电缆选择计算书

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电缆所有计算书

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来宾电厂改扩建2*300MW燃煤火电组工程第五批辅机设备采购项目名称:220kV电缆及辅助设备采购招标编号:JC(2)2005152技术资料文件宝胜比瑞利电缆有限公司二00五年十一月附录 B:电缆载流量的计算220 kV 800 mm2 single-core XLPE cableCu Milliken conductorCorrugated seamless aluminium sheathPVC servingTrefoil touching, XB/SPB bondingAir rating in open trough of 4 circuits shielded from solar radiationMax DC resistance at 20℃ 22.10 μΩ/m Conductor outside diameter 34.8 mmConductor screen diameter 39.2 mmInsulation outside diameter 89.2 mmInsulation screen outside diameter 91.2 mmCore binder outside diameter 98.60 mmSheath inside diameter 99.60 mmSheath trough outside diameter 104.4 mmSheath crest outside diameter 116.4 mmServing crest outside diameter 126.4 mmInsulation TR 3.5 K.m/WRelative permittivity 2.5Tan delta 0.0010Sheath clearance TR 10.0 K.m/WServing TR 6.0 K.m/WFrequency 50 Hz2-1 Table 2 Air T4 constants Z, E, g 0.960 1.250 0.2002-1 2.2.6.2 Effective length of trough perimeter 3500 mmAir temperature 40.0 ℃Maximum conductor temperature 90.0 ℃IEC 287 1994-51-1 2.1.1 DC resistance at rating 28.180 μΩ/m 1-1 2.1.2 Skin effect ks, ys 0.4125 0.01741-1 2.1.4.1 Proximity effect kp, yp 0.3500 0.00401-1 2.1 AC resistance at rating 28.782 μΩ/m 1-1 2.2 Nominal capacitance 168.92 pF/m1-1 2.2 Dielectric loss per circuit 2.57 W/m2-1 2.1.1.1 Thermal resistance T1 0.6893 K.m/W2-1 2.1.3 Thermal resistance T3 0.1292 K.m/W1-1 2.4.1 Sheath/non-magnetic layers resistance 42.92 μΩ/m 1-1 2.3.6.1 'Sheath' loss factor (all metal layers) 0.32322-1 2.2.1.1 T4 0.4973 K.m/W2-1 2.2.6.2 Air temperature rise within trough 28.4 KSheath temperature 77.2 ℃Cable surface temperature 74.0 ℃Conductor loss per circuit 54.33 W/m'Sheath' loss per circuit 17.56 W/mTotal losses per circuit 74.5 W/m1-1 1.4.1.1 Rated current 854 A附录C 电缆蛇形敷设时轴向推力及径向位移的计算 C1、根据GB50217 轴向应力的表达式这里式中: B -蛇形敷设正负波幅总幅宽(mm ) B=1.2D L -蛇形半个节距(mm) n -蛇形幅宽的变位量(mm ) EI -电缆的弯曲刚性(kg.m 2) α-电缆的线膨胀系数(1/℃) 16.5×10-6 t -温升(℃)取40℃ μ-电缆的摩擦系数 1 W -电缆单位重量(kg/m ) 18.4 D -电缆外径(mm)126.4E -金属护套的有效系数MN/m 2 取15750 d 0-铝护套波峰外径(mm ) 116.4 d i -铝护套波谷内径(mm ) di= d 0-2t n t n -铝护套标称厚度(mm )t n =2.4将上述有关数据代入得: F =1061.05 kgC2、电缆蛇形敷设时的偏移距离()()()kg n B WL n B t EI B t EI F +++-=28.02828222μααB tL B n -+=226.1α21000244.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=Wd EIL ()()444064mm d d I i ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πgg c c c c T T D T f ∆⋅-∆⋅-∆⋅⋅∆⋅⋅≥-ααεαmax 30102式中: c α=导体热膨胀系数,1/K ;(0.5×10-4)c T ∆ =导体温度变化,取70︒Cg α=金属护套热膨胀系数,1/K ;(0.7×10-4)g T ∆ =金属护套温度变化,取70︒C ;D =金属护套平均外径,mm ;m ax ε∆ =金属护套最大允许的应力变化,铝护套取0.45%;计算得:0f ≥ 0.26(m)附录 D 电缆金属护套感应电压计算D1根据招标文件附图电缆在电缆沟中三相呈三角形敷设,且紧密接触故根据感应电压公式计算: Xm= 2ωln(2S/D)×10-7=0.871×10-4(Ω/m)S:相间距为2DD:电缆金属护套外径金属护套上的感应电压数值为:E=Us1= Us2=Us3= I × XsI 为电缆中流过的电流,考虑电缆系统要求通过的最大负荷电流415A,则Us1= Us2=Us3=0.036(V/m)根据招标文件所述最长电缆通道400m,另加电缆两端终端高度(假设10米高)20米,制作附件所需两端各5米,则总长为430米,裕量按10%计,则电缆最大长度为473m,则电缆在运行过程中产生的最大感应电压0.036× 473=17 V:D2 当电缆三相短路时,根据招标文件中53KA/3S的要求:则产生的感应电压为E=I×0.871×10-4×473=53000×0.435×10-4×473m=2181(V)D3 当电缆单相短路时,根据招标文件中25KA/3S的要求:则产生的感应电压为E=I×0.435×10-4×473=25000×0.871×10-4×473 m=1028.8(V)附录E电缆的敷设和安装注意事项1.最小弯曲半径皱纹铝护套220kV交联电缆的最小弯曲半径为:安装时20 Dc安装后15 Dc注:其中Dc为电缆外径2.侧壁压力在安装时,允许的侧壁压力是5000N/m (500kg/m),SWP=F/R其中SWP ──侧壁压力,为N/m(或kg/m)F ──拉力,为N(或kg)R──弯曲半径,为米3.最大允许拉力铜芯电力电缆在安装时承受的最大拉力不许超过导体截面的70N/mm2.4.最低允许安装温度电缆安装时的最低温度取决于电缆所用外护套材料,应遵循下列原则:PVC 最低环境温度0℃PE 最低环境温度-15℃如需在更低环境温度下敷设时,请与电缆制造商商议。

