电缆热稳定校验计算书(1)
电缆热稳定校验计算书
短路前电缆缆芯最高工作温度
电缆额定负荷的缆芯允许最高工作温度
电缆所处环境温度最高值
电缆的额定负荷电流
电缆的实际最大工作电流 系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值 短路切除时间 系统电源非周期分量的衰减时间常数 20℃时缆芯导体的电阻温度系数 20℃时缆芯导体的电阻系数 计入包含电缆芯线充填物热容影响的校正系数 缆芯导体的交流电阻与直流电阻之比值
Ω·cm2/cm
9325.0
短路前电缆缆芯最高工作温度 缆芯允许最小截面 中间计算
S
87.9
197917414.01 1.551699
0.43935055 86955125.49
备注 铜芯3.4;铝芯2.48
铜芯0.00393;铝芯0.00403 铜芯0.0184×10^-4;铝芯0.031×10^-4 对3~6kV电动机馈线回路宜取η=0.93,其他情况η=1
除了电动机馈线回路外,均可取
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
热稳定系数
符号 Id t Qdt J q
I t
η k C
数值 9800.0
0.7 67228000.0
1.0 2.480
250.0
单位 A s
A^2·s
公式 Qdt=Id^2*t
J/cm3·℃ ℃
80.0
℃
80.0
℃
40.0
℃
A
0.00403 0.0000031
1.0 1.0030
A
A s s 1/℃
兴旺煤矿井下高压电缆热稳定性校验
兴旺煤矿井下高压电缆热稳定性校验
本文介绍了XXX井下高压电缆热稳定校验计算书。
根据《煤矿安全规程》第452条之规定，对该矿入井高压电缆进行热稳定校验。
确定供电方式为分列运行供电方式，各种主要负荷分接于不同母线段。
井下高压电缆明细包括入井一回路和入井二回路。
在计算校验时，首先计算电网阻抗，然后计算三相短路电流，最后进行电缆热稳定校验。
通过计算得出，两条高压电缆的热稳定校验均合格，符合要求。
本文介绍了电缆热稳定校验的计算方法和结果。
首先，通过计算得出了三相短路电流的数值，为6653.36A。
然后，根据断路器的燃弧时间和固有动作时间，选择了热稳定计算系数K=142.最后，根据计算公式，得出了电缆最小热值稳定截面为10.477mm2，小于50mm2，因此选择了MYJV22-
10KV3*50电缆，经过热稳定校验合格，符合要求。
附表一展示了不同电缆截面下的阻抗值，可以作为计算的参考。
附表二则列出了不同绝缘导体的热稳定计算系数，也是计算过程中需要用到的参数之一。
高压电缆动热稳定校验
高压电缆动热稳定校验
高压电缆动热稳定校验主要基于电缆的最小允许热稳定截面积进行。
此步骤包括计算电缆的最小允许热稳定截面积，然后与电缆的实际截面积进行比较，以确定电缆是否满足热稳定要求。
具体来说，电缆的最小允许热稳定截面积可以通过以下公式得出：Smin=Id3Cti=2496.59800.25=15.6mm2，其中，Id为三相短路电流，C 为电缆的热稳定系数，t为断路器分断时间（一般取0.25s）。
在得出最小允许热稳定截面积后，将其与电缆的实际截面积进行比较。
如果实际截面积小于最小允许热稳定截面积，那么电缆的热稳定性就不符合要求。
对于交联聚乙烯绝缘电力电缆，短路允许温度为120℃时，热稳定系数取80。
同时，电缆的最小允许热稳定截面积应为50mm2。
因此，如果实际使用的电缆截面小于这个数值，那么电缆的热稳定性就不符合要求。
总的来说，高压电缆动热稳定校验是确保电缆在短路等极端情况下仍能保持稳定的重要步骤。
在进行校验时，需要充分考虑各种因素如电缆材质、截面大小、运行环境等，以确保校验结果的准确性和可靠性。
热稳定校验计算书
达坂城风电场变电站电气设备接地线热稳定校验计算书批准：审核：校核：编写：吉恩新能源达坂城风电场2012年6月电气设备接地线热稳定校验计算书一、接地线最小截面要求按照我国电力行业标准DL ／Ｔ621-1997《交流电气装置的接地》规定，根据热稳定条件，在未考虑腐蚀时，接地线的最小截面应符合下式要求：g S ≥式中：g S ——接地体和接地引线的最小截面，2mm ； g I ——流过接地线的短路电流稳定值，A ； e t ——短路的等效持续时间，S ；C ——接地线材料的热稳定系数，近似地，铜取210，钢取70。
在校验接地线的热稳定时，g I 、g t 及C 应采用表（1）所列数值，接地线的初始温度一般取40℃。
