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。
电缆载流量计算书电缆有限公司技术部2019/9/211.载流量计算使用条件及必要系数:1. 导体交流电阻 R的计算R=R'(1+y s+y p)R'=R0[1+α20(θ-20)]其中:其中:对于分割导体ks=0.435。
其中:d c:导体直径 (mm)s:各导体轴心之间距离 (mm) 对于分割导体ks=0.37。
2.介质损耗W d的计算W d=ωCU02tgδ其中:ω=2πfC:电容 F/mU:对地电压(V)其中:εD i为绝缘外径 (mm)d c为内屏蔽外径 (mm)3.金属屏蔽损耗λ1的计算λ1=λ1'+λ1〃其中:λ1'为环流损耗λ1〃为涡流损耗λ1〃的计算:其中:ρ:金属护套电阻率 (Ω·m)R:金属护套电阻 (Ω/m)t:金属护套厚度 (mm)D oc:皱纹铝套最大外径 (mm) D it:皱纹铝套最小内径 (mm)a.三角形排列时2b.平行排列时1)中心电缆△2=03)外侧滞后相4.铠装损耗λ2的计算λ2=05热阻的计算5.1热阻T1的计算热阻式中:ρT1 — 绝缘材料热阻系数 (k·m/w)d c — 导体直径 (mm)t 1 — 导体和护套之间的绝缘厚度 (mm)5.2热阻T 2的计算 热阻T 2=05.3外护套热阻T 3的计算其中:t s -外护套厚度 ρT3-外护套(非金属)热阻系数5.4外部热阻T 4计算5.4.1空气中敷设其中:D e *:电缆外径 (mm)h: 散热系数当空气中敷设时,回路数对载流量基本没有影响。
5.4.2土壤中敷设5.4.2.1管道敷设,有水泥槽。
5.4.2.1.1电缆和管道之间的热阻T4′:其中:U、V和Y是与条件有关的常数。
D e 为电缆外径。
θm 为电缆与管道之间介质的平均温度。
5.4.2.1.2管道本身的热阻其中:D o 为管道外径。
D d 为管道内径。
ρT4为管道材料的热阻系数。
5.4.2.1.3管道外部热阻ρe 管道周围土壤的热阻系数。
电缆载流量计算书(示例)1、电缆结构名称所在层材料内径(mm)厚度(mm)外径(mm)截面积(mm ) 导体导体铜0.00.023.8368.0导体屏蔽绝缘半导电材料23.80.825.461.8绝缘绝缘交联聚乙烯25.40.626.649.0绝缘屏蔽绝缘半导电材料26.64.535.6102.0内护(导体)内护层铜带35.60.236.022.5内护(非金属)内护层聚氯乙烯护套36.00.236.422.7铠装外护层钢带铠装36.40.036.40.0外护外护层聚氯乙烯护套36.42.341.0112.62、运行状况电流类型:三相交流电压等级:35kV电缆数量:3中心点坐标(mm):X = 500.00, Y = 500.00回路间距(mm):100.00电缆间距(mm):100.003、电缆敷设方式、环境条件和运行状况敷设条件:空中干燥和潮湿土壤热阻系数之比率:1.0干燥土壤的热阻系数:1.0自然土壤的热阻系数:1.0土壤临界温度(℃):40.0 ℃环境温度(℃):40.0 ℃土壤临界温升(℃):40.0 ℃二、载流量计算1、交流电阻(1)导体最高工作温度下单位长度直流电阻已知:R0 = 0.000047 /m 20 = 0.003930 1/k = 90.0 ℃结果:R' = 0.000060 /m(2)集肤效应因数已知:f = 50 Hz R' = 0.000060 /m ks = 1.000结果:xs2 = 2.096852结果:ys = 0.022488(3)邻近效应因数已知:f = 50 Hz R' = 0.000060 /m kp = 0.80结果:xp2 = 1.677482不等距时已知:dc = 23.8 mm s = 100.0 mm结果:yp = 0.003418(4)交流电阻已知:R' = 0.000060 /m ys = 0.022488 yp = 0.003418结果:R' = 0.000061 /m2、绝缘损耗(1)导体电容已知: = 2.5 Di = 26.6 mm dc = 23.8 mm结果:c = 1.249e-009 F/m(2)绝缘损耗已知: = 314.2 rad/s c = 1.249e-009 F/m U0 = 20207.26 V tg = 0.004 结果:Wd = 0.640748 W/m3、金属套或屏蔽中的功率损耗(1)最高工作温度下电缆单位长度金属套或屏蔽的电阻已知:s = 1.724e-008 m As = 0.000022 m2 s = 0.003930 1/K= 90.0 ℃= 0.90结果:Rs = 0.000950 /m(2)1已知: = 314.159265rad/s s = 1.724100e-008 m结果:1 = 151.320805(3)gs已知:ts = 0.2mm Ds = 36.0mm 1 = 151.320805结果:gs = 1.000458(4)m已知: = 314.159265rad/s Rs = 0.000950/m结果:m = 0.033071(5)滞后相涡流损耗0、△1、△2已知:m = 0.033071 d = 35.8mm s = 100.0mm结果:0 = 0.000053 △1 = 0.022337 △2 = 0.000000 涡流损耗结果:1'' = 0.000831(6)中间电缆涡流损耗0、△1、△2已知:m = 0.033071 d = 35.8mm s = 100.0mm结果:0 = 0.000210 △1 = 0.000007 △2 = 0.000000 涡流损耗结果:1'' = 0.003248(7)越前相涡流损耗0、△1、△2已知:m = 0.033071 d = 35.8mm s = 100.0mm结果:0 = 0.000053 △1 = 0.013723 △2 = 0.000000 涡流损耗结果:1'' = 0.000824(9)金属套或屏蔽环流损耗结果:1' = 0(10)金属套或屏蔽功率损耗结果:三相中最大的1 = 0.0032484、铠装损耗因数已知:无铠装结果:2 = 05、电缆绝缘热阻T1已知:T = 3.5 Km/W t1 = 5.9 mm dc = 23.8 mm结果:T1 = 0.224299 Km/W6、金属套和铠装之间热阻T2已知:T = 6.0 Km/W t2 = 0.2 mm Ds = 36.0 mm结果:T2 = 0.010552 Km/W7、外护层热阻T3已知:T = 6.0 Km/W t3 = 2.3 mm Da' = 36.4 mm结果:T3 = 0.113640 Km/W8、电缆外部热阻T4(1)散热系数h已知:Z = 0.62 E = 1.95 g = 0.25De = 0.0410 m结果:h = 3.328(2)△d已知:Wd = 0.640748 W/m 1 = 0.003248 2 = 0.000000T1 = 0.224299 KW/m T2 = 0.010552 KW/mn = 1结果:△d = 0.071394 K(3)KA已知:T1 = 0.224299 KW/m T2 = 0.010552 KW/m T3 = 0.113640 KW/m 1 = 0.003248 2 = 0.000000n = 1 De = 0.0410 m结果:KA = 0.149066(4)超过环境温度以上的电缆表面温升△s已知:△= 50.0 K △d = 0.071394 KKA = 0.149066 △s0.25初值= 2.0结果:△s0.25 = 2.460223 K(5)T4结果:T4 = 0.948267 KW/m9电缆额定载流量I已知:交流电阻R = 0.000061 /m金属屏蔽损耗1 = 0.003248铠装损耗2 = 0.000000介质损耗Wd = 0.640748 W/m热阻T1 = 0.224299 Km/W热阻T2 = 0.010552 Km/W热阻T3 = 0.113640 Km/W热阻T4 = 0.948267 Km/W结果:I = 784.831854 A护套感应电压计算书1.计算护套感应电压的中间参数Xs已知:f = 50.000000 Hz Ds = 36.000000 mm S = 100.000000 mm 结果:Xs = 0.000108 /m2.计算护套感应电压的中间参数Xm已知:f = 50.000000 Hz结果:Xm = 0.000044 /m3.电缆护套感应电压U已知:I = 784.831854 A Xs = 0.000108 /m Xm = 0.000044 /m结果:U = 0.105874 /m电缆绝缘厚度计算书1.计算电缆绝缘厚度的中间参数老化系数已知:t = 30.000000 年n = 9.000000结果:K2 = 4.0011112.(按AC)计算电缆绝缘厚度已知:Eo = 20.207259 kV K1 = 1.100000 K2 = 4.001111 K3 = 1.100000 Elac = 30.000000 kV/mm结果:Tac = 3.261000 mm3.(按冲击电压)计算电缆绝缘厚度已知:BIL = 550.000000 kV I1 = 1.250000 I2 = 1.100000 I3 = 1.100000 EIimp = 60.000000 kV/mm结果:Timp = 13.865000 mm4.