输电线路电力电缆载流量计算书

输电线路电力电缆载流量计算书

电缆载流量计算书公司名称:DHAC_COMPM软件名称:道亨电力电缆计算系统版本号:(4.10.2016.0908)工程名称:设计员:设计时间:2016.12.22第一部分:载流量一、基本条件2.运行状况线路类型:三相交流电电压等级:110(kV)频率:50(Hz)共有1个回路当前回路是第1个回路3.电缆敷设方式、环境条件----------施工段1----------敷设方式:隧道敷设媒质温度:40(℃)不考虑隧道内的温升----------施工段1----------4.电缆排列方式、相序、接地方式、位置信息----------施工段1----------排列方式:垂直排列相序:ABC接地方式:单端接地位置:(500,-327.95), (500,-677.95), (500,-1027.95) ----------施工段1----------二、载流量计算所有回路、所有施工段的载流量结果汇总表(考虑环境温升\不考虑环境温升)(A):施工段11、交流电阻(1)最高温度下的直流电阻()[]201200-+⨯=θαR R'求得:R'=1.44086e-005(Ω/m)(2)集肤效应因数s s k R'f πx 72108-⨯⋅= 4480192s s s x .x y +=求得:X s 2=3.79382Y s =0.0707225(3)邻近效应因数p p k R'f πx 72108-⨯⋅=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=27080192181312080192442244.x .x .s d .s d x .x y p p c c p p p不等距时21s s s ⋅=求得:X p 2=3.22693Y p =0.00366388(4)交流电阻求得:R=1.54804e-005(Ω/m)2、绝缘损耗(1)导体电容求得:C=2.15389e-010(F/m)(2)绝缘损耗求得:W d =0.277162(W/m)3、金属套和铠装中的功率损耗(1)最高工作温度下电缆单位长度金属套或屏蔽的电阻求得:单位长度金属套或屏蔽的电阻R s =3.3457e-005(Ω/m)(2)最高工作温度下电缆单位长度铠装的电阻已知:无铠装层。