表（1）：校验接地热稳定用的g I 、e t 和C 值（1） 发电厂、变电站的继电保护装置有2套速动保护、近接地后备保护、断路器失灵保护和自动重合闸时，e t 可按式取值：0e m f t t t t ≥++式中：m t ——主保护动作时间，s; f t ——断路器失灵保护动作时间，s; 0t ——短路器开断时间，s 。
（2） 配有1套速动保护，近或远（或远近结合的）后备保护和自动重合闸，有或无断路失灵保护时，e t 可按式取值：0e r t t t ≥+式中：0t ——短路器开端时间，s; r t ——第一级后备保护时间，s;根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地装置地极的截面不宜小于连接至该接地装置的接地线截面的75﹪。
二、短路等效持续时间 1.第一类时间根据三峡达坂城风电场的实际情况0e m f t t t t ≥++=0.08~0.11 sm t ≤ 0.01 s 主保护动作时间f t ≤ 3⨯0.01=0.03 断路器失灵保护动作时间0t ≤ 0.04~0.07 s 断路器开断时间2．第二类时间0e r t t t ≥+=0.54~0.57 sr t ≤ 0.5 s 第一级后备保护动作时间3．本计算采用：e t =0.6 s 三、接地线截面选择根据三峡达坂城风电场情况，最大接地短路电流g I 取 ，短路等效持续时间e t 取0.6s,热稳定系数C 取70计算可得：()2161.93g S mm ≥= 均压网接地最小截面()210.75161.93121.45S mm =⨯=。
6kV电缆热稳定截面校验公式(断路器柜)
容量（kW）
4000 800 900 1000 1120 25000
IP(A) 467.0 96.2 108.3 120.3 134.7 240.6
按载流量选用电缆截面
2*(YJV-6-3x185) YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x185
IH(A) 626.7 268.7 268.7 268.7 268.7 313.3
θp 69.988 50.771 52.304 54.017 56.311 71.526
K 1.009 1.008 1.008 1.008 1.008 1.009
W(中间结果)
C
0.4645 15820.43
0.5297 16902.66
6kV电缆 热稳定截
1、短路电流热效应计算
计算公式：Qt= IB2 (t+TB) +4IBID[(TD/2)(1-e-t/TD)+TBTD/(TB+TD)]+1.5TDID2
式中：t――短路电流热效应计算时间（S），取0.15
TB――厂用电源非周期分量的衰减时间常数（S），取0.06
TD――电动机反馈电流的衰减时间常数（S），取0.062
θp =θ0+(θH-θ0)(Ip/IH)2
铝芯
铜芯
η=
0.93
93
J=
1
1
q=
2.48
3.4
a=
0.00403
0.00393
ρ= 0.0000031 0.00000184
θm=
200
250
θ0=
45
45
θH=
热稳定计算书
电缆导体以及金属套的短路热稳定校验计算书（1）绝热状态下短路电流的计算公式
AD
I=
AD
I——电缆导体或金属护套的绝热状态下的短路电流（A）
K——常数,(A.S1/2/mm2)
S——电缆导体或金属护套截面（mm2）
t——短路时间（s）
β——电缆导体或金属护套0℃时电阻温度系数的倒数（K）
f
θ——短路终止温度（℃）
i
θ——短路起始温度（℃）
（2）当电缆处于非绝热状态下时，导体或金属护套的短路电流为
AD
I
I*
ε
=（a）对于金属护套
s
it t*
2
14
.3
D
D
S OC
+
=
()()3
2
t
M
0043
.0
t
M
069
.0
t
M
61
.0
1+
-
+
=
ε
F
*
10
*
2
/
/
M
3
1
3
3
2
2
-
+
=
δ
σ
ρ
σ
ρ
σ
2
σ、
3
σ——金属护套层四周媒介的比热（J/℃*m3）
2
ρ、
3
ρ——金属护套层四周媒介的热阻（℃*m/w）
1
σ——金属护套的比热（J/℃*m3）
δ——金属护套的厚度（mm）
F——为常数，一般取0.7
（b）对于电缆导体
ε
X、Y——计算常数S——导体截面（mm2）t——时间（s）。
电缆热稳定计算
45 输入 90 输入
250 输入 3.4 固定 231 输入 289 输入 116.2 输入 0.00393 固定 0.00000184 固定 1.009 输入