(最终结果)计算电缆绝缘厚度已知:Tac = 3.261000 mm Timp = 13.865000 mm结果:Timp = 14.900000 mm电缆导体短路电流计算书1.计算电缆导体短路电流中间参数(K)载流体常数已知:c = 3450000.000000 J/K.m3 = 254.452926 20 = 0.000000 .m结果:K = 741.075156 As1/2/mm22.计算电缆导体短路电流已知:K = 741.075156 As1/2/mm2 S = 368.000000 mm2 t = 3.000000 秒f = 250.000000 ℃i = 90.000000 ℃= 254.452926结果:I = 97.300000 KA/3S电缆金属屏蔽短路电流计算书1.计算电缆金属屏蔽短路电流中间参数(K)载流体常数已知: = 2500000.000000 J/K.m3 = 254.452926 = 0.000000结果:K = 630.8450672.计算电缆金属屏蔽短路电流已知:K = 630.845067 As1/2/mm2 S = 368.000000 mm2 t = 3.000000 秒f= 200.000000 ℃i = 90.000000 ℃= 254.452926 = 1.200000结果:I = 84.700000 KA/3S电缆使用过程中电动力计算书1.电缆使用过程中电动力最大值已知:S = 1.000000 mm lm = 97300.000000 A/1S cost - 31/2cost = 31/2(最大值)结果:F = 1420.093500 N/m2.电缆使用过程中电动力最小值已知:S = 1.000000 mm lm = 97300.000000 A/1S cost - 31/2cost = 31/2/2(最小值)结果:F = 710.046750 N/m电缆工井长度计算书1、电缆温升后电缆伸长量(1)临界温度t计算已知:A = 368.000000 mm2 E = 30000.000000 N/mm2 = 0.000020 l/℃= 0.300000W = 161.300000 N/m L = 150.000000 m f = 1000.000000 N结果:t = 41.930000 ℃(2)按电缆弯曲半径要求计算温升65℃时已知:t = 65 A = 368.000000 mm2 E = 30000.000000 N/mm2 = 0.000020 l/℃= 0.300000W = 161.300000 N/m L = 150.000000 m f = 1000.000000 N结果:m = 0.060000 m(3)按电缆弯曲半径要求计算温升25℃时已知:t = 25 A = 368.000000 mm2 E = 30000.000000 N/mm2 = 0.000020 l/℃= 0.300000W = 161.300000 N/m L = 150.000000 m f = 1000.000000 N结果:m = 0.000000 m2、工井内电缆弯曲段长度S计算(1)220KV单芯XLPE电缆允许最小施工弯曲半径R0已知:D = 0.041000 m结果:R0 = 0.820000 m(2)电缆工井试算长度S已知:R0 = 0.820000 m C = 0.500000 m结果:R0 = 1.200000 m(3)修正施工弯曲半径R0已知:S = 1.200000 m C = 0.500000 m(4)修正相邻工井间电缆距离La已知:S = 1.200000 m C = 0.500000 m结果:La = 1.300000 m(5)修正计算过程中间变量0已知:S = 1.200000 m C = 0.500000 m结果:0 = 0.789582(6)修正计算过程中间变量B0已知:R0 = 0.850000 m 0 = 0.789582结果:B0 = 0.065370 m(7)修正计算过程中间变量B1已知:m = 0.060000 m B0 = 0.065370 m La = 1.300000 m 结果:B1 = 0.110300 m(8)验证S是否合理的阶段性结果R1已知:B1 = 0.110300 m La = 1.300000 m结果:R1 = 0.533958 m(9)S本次试算时的取值已知:S = 1.200000 m(10)S下次试算时的取值(可能不采用)已知:S = 1.200000 m Step = 0.3 