220kV电缆电缆载流量计算书

220kV电缆电缆载流量计算书

Sc=2500mm 2导体直径 dc=61.9mm tic=2.0mm 导体屏蔽直径 Dic=66.4mm ti=24mm Di=114.4mm tiu=1.0mm Du=116.4mm tih=5.0mm Dh=126.4mm til=2.8mm Dl=147.0mm te=5.0mm De=157mm运行系统:三相交流系统,双回路,金属护套单点接地或交叉互联敷设条件:直埋土壤,平行排管敷设导体运行最高工作温度 θc=90℃环境温度:土壤中 θh=26℃标准环境温度θ0=20℃直埋环境热阻系数 1.2Km/w2 导体交流电阻已知:20℃导体直流电阻 R0=0.0000073Ω/m导体温度系数α=0.00393电缆允许最高工作温度θc=90℃最高工作温度下导体直流电阻由下式给出: 各参数值代入,计算得:R'=9.308E-06Ω/m 2.2 集肤效应因数电源系统频率f=50HzKs=0.435Ω/m·HzXs 2=8·π·f·10-7·Ks/R'Xs 2=5.8726集肤效应因数Ys由下式给出:各参数值代入,计算得:Ys=0.15712.3 邻近效应因数Kp=0.37S=350mm(平行排管敷设电缆间距)Xs 2=8·π·f·10-7·Kp/R'Xp 2=4.995Ω/m邻近效应因数Yp由下式给出:对于三根单芯电缆,按平行排列方式:Yp=Yp=0.01122.4 交流电阻220kV电缆工程技术参数计算YJLW03 127/220kV 1×2000mm 2电缆载流量计算书1. 基本条件铝套直径1.2 电缆敷设方式、环境条件和运行状况1.1 电缆结构绝缘直径绝缘屏蔽厚度绝缘屏蔽直径标称截面 导体屏蔽厚度绝缘厚度 肤效应及邻近效应有关,各参数计算如下。

R'=R0[1+α(θc-θ0)]Ys=Xs 4/(192+0.8*Xs 4)缓冲层厚度缓冲层直径 电缆额定载流量计算,即GB/T 10181-20001.3 计算依据铝套厚度PE外护套厚度PE外护套直径 导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。

高压电缆截面选择计算书

高压电缆截面选择计算书

高压电缆截面选择计算书(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电缆截面选择计算1.计算条件A.环境温度:40℃。

B.敷设方式:穿金属管敷设;金属桥架敷设;地沟敷设;穿塑料管敷设。

C.使用导线:铜导体电力电缆6~10kV高压:XLPE(交联聚乙烯绝缘)电力电缆。

380V低压:PVC(聚氯乙烯绝缘)或XLPE电力电缆。

2.导线截面选择原则导线的载流量1)载流量的校正A.温度校正K1=√(θn-θa)/(θn-θc)式中:θn:导线线芯允许最高工作温度,℃;XLPE绝缘电缆为90℃,PVC绝缘电缆为70℃。

θa:敷设处的环境温度,℃;θc:已知载流量数据的对应温度,℃。

2)敷设方式的校正国标《电力工程电缆设计规范》GB50217-94中给出了不同敷设方式的校正系数。

综合常用的几种敷设方式的校正系数,并考虑到以往工程的经验及经济性,取敷设方式校正系数K2=3)载流量的校正系数K=K1×K2电力电缆载流量表表1 6~10kV XLPE绝缘铜芯电力电缆载流量表表2 1kV PVC绝缘电力电缆载流量表表3 1kV XLPE绝缘电力电缆载流量表短路保护协调1)6~10kV回路电力电缆短路保护协调S≥I×√t×102/C式中:S:电缆截面,mm2;I:短路电流周期分量有效值,A;t:短路切除时间,秒。

