 离,三相水 平排列时 =1.26a a---相间距 离(cm)
1.考虑电源元件事故跳闸后仍能保证该段母线负荷；2.分段电 抗器一般发电厂为最大一台发电机额定电流的50%～80%，变电 所应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷
当发电机冷却气体温度低于额定值时，允许提高电流为每1℃ 加0.5%，必要时可按此值计算
12.2 3
0 0
-0.252757394 640
649.38 110 1
0.008533337
回路持续工作电流表 计算工作电流
说明
带电抗器出线
线路最大负荷电流 1.2～2倍一回线的正常最大负荷电流
包括线路损耗与事故时转移过来的负荷 包括线路损耗与事故时转移过来的负荷
两个相邻回路正常负荷电流
考虑断路器事故或检修时，一个回路加另一个最大回路负荷电 流的可能
rd
r0 d
表8-28 三分裂正三角形排列
1 3.46r0 d
3 r0d 2
=
1
=
1.26
三分裂水平排列
1 3r0 d
3 r0d 2
rd---分裂 导线的等效 半径(cm)，
rd
n
r0n(
a n1 ) ,单根导线
2sin
rd=r0,分裂导
n
线见表8-28
5、无线电 校验
变电所无线电干扰，主要是由电晕和火花放电产生的，干扰对象主要是收音机和收讯台，对电力载波也有影响。但因载波 讯设计时考虑到电晕干扰引起的高频杂音，自身有效讯号较强，不会成为变电站无线电干扰的控制条件。