m结果:S = 1.500000 m(11)修正施工弯曲半径R0已知:S = 1.500000 m C = 0.500000 m结果:R0 = 1.250000 m(12)修正相邻工井间电缆距离La已知:S = 1.500000 m C = 0.500000 m结果:La = 1.581000 m(13)修正计算过程中间变量0已知:S = 1.500000 m C = 0.500000 m结果:0 = 0.643501(14)修正计算过程中间变量B0已知:R0 = 1.250000 m 0 = 0.643501结果:B0 = 0.064130 m(15)修正计算过程中间变量B1已知:m = 0.060000 m B0 = 0.064130 m La = 1.581000 m(16)验证S是否合理的阶段性结果R1已知:B1 = 0.117100 m La = 1.581000 m结果:R1 = 0.725598 m(17)S本次试算时的取值已知:S = 1.500000 m结果:S = 1.500000 m(18)S下次试算时的取值(可能不采用)已知:S = 1.500000 m Step = 0.3 m结果:S = 1.800000 m(19)按电缆弯曲半径要求试算的结果S已知:S = 1.500000 m结果:S = 1.500000 m按保护层疲劳限制核算畸变量并根据结果再次试算S(20)按保护层疲劳限制核算畸变量已知:S = 1.500000 m C = 0.500000 m d = 0.035800 m m = 0.000000 m 结果: = 0.000000 m(21)S本次试算时的取值已知:S = 1.500000 m结果:S = 1.500000 m(22)S下次试算时的取值(可能不采用)已知:S = 1.500000 m Step = 0.3 m结果:S = 1.800000 m(23)按保护层疲劳限制试算的结果S已知:S = 1.500000 m结果:S = 1.500000 m3、工井长度已知:S = 1.500000 m 电缆接头长= 2.000000 m 结果:工井长度= 5.600000 m。
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。
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。
YJLW02-64/110Kv 交联聚乙烯电力电缆计算书1.电缆结构图一图一是某厂家YJLW系列电缆的电缆结构的主要规格参数。
本次计算以YJLW02-64/110Kv 1*300mm2规格的电缆进行计算。
电气参数如下表:参数名参数描述来源数值单位I电缆的负载电流实际测试数据虚拟计算值Aθo电缆导体表面温度实际测试数据虚拟计算值°Cθc电缆导体温度计算值虚拟计算最高90°C Ro导体在20°C时的直流电阻电缆的规格说明包含0.601*10^-4Ω/mα线芯20°C时的每度温度系数常数根据导体材质查表获得0.00393(铜芯)1/°CDc线芯外直径电缆的规格说明20.6mm2.100%负载稳态载流量计算1.导体交流电阻计算导体直流电阻:R’=Ro*[1+α*(θc-20)]=0.601*10^-4*[1+0.00393*(90-20)]=7.663*10^-5 (Ω/m)集肤效应因数Ys:Xs^2 = 8πf*10^-7/R’ = 1.64Ys = Xs^4/(192+0.8Xs^4)= 0.014邻近效应因数Yp:取s = 250mm;Xp^2 = 8πf*10^-7/R’ = 1.64Yp = 0.0004交流电阻R:R = R’*(1+Ys+Yp) = 7.773*10^-5 (Ω/m)2.介质损耗Wdω= 2πf;ε= 2.5;tgδ=0.001电容:C=1.307*10^-10 (F/m)介质损耗Wd:Wd = ω.c.(Uo^2).tgδ=0.129 (W/m) 3.金属护套损耗因素λ1ρs = 2.84*10^-8 (Ω.m)αs=0.00403 (1/°c)η=0.8ds = (Da + Ds)/2 = 0.074 ms = 200 (mm)As=π.ds.ts=4.65*10^-4 m^2Rs=7.166*10^-5 (Ω.m)交叉互联的单芯电缆涡流损耗:计算结果:β1=117.9gs=1.0125m=0.4384λo=0.0517△1 = 0.01λ=0.054.热阻计算绝缘层热阻T1:计算结果:T1=0.697 km/w外被层热阻T3:计算结果:T3=0.088 km/w5.稳态载流量计算代入各个参数计算I ≈850A3导体温度计算假设表皮温度θo = 35°C,电流 800A代入各参数计算得出θc ≈ 81.4 °C。