1 输入
1.571862494 0.452261218 14517.21681 73.75019456 14517.21681 74.25397391 结果
10kv电源电缆
铜芯电缆 电缆所处环境温度最高值： 电缆额定负荷的缆芯最高工作温度： 短路发生前的缆芯最高工作温度： 短路作用时间内电缆缆芯允许最高温度： 缆芯单位体积热容积： 电缆实际计算工作电流：A 电缆长期允许工作电流：A 短路热效应：kA*kA*s 电缆线芯在20度时的电阻温度系数： 电缆线芯在20度时的电率： 电缆线芯在20度时的集肤效应系数： 校正系数： 中间结果 结果1： 结果2： 结果3： 短路发生前的缆芯最高工作温度： 热稳定系数： 电缆热稳定截面：
导体和金属屏蔽热稳定计算书
导体和金属屏蔽热稳定计算书电缆导体及金属护套的短路热稳定性主要通过热稳定性短路电流和短路时间来进行校验，主要校验方法如下：一、允许短路电流的计算电缆中任何载流元件，其额定短路电流的计算方法都采用绝热方法，即在短路时间内，热量保留在在流体内。
实际上在短路时，一些热量会传入相邻的材料中去，并非是绝热的，但按极端条件计算，其结果是偏于安全的。
IEC-986(1989)标准推荐的短路电流计算公式中忽略热损失。
采用绝热方法导出的公式对大多数情况是准确的。
任何误差都是偏于安全的。
对任何初始温度从绝热温升方程中导出短路电流计算公式如下：式中：S—载流体截面积，mm²，对于导体和金属套而言，使用标称截面足够了（如果是屏蔽，此值需仔细考虑）：I AD——短路电流（短路期间内电流有效值），A：t——短路时间，s，自动合闸情况下，t是短路电流持续时间的集合，最大到5s，二次短路之间任何冷却作用均忽略：K——与载流体材料有关的常数，As½/mm²，见表1。
θr——最终温度，℃；θi——起始温度，℃；β——0℃时载流体电阻温度系数的倒数，K,见附表1；σc——20℃时载流体比热，J/K·m³，见附表1；ρ20——导体20℃时电阻率，Ω·m，见附表1；二、短路电流计算简化式短路电流的实际过度过程是比较复杂的。
短路电流从产生瞬间时电流到衰变为暂态电流，最后达到稳定电流。
短路过程中载流导体的热效应正比于短路电流的平方并截止于切断故障的实际动作时间t。
一般情况下，短路电流作用时间很短，可以认为导体短路是个绝热过程。
通过分析和换算，可以将公式1化简为：式中：S——载流体截面积，mm²，对于导体和金属套而言，使用标称截面足够了（如果是屏蔽，此值需仔细考虑）；I AD——短路电流（短路期间内电流有效值），A：t——短路时间，s，自动合闸情况下，t是短路电流持续时间的集合，最大到5s，二次短路之间任何冷却作用均忽略：C——热稳定系数，见附表2。
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Tb
η k
1.0 1.0030
热稳定系数
C
9325.0
C
Jq 1 ( m 20) ln k 1 ( p 20) 1
短路前电缆缆芯最高工作温度
p
2 C
IP 2 ) IH
除了电动机馈线回路外,均 P H 可取
缆芯允许最小截面
S
87.9
S
中间计算
197917414.01
1.551699
0.43935055 86955125.49
名称 短路稳态电流 假想时间 短路热效应 热功当量系数 缆芯导体单位体积热容量 短路作用时间内电缆缆芯允许 最高温度 短路前电缆缆芯最高工作温度 电缆额定负荷的缆芯允许最高 工作温度 电缆所处环境温度最高值 电缆的额定负荷电流 电缆的实际最大工作电流 系统电源供给短路电流的周期 分量起始有效值 短路切除时间 系统电源非周期分量的衰减时 间常数 20℃时缆芯导体的电阻温度系 数 20℃时缆芯导体的电阻系数 计入包含电缆芯线充填物热容 影响的校正系数 缆芯导体的交流电阻与直流电 阻之比值
符号 Id t Qdt J q
数值 9800.0 0.7 67228000.0 1.0 2.480 250.0 80.0 80.0 50.0
单位 A s A^2·s Qdt=Id^2*t
公式
备注
H
J/cm3·℃ ℃ ℃ ℃ ℃ A A
铜芯3.4;铝芯2.48
m
p
H
O
IH
IP
I t
A s s 0.00403 0.0000031 1/℃ Ω ·cm2/cm 铜芯0.00393;铝芯0.00403 铜芯0.0184×10^-4;铝芯 0.031×10^-4 对3~6kV电动机馈线回路宜 取η =0.93,其他情况η =1