C:电动机馈线C=15320;其他馈线C=136662)380V低压回路电力电缆短路保护协调配电线路的短路保护协调S≥I×√t/K式中:S:电缆截面,mm2;I:短路电流有效值(均方根值),A;t:短路电流持续作用时间,秒。

K:PVC绝缘电缆K=115;XLPE绝缘电缆K=143380V电动机回路短路保护协调电缆的允许电流大于线路短路保护熔断器熔体额定电流的40%。

电缆的最小截面A.6~10kV电力电缆:根据铜冶炼厂实际使用经验,采用断路器时,最小截面70~95 mm2。

电缆载流量计算书

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电缆载流量计算书2023/1/27量计算使用条具体计交流电 R=R'R '=R 0[1+其中:其中:d c:导体s:各导对于分2.介质损耗W d的W d=ω其中:ωC:电容U0:对地其中:ε=2.3 D i为绝缘 d c为内屏3.金属屏蔽损λ1=λ1' 其中:λ1λ1〃为λ1〃的计算:其中:ρ:金R:金属D:金属t:金属D oc:皱D it:皱2b.平行排列时1)中心电缆△2=0其中:2)外侧滞后相损耗λ2 λ2=05热阻的计算5.1热阻T 1的计算热阻ρT1 — dc— 导体t 1— 导体5.2热阻T 2的计算 热阻T 2=05.3外护中:t s -ρT3-外5.4外部热阻T 4计5.4.1空气中敷其中:D e *:电 h:令,求出为止,此时的当空气中敷设5.4.2土壤中敷5.4.2.1管道敷5.4.2.1 .1电缆其中:U 、V和Y D e 为电缆 θm 为电缆5.4.2.1o 为管道 D d为管道ρT4为管5.4.2.1.3管道 系数其中:N 为管道ρe管道ρc为水泥其中:x其中:L为地表D e 为电缆k T4为系5.4.2.2其中:p根电缆其它参2.交联电缆非2.1金属屏蔽的绝热状态下短式中:I AD 为绝 t 为短路34.29kAK 为常数, S 为金属θf短路θi短路β为常金属屏蔽的截 式中:D in 92.8mmD oc 为铝103.4mmt s 为铝护 2.3mm当电缆处于非式中:σ2,σ3 2.4, 2.4ρ2,ρ3为金属 3.5, 3.5σ1为金属屏蔽 2.5δ为金属屏蔽 2.3F为常数,一因此因数ε=1.1044 式中:t为金属屏蔽非绝I=I AD×ε=37.87kA式中:I为2.2导体非绝热绝热状态下短=99.13k这里,考虑到非绝热=1.01式中:X、s为导体t为时间导体非绝热状=100.16kAXLPE电缆连续载流量主要计算参数数据表。

高压电缆截面选择计算书(借鉴资料)

高压电缆截面选择计算书(借鉴资料)

电缆截面选择计算1.计算条件A.环境温度:40℃。

B.敷设方式:●穿金属管敷设;●金属桥架敷设;●地沟敷设;●穿塑料管敷设。

C.使用导线:铜导体电力电缆●6~10kV高压:XLPE(交联聚乙烯绝缘)电力电缆。

●380V低压:PVC(聚氯乙烯绝缘)或XLPE电力电缆。

2.导线截面选择原则2.1导线的载流量1)载流量的校正A.温度校正K1=√(θn-θa)/(θn-θc)式中:θn:导线线芯允许最高工作温度,℃;XLPE绝缘电缆为90℃,PVC绝缘电缆为70℃。