电缆长期载流量计算书YJV22 8.7/10kV 3 x 240mm 电缆连续负荷载流量的计算第一节 电缆电气性能参数的计算1. 电阻1.1线芯直流电阻R'=R'' [1 心-20)]其中:R''――20r 导体直流电阻•取国标要求a ――导体电阻温度系数.取0.00393 1/ r9 ――电缆线芯允许最高工作温度,取90 r.-3R'=0.0754 x [1+0.393 x (90-20)] x 103=0.0961 x 10 Q /m1.2导电线芯有效电阻的计算其中f ――为电源频率,工频为 50H Z ;R'――为工作温度下单位长度电缆导体线芯交流电阻,单位为 Ks ――导体为圆形紧压,非干燥,取 1。
计算得出:Xs 2=1.307,集肤效应因数 Ys= 0.0088351.2.2邻近效应因数卡+ 2 8汉兀二式中,X p 10 k pp R' p其中f ――为电源频率,工频为50H Z ;R'――为工作温度下单位长度电缆导体线芯交流电阻,单位为 Q /m; 1.2.1集肤效应因数 y s 4192 0.8 X s式中, X 2 8::: f 10J k sQ /m; 匚D C 2 192 0.8 X S 1.18X :4 192 0.8 X p0.270.312& ――导体为圆形紧压,非干燥,取1。
De ----- 为导体外径,S ------ 为线芯中心轴间距离。
计算得出:X6=1.3O7,邻近效应因数Yp=0.01341.2.3 90 C电缆线芯的有效电阻为:计算得出:R' (1 Ys Yp) =9.828 X 10-5 Q /m2.电缆电容对于三芯圆形芯电缆,三芯联在一起对金属屏蔽层的电容10~F/m18 In」d e其中:£---- 为绝缘材料的相对介电常数,对交联聚乙烯£ =2.5D i ------------ 为绝缘层外径(屏蔽层除外)(mm)D e 导体直径包括屏敝层(mm)计算得出:C= 0.367 X 10-9 F/m3.金属屏蔽的电感对于三芯分相屏蔽型圆形芯电缆,金属屏蔽的电抗X=2X w X 10-7 X LN(2X( S-d) /d)其中:S为导体轴向间距,单位为mmd 为金属套平均直径,单位为mm计算得出:X=1.01 X 10-6 Q /m第二节损耗因数的计算2.1对于三芯分相屏蔽型圆形芯电缆,金属屏蔽损耗因数的计算公式为:—1^ 11 R ]后訂.IX 丿一公式中:R为在最高工作温度下电缆单位长度交流电阻,单位为Q /m;Q /m;R S为在最高工作温度下电缆金属屏蔽单位长度交流电阻,单位为R S = R S' X [1+ a X (屮-20)] X( 1 + Ys+ Yp)R S' = P/ S其中:p为金属屏蔽电阻系数,17.241 Q • mr i/mS 为金属屏蔽截面积,单位为mr^计算得出R S'二17.241 /(30X 0.1 X 3)= 1.916 X 10-3 Q/m;<为导体在最高温度下金属屏蔽的工作温度,假设为85°C;Ys、Yp的意义和计算方法同上;X 为电缆单位长度金属屏蔽的电抗,单位为Q /m。
电缆载流量计算书1、载流量计算使用条件及必要系数:具体计算公式如下:()[]()()()4321211432115.0T T nR T nR RT T T T n T W I d +++++++++-∆=λλλθ其中:I:载流量(A)△θ:导体温度与环境温度之差(℃)R:90℃时导体交流电阻(Ω/m)n:电缆中载流导体数量W d:绝缘介质损耗λ1:护套和屏蔽损耗因数λ2:金属铠装损耗因数T1:导体与金属护套间绝缘层热阻(k·m/w)T2:金属护套与铠装层之间内衬层热阻(k·m/w) T3:电缆外护层热阻(k·m/w)T4:电缆表面与周围媒介之间热阻(k·m/w) 1.导体交流电阻R的计算R=R'(1+y s+y p)R'=R0[1+α20(θ-20)]其中:R':最高运行温度下导体直流电阻(Ω/m)y s:集肤效应因数y p:邻近效应因数R0:20℃时导体直流电阻(Ω/m)θ:最高运行温度90℃α20:20℃时铜导体的温度系数448.0192sss X X y +=s s k R fX 72108-⨯=π其中:对于分割导体ks=0.435。
⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+=27.08.019218.1312.08.0192442244p p c c p p s X X s d s d X X ys p k R fX 72108-⨯=π其中:d c :导体直径(mm ) s:各导体轴心之间距离(mm ) 对于分割导体ks=0.37。
2.介质损耗W d 的计算W d =ωCU 02tg δ 其中:ω=2πf C:电容F/m U 0:对地电压(V )91018-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=c id D Ln c ε其中:ε=2.3D i 为绝缘外径(mm ) d c 为内屏蔽外径(mm )3.金属屏蔽损耗λ1的计算λ1=λ1'+λ1〃 其中:λ1'为环流损耗 λ1〃为涡流损耗 λ1〃的计算:()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+∆+∆+=1241210110121s s st g RR βλλ()6.11013174.1-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=-ss s s D D t g βsρπϖβ71104=其中:ρ:金属护套电阻率(Ω·m) R :金属护套电阻(Ω/m) D :金属护套外径,对于皱纹铝护套sitoc t D D D ++=2(mm)t :金属护套厚度(mm) D oc :皱纹铝套最大外径(mm) D it :皱纹铝套最小内径(mm) a.三角形排列时2220213⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=s d m m λ()66.192.045.21233.014.1+⎪⎭⎫⎝⎛+=∆m s d m△2=0 b.平行排列时1)中心电缆2220216⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=s d m m λ7.04.108.31286.0+⎪⎭⎫⎝⎛=∆m s d m△2=0其中:710-=sR m ϖ2)外侧超前相2220215.1⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=s d m m λ216.07.0127.4+⎪⎭⎫⎝⎛=∆m s d m 06.547.13.32221+⎪⎭⎫⎝⎛=∆m s d m3)外侧滞后相2220215.1⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=s d m m λ()()125.0123.02274.0+⎪⎭⎫⎝⎛-++=∆m s d m m m27.32292.0+⎪⎭⎫⎝⎛=∆m s d m4.铠装损耗λ2的计算λ2=05.热阻的计算5.1热阻T 1的计算热阻⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=c Td t Ln T 112121πρ式中:ρT1—绝缘材料热阻系数(k ·m/w) d c —导体直径(mm)t 1—导体和护套之间的绝缘厚度(mm)5.2热阻T2的计算热阻T2=05.3外护套热阻T3的计算()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+++=s it oc oc T t D D t D Ln T s 22233πρ其中:t s -外护套厚度ρT3-外护套(非金属)热阻系数5.4外部热阻T4计算5.4.1空气中敷设()25.0*41s e h D T θπ∆=()ED Zh ge +=*其中:D e *:电缆外径(mm) h:散热系数()41θ∆计算:()()41141411⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡∆+∆+∆=∆+n s A dn K θθθθ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=∆212212112111λλλλλθT n T W d d()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++++++=21312121*111λλλλλπT T n T hD K e A令()241=∆n s θ,求出()411+∆n s θ,反复叠代直至()411+∆n s θ-()41n s θ∆≤0.001时为止,此时的()411+∆n s θ值即为()41n s θ∆值。