θa:敷设处的环境温度,℃;θc:已知载流量数据的对应温度,℃。

2)敷设方式的校正国标《电力工程电缆设计规范》GB50217-94中给出了不同敷设方式的校正系数。

综合常用的几种敷设方式的校正系数,并考虑到以往工程的经验及经济性,取敷设方式校正系数K2=0.73)载流量的校正系数K=K1×K22.2电力电缆载流量表表1 6~10kV XLPE绝缘铜芯电力电缆载流量表表2 0.6/1kV PVC绝缘电力电缆载流量表表3 0.6/1kV XLPE绝缘电力电缆载流量表2.3短路保护协调1)6~10kV回路电力电缆短路保护协调S≥I×√t×102/C式中:S:电缆截面,mm2;I:短路电流周期分量有效值,A;t:短路切除时间,秒。

C:电动机馈线C=15320;其他馈线C=136662)380V低压回路电力电缆短路保护协调●配电线路的短路保护协调S≥I×√t/K式中:S:电缆截面,mm2;I:短路电流有效值(均方根值),A;t:短路电流持续作用时间,秒。

K:PVC绝缘电缆K=115;XLPE绝缘电缆K=143●380V电动机回路短路保护协调电缆的允许电流大于线路短路保护熔断器熔体额定电流的40%。

2.4电缆的最小截面A.6~10kV电力电缆:根据铜冶炼厂实际使用经验,采用断路器时,最小截面70~95 mm2。

(在新设计的工程中应根据短路电流数据进行计算)B.低压电力电缆:最小截面:4 mm2。

电气专业计算书

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电气专业计算书住宅楼电气专业计算书选用箱式变电站。

变压器Se:400KV AI js=23A进户电缆选用:YJV22-3x70mm2进户负荷开关:FLN36-12D/125A-20电流互感器:50/5A低压部分:(0.4仟伏)一、变压器的选择:住宅用电负荷: Pe=482KW Kc=0.4 Pjs=193KW其他用电负荷: Pe=132KW Kc=0.8 Pjs=106KW用电总负荷: ∑Pjs=298KW电容器补偿:Q补=120Kvar补偿后:COSφ=0.94 Sjs=298÷0.94=316KV A选择1台SC9-10KV/0.4KV-400KV A变压器变压器的负载率:η=316÷400=79%二、应急发电机的选择:用电负荷: Pe=133KW Kc=0.8 Pjs=106KW 选择一台DY100B 双电源切换开关选择:BYQ2-225配出电缆:ZR-YJV-0.6KV-3x70+1x35 SC80三、低压母线配电回路的选择:(正常母线)1、1单元2~7层住宅用电(WL1):Pe= 126KW Kc=0.6 COSφ=0.8 Ijs=144A断路器选择:NZM6-200电流互感器:200/5A出线选择:YJV-0.6KV- 3x70+1x35 SR,FC,SC80 2、1单元8~14层住宅用电(WL2):Pe= 115KW Kc=0.6 COSφ=0.8 Ijs=131A断路器选择:NZM6-200电流互感器:200/5A出线选择:YJV-0.6KV- 3x70+1x35 SR,FC,SC80 3、消防泵(WL3):Pe= 30KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=61A断路器选择:NZM6-125电流互感器:100/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-3x35+1x16 SC80 4、2单元2~7层住宅用电(WL5):Pe= 126KW Kc=0.6 COSφ=0.8 Ijs=144A断路器选择:NZM6-200电流互感器:200/5A出线选择:YJV-0.6KV- 3x70+1x35 SR,FC,SC80 5、2单元8~14层住宅用电(WL6):Pe= 115KW Kc=0.6 COSφ=0.8 Ijs=131A断路器选择:NZM6-200电流互感器:200/5A出线选择:YJV-0.6KV- 3x70+1x35 SR,FC,SC80 6、1单元电梯(WL7):Pe= 20KW Kc=1 COSφ=0.55 Ijs=55A断路器选择:NZM6-80电流互感器:100/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x16 SR,FC,SC80 7、2单元电梯(WL8):Pe= 20KW Kc=1 COSφ=0.55 Ijs=55A断路器选择:NZM6-80电流互感器:100/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x16 SR,FC,SC80 8、1单元屋顶用电(WL9):Pe= 7KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=14A断路器选择:NZM4-32电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x6 SR,FC,SC50 9、2单元屋顶用电(WL10):Pe= 4KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=10A断路器选择:NZM4-25电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x6 SR,FC,SC50 10、潜污泵(WL11):Pe= 8KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=15A断路器选择:NZM4-32电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x6 SR,FC,SC50 11、消防控制室(WL12):Pe= 4KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=10A断路器选择:NZM4-25电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x6 SR,FC,SC50 应急母线1、生活泵(WE1):Pe= 37KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=72A断路器选择:NZM6-125电流互感器:100/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-3x35+1x16 SC80 2、消防泵(WE2):Pe= 30KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=61A断路器选择:NZM6-125电流互感器:100/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-3x35+1x16 SC80 3、1单元电梯(WE3):Pe= 20KW Kc=1 COSφ=0.55 Ijs=55A断路器选择:NZM6-80电流互感器:100/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x16 SR,FC,SC80 4、2单元电梯(WE4):Pe= 20KW Kc=1 COSφ=0.55 Ijs=55A断路器选择:NZM6-80电流互感器:100/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x16 SR,FC,SC80 5、室外园林照明(WE5):Pe= 20KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=38A断路器选择:NZM6-63电流互感器:100/5A6、楼梯间及架空层照明(WE6):Pe=12KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=23A断路器选择:NZM4-32电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-3x6 SR,FC,SC32 7、潜污泵(WE7):Pe= 8KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=15A断路器选择:NZM4-32电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x6 SR,FC,SC50 8、2单元屋顶用电(WE8):Pe= 4KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=10A断路器选择:NZM4-25电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x6 SR,FC,SC50 9、1单元屋顶用电(WE9):Pe= 7KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=14A断路器选择:NZM4-32电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x6 SR,FC,SC50 10、消防控制室(WE10):Pe= 4KW Kc=1 COSφ=0.8 Ijs=10A断路器选择:NZM4-25电流互感器:50/5A出线选择:ZR-YJV-0.6KV-5x6 SR,FC,SC50 其他配电箱负荷计算见相应系统图。

电缆截面选择计算书

电缆截面选择计算书

电缆截面选择计算书电缆截面选择计算书是电力工程中一项非常重要的计算任务,其基本目的是确定电缆所需的最佳截面积,以确保电缆安全可靠地传输所需的电能。

这项计算任务需要综合考虑电气负荷、传输距离、电压水平以及其它多种参数因素,因此需要进行比较精确的计算和分析。

本文将为读者介绍电缆截面选择计算书的基本概念、计算原理、应用范围及实际应用过程中需要注意的事项等方面的内容。

一、电缆截面选择计算书的基本概念电缆截面选择计算书通常是工程师或技术人员编制的针对具体电力工程项目的计算方案。

这个计算方案中包括了电缆所应承担的最大电流负荷,电缆的电学特性,电缆长度,电气系统的工作电压及功率因数等多个参数。

通过对这些参数进行详细分析和计算,能够得出针对该工程项目的最佳电缆截面配置方案。

针对电缆的截面选择计算工作,核心的计算公式主要包括:$$I_{th}=\frac{K\cdot n\cdot\eta}{D}\left(\frac{T_{ambient}+T_{cable}}{2}\right)^{\alpha}$$ $$S = \frac{\sqrt{3}K_2R_{con}}{\Delta U}$$其中$I_{th}$是电缆的最大允许电流负荷;$K$是电缆绝缘材料的物理常数;$n$是电缆绕组数目;$\eta$是电缆的绕组功率因数;$D$是电缆直径;$T_{ambient}$是环境温度;$T_{cable}$是电缆温度;$\alpha$是温度系数;$S$是电缆的最小截面面积;$K_2$是工程常数;$R_{con}$是电缆的电阻;$\Delta U$是电缆运行的电压降。