电线电缆载流量计算书电缆基本结构参数和结构图一、产品结构图绝缘半导电阻水带铜丝疏绕屏蔽35kV 电缆结构图无卤低烟阻燃外护套紧压铜导体绝缘阻燃玻璃丝带绕包无卤低烟阻燃内护套直流1500V 电缆结构图二、电缆结构表表1:35kV电缆结构参数表表2:直流1500V电缆结构参数表交联聚乙烯绝缘35kV 1×500mm 2电缆连续负荷载流量的计算第一节 电缆电气性能参数的计算1.电阻(计算依据JB/T 10181.1中2.1规定) 1.1 额定工作温度下线芯直流电阻)]20(1['R''R -⨯+⨯=θα其中:'R'——20℃导体直流电阻.取国标要求(0.0366Ω/km ); α——导体电阻温度系数.取0.00393 1/℃; θ——电缆线芯允许最高工作温度,取90℃。
'R =0.0366×[1+0.393×(90-20)] ×10-3=0.04667×10-3Ω/m1.2额定工作温度下导电线芯有效电阻的计算1.2.1集肤效应因数 448.0192ss s X X y ⨯+= 式中,s s k R fX ⨯⨯⨯⨯=-7210'8π 其中 f ——为电源频率,工频为50H Z ;R ’——为工作温度下单位长度电缆导体线芯交流电阻,单位为Ω/m; Ks ——导体为圆形紧压,非干燥,取1。
计算得出:Xs 2=2.693,集肤效应因数 Ys = 0.0367 1.2.2 邻近效应因数⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⨯++⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=27.08.019218.1312.08.0192442244p pC C p p p X X SD S D X X y 式中,p p k R fX ⨯⨯⨯⨯=-7210'8π 其中 f ——为电源频率,工频为50H Z ;'R ——为工作温度下单位长度电缆导体线芯交流电阻,单位为Ω/m;K p ——导体为圆形紧压,非干燥,取1。
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。
5.电缆盘处埋吊运电缆时,应起吊通过电缆盘轮缘的专用绳或穿过电缆盘中心孔的轴。
当使用吊车或叉车吊运电缆时,要保证有足够的起吊能力。
6.吊装电缆盘时不得磕碰、吊斜,起吊点要正确,要轻吊轻放,电缆盘放置的位置要平整,不得有大于5度的斜面。
电缆盘侧板上标有“放线方向”或“收线方向”的箭头,在放置电缆盘前确认好。
电缆拆包装时要注意不要碰伤电缆,要尽量避锡免大风大雨天气。
电缆盘不允许平放。
如果电缆盘需要滚动时,必须按照鼓轮上的箭头方向滚动,当顶起来以便拉电缆时,鼓轮应向反方向旋转。
7.电缆敷设a.先确认电缆及电缆盘总重,选择合适的放线架,放线架要牢固固定,不得倾斜。
电缆放线时应采上放线,更不得无放线架放线,更不允许电缆盘平放b.整个敷设电缆路径中不得有凸起,大的或尖的石头及含有钉子的木板,不得存在有问题的弯曲部位,为了保证足够的弯曲,在拐弯处要排放至少三组滑轮组(足够的导轮)。
在直埋的情况下,敷设前要将沙土整实,敷设后再填入适量的土。
其后进行加固。
c.敷设过程中要在绞车上安装张力计,对电缆张力进行严格控制。
放线速度应平稳且保持匀速不超过6m/mim。
d.在电缆附件安装前,电缆的两端应保持完好,无论何种原因切断电缆或电缆头封帽损坏,必须将电缆端头进行封头,严防电缆端头进行水,两根电缆对接处要留有足够的长度,且接头处电缆要校直。
敷设后,电缆两端在举起超出沟槽,确保电缆端不泡在电缆沟内的水中。
e.直埋前应检查电缆有无损伤,填土或填砂中不得有目力可见的石块、玻璃碴等杂物,电缆露出部位要加以保护,防止受到外伤。
f 敷设电缆常用设备卷扬机测力计(张力机)电缆支架(带制动系统)千斤顶100*20*1500木板直导轮(滑轮)转角导轮组管口喇叭(非金属)对讲机(三到四个)防火堵料绳索防捻器石墨粉其它常用的施工工具和材料h 牵引牵引头安装于电缆盘上电缆的外端。
当用牵引方式敷设电缆时,牵引绳应接到安装在电缆外端头的牵引头上。
附录F 电缆线路的运行维护注意事项电缆的运行工作包括对电缆线路运行情况的监视、巡查等.等。
一、电缆线路运行的监视1.1应定期检查并记录电缆的表面温度及其周围温度(包括电缆、土壤、接头和大气温度等,以确定电缆是否过载。
电缆要经常温度检查,一般每月检查一次。
当测得电缆温度不正常时,应研究其原因,并采取适当措施。
同热力管道接近或交叉的电缆,对其周围土壤应进行特殊温度监视,一般每月检查二次。
1.2测定负荷,可用配电缆盘式电流表、记录电流表或钳式电流表,由专人进行测定。
无人值班的变电所电缆负荷测定,每年应进行2 到3次,1次在夏季,1到2次在秋冬高峰负荷期间,根据预先选定的最有代表性的一天进行。