二、电缆截面选择计算书的应用范围电缆截面选择计算书主要适用于各种电力工程项目中需要采用电缆进行电力传输的情况。

比如,电缆在楼宇、电站、电力建设工程中应用广泛。

工程师可以根据这些电力工程项目需要,编制出不同的电缆截面选择计算书。

如果在电缆截面选择计算书应用过程中遇到问题,可以结合具体情况参考电缆生产厂家提供的技术手册,进一步明确计算过程,达到更加准确的结果。

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技术资料
电缆截面选择计算书
计算:黄永青
2005年7月28日
1.计算条件
A.环境温度:40℃。

B.敷设方式:
- 穿金属管敷设;
- 金属桥架敷设;
- 地沟敷设;
- 穿塑料管敷设。

C.使用导线:铜导体电力电缆
- 6~10kV高压:XLPE(交联聚乙烯绝缘)电力电缆。

- 380V低压:PVC(聚氯乙烯绝缘)或XLPE电力电缆。

2.导线截面选择原则
2.1 导线的载流量
1)载流量的校正
A.温度校正
K1=√(θn-θa)/(θn-θc)
式中:θn:导线线芯允许最高工作温度,℃;
XLPE绝缘电缆为90℃,PVC绝缘电缆为70℃。

θa:敷设处的环境温度,℃;
θc:已知载流量数据的对应温度,℃。

2)敷设方式的校正
国标《电力工程电缆设计规范》GB50217-94中给出了不同敷设方式的校正系数。

综合常用的几种敷设方式的校正系数,并考虑到以往
工程的经验及经济性,取敷设方式校正系数K2=0.7 3)载流量的校正系数
K=K1×K2
2.2电力电缆载流量表
表1 6~10kV XLPE绝缘铜芯电力电缆载流量表
表2 0.6/1kV PVC绝缘电力电缆载流量表
表3 0.6/1kV XLPE绝缘电力电缆载流量表
2.3 短路保护协调
1)6~10kV回路电力电缆短路保护协调
S≥I×√t×102/C
式中:S:电缆截面,mm2;
I:短路电流周期分量有效值,A;
t:短路切除时间,秒。

C:电动机馈线C=15320;其他馈线C=13666
2)380V低压回路电力电缆短路保护协调
- 配电线路的短路保护协调
S≥I×√t/K
式中:S:电缆截面,mm2;
I:短路电流有效值(均方根值),A;
t:短路电流持续作用时间,秒。

K:PVC绝缘电缆K=115;XLPE绝缘电缆K=143
- 380V电动机回路短路保护协调
电缆的允许电流大于线路短路保护熔断器熔体额定电流的40%。

2.4 电缆的最小截面
A.6~10kV电力电缆:根据铜冶炼厂实际使用经验,采用断路器时,
最小截面70~95 mm2。

(在新设计的工程中应根据短路电流数据进行计算)
B.低压电力电缆:最小截面:4 mm2。

对于二次配电的容量较小或小功率电动机的电缆线路其截面经校核后可选为2.5 mm2。

C.交流控制回路的控制电缆最小截面
-电流回路:最小截面:≥2.5 mm2;
-电压回路:最小截面:≥1.5 mm2;
-其他回路:最小截面:1.5 mm2。

D.数字信号和模拟信号控制电缆最小截面:≥0.5 mm2,有特殊要求
的数字通信电缆按设备制造厂要求选择。

2.5线路的电压降
电动机起动时从配电盘到电动机端子之间线路的允许电压降在10~12%以内,正常运行时线路的电压降在2%以内。

线路电压降计算公式:
ΔU%=K(Rcosφ+Xsinφ)I l/10Un
式中:ΔU%:线路电压降百分数,%;
Un:标称电压,kV;
R,X:线路单位长度的电阻和感抗,Ω/km;
I:负荷计算电流,A;
l:线路长度,km;
cosφ:功率因数。

其中:X=2πf L
L=(2ln(Dj/r)+0.5)10-4
L:电缆每相单位长度电感量,H/km;
f:频率,Hz;
Dj:几何均距,cm;
r:电缆主芯线半径,cm;
K值:
(1)三相平衡负荷线路:K=√3;
(2)接于线电压的单相负荷线路:K=2;
(3)接于相电压的两相-N线平衡负荷:K=1.5√3。

(4)接于相电压的单相负荷:K=2,式中Un为标称相电
压,kV。

3.计算结果
6~10kV和380V电动机回路电缆截面选择见表4-1、表4-2和表5-1、表5-2。

4.几点说明
4.1 关于电力电缆的载流量
表1~表3中的电缆载流量选自国内大生产厂家样本数据,但与《电力工程电缆设计规范》附录B中的数据有一定的偏差(偏小)。

4.2 电缆允许最小截面
高压电缆是按《电力工程电缆设计规范》附录D计算满足热稳定条件的缆芯最小截面,与用以前常用公式计算的截面相似。

确定低压电缆的最小截面时应考虑到单相接地故障保护要求(单相接地故障电流的数值主要由线路的长度和截面确定)。

对低压电动机线路是按采用熔断器做短路保护器件协调电缆载流量,此法较为简
单,在以前的规范中也采用过。

有关低压电缆的热稳定校验参见《低压配电设计规范》GB50054-95。

需指出的是按《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93只需对必须确保可靠的电动机线路进行热稳定校验。

在爆炸和火灾危险场所的电缆最小截面应按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92的相关条款规定选择。

控制电缆的最小截面是参照有关规程条款要求,也是在工程中通常采用的,但对交流电流回路的控制电缆截面在实际工程设计中仍应按有关规范要求进行必要的校验,以确保测量或保护的精度。

4.3 低压电力电缆的选型
通过比较相同截面的低压XLPE电缆和PVC电缆,虽然XLPE电缆的允许载流量较PVC电缆大,但两者单位长度的线路阻抗值是近似的,对同样长度、截面的线路进行电压降校验,XLPE电缆并无优势(参见表5-1和表5-2)。

考虑到经济性,在低压电缆用量较大时本文推荐选择PVC电缆。

4.4 电动机的额定电流
表4-1、表4-2和表5-1、表5-2中电动机的额定电流摘自设备手册和厂家样本资料数据,不同厂家、不同型号的电动机其额定电流值略有差异,需准确数据时应向制造厂查询。

4.5 电动机起动时的线路电压降
直接起动的电动机,起动时的线路压降是按线路的芯线温度为40℃计算。

对降压起动的电动机,按在额定电流运行时计算线路电压
降。

表4-1 6kV电动机回路电缆截面选择表
注:电动机外壳的接地线截面:
铜导体:≥50 mm2;
钢导体:≥120 mm2。

表4-2 10kV电动机回路电缆截面选择表
注:电动机外壳的接地线截面:
铜导体:≥50 mm2;
钢导体:≥120 mm2。

表5-1 380V电动机回路PVC电缆截面选择表
表5-1续380V电动机回路PVC电缆截面选择表
说明:根据《低压配电设计规范》GB50054-95,相线芯线截面S(mm2)≤16,采用四芯等截面电缆;
相线芯线截面16<S(mm2)≤35,采用PE线截面为16(mm2)的四芯电缆;
相线芯线截面S(mm2)>35,采用PE线截面为S/2(mm2)的四芯电缆。

表5-2 380V电动机回路XLPE电缆截面选择表
表5-2续380V电动机回路XLPE电缆截面选择表
说明:根据《低压配电设计规范》GB50054-95,相线芯线截面S(mm2)≤16,采用四芯等截面电缆;
相线芯线截面16<S(mm2)≤35,采用PE线截面为16(mm2)的四芯电缆;
相线芯线截面S(mm2)>35,采用PE线截面为S/2(mm2)的四芯电缆。

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