电缆热稳定校验计算书

井下高压开关、供电电缆动热稳定性校验一、-350中央变电所开关断路器开断能力及电缆热稳定性校验L=1.5kmX 0=0.4 /km X 1X 2X 3G 35kV S 2S 1Uz%=7.5△ＰN.T =12kW Uz%=4△ＰN.T =3.11kW S N.T =8MVA L=0.78kmX 0=0.08 /km 6kV0.66kVS1点三相短路电流计算：35kV 变压器阻抗：222.1.u %7.5 6.30.37()1001008z N TN T UZ S 35kV 变压器电阻：222.1.22. 6.30.0120.007()8N T N T N TU R P S35kV 变压器电抗：22221110.370.0070.37()X ZR电缆电抗：02(x )0.415000.087800.66()10001000i L X 电缆电阻：02(x )0.11815000.1187800.27()10001000i L R 总阻抗：222211212()()(0.0070.27)(0.370.66)1.06(Z R R X X S1点三相短路电流：(3)11 6.33.43()33 1.06dUpI KA Z S2点三相短路电流计算：S2点所用电缆为MY-3×70+1×25，长400米，变压器容量为500KVA ，查表的：(2)2dI =2.5KAS2点三相短路电流：32dd2=2.883II KA1、架空线路、入井电缆的热稳定性校验。

已知供电负荷为3128.02KVA ，电压为6KV ，需用系数0.62，功率因数cos0.78，架空线路长度 1.5km ，电缆长度780m (1)按经济电流密度选择电缆，计算容量为3128.020.622486.37cos0.78kp SKVA。

电缆的长时工作电流Ig 为2486.37239.25336s IgVeA按长时允许电流校验电缆截面查煤矿供电表5-15得MYJV42-3×185-6/6截面长时允许电流为479A/6kV 、大于239.25A 符合要求。

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。

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 =⨯=。

电气设备接地线热稳定校验计算书批准：审核：校核：编写：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/T 621-1997《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：S g≥I gC√t e式中：S g——接地体和接地引下线的最小截面，mm2I g——流过接地线的短路电流稳定值，At e——短路的等效持续时间，sC——接地线材料的热稳定系数，近似值，铜取210，钢取70。

在校验接地线的热稳定是，I g、 t e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）：校验接地线热稳定用的I g、 t e和C值护、断路器失灵保护和自动重合闸时， t e可按式取值：t e ≥t m+t f+t0式中：t m——主保护动作时间，st f——断路器失灵保护动作时间，st0——断路器开断时间，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，有或无断路器失灵保护时，t e 可按式取值：t e ≥t r+t0式中：t0——断路器开断时间，st r——第一级后备保护时间，s。

根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地装置的接地截面不宜小于连接至接地装置的接地线截面的75%。

二、短路等效持续时间1第一类时间根据水电厂的实际情况t e ≥t m+t f+t0=0.08～0.11st m≤0.01s 主保护动作时间t f≤3×0.01=0.03断路器失灵保护动作时间t0≤0.04～0.07s断路器开断时间2第二类时间t e ≥t r+t0=0.54～0.57st r≤0.5s第一级后备保护时间3本计算采用：t e =0.6s。

三、接地线截面选择根据水电厂情况，最大接地短路电流I g取15750A，短路等效持续时间t e 取0.6s，热稳定系数C取210计算可得：S g≥I g√t e=68.87mm2C均压网接地最小截面:S I=0.75×68.87=51.65mm2水电厂中性点接地引下线铜排规格为S=50×5=250mm2>51.65mm2，满足热稳定要求。

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）。

井下高压电缆热稳定性校验作者：日期：井下高压电缆热稳定性校验机电运输部二O—二年七月一、井下高压电缆明细： 水泵一回路 MYJV 428.7/10-3*150mm 2-520m(6KV) 水泵二回路 MYJV 428.7/10-3*95mm 2-520m(6KV) 井下一回路 MYJV 428.7/10-3*150mm 2-520m(6KV) 井下二回路 MYJV 428.7/10-3*95mm 2-520m(6KV)14 采区回路 MYJV 328.7/10-3*70mm 2-1400m(6KV) 南翼配电点回路 MYJV 328.7/10-3*70mm 2-495m （6KV ）二、校验计算1、井下水泵一回路高压电缆热稳定性校验已知条件：该条高压电缆型号为 MYJV 428.7/10-3*150mm 2（6KV ），电缆长度为 520m 短路电流的周 期分量稳定性 为X=0.08*0.52=0.0416 Ω；R=0.295*0.52=0.1534 Ω ；Z R 2 X 2 0.04162 0.153420.158 ，用短路电流不衰减假想时间等于断路器的动作时间（ 0.25s ）故电缆 最小热值稳定截面为12 采区上部一回路 MYJV 328.7/10-3*95mm 2-1300m(6KV) 12 采区上部二回路 MYJV 328.7/10-3*70mm 2-1300m(6KV) 12 采区下部一回路 MYJV 328.7/10-3*70mm 2-600m(6KV) 12 采区下部二回路 MYJV 328.7/10-3*70mm 2-600m(6KV) v 63003Z 3 0.158 23021ASmin I 3 tj 230210.25 40.81mm 2 ， Smin<150mm 2 故选用 MYJV 42 C 141 3*150 电缆完全符合要求。

2、井下水泵二回路高压电缆热稳定性校验 已知条件：该条高压电缆型号为 MYJV 428.7/10-3*95mm 2（ 6KV ）， 电缆长度为 520m 。

热当量系数（无单位）J=1电缆导体单位体积热容量（J /cm3• ℃）q=3.4短路时电缆导体最高允许温度（℃）θm=150电缆额定负荷的电缆导体最高允许工作温度（℃）θH=80电缆所处的环境温度最高值（℃）θ0=40电缆的额定负荷电流即载流量(A)IH=170电缆实际最大工作电流即负载电流（A)Ip=15020℃ 时电缆导体的电阻温度系数（l/ ℃)α=0.0039320℃ 时电缆导体的电阻系数（Ω • cm2/cm)ρ=0.000001724计入包含电缆导体充填物热容影响的校正系数η=1电缆导体的交流电阻与直流电阻之比值K=1.003短路发生前的电缆导体最高工作温度（℃）θp=71.14186851C 值C=107.1700544系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值(A)I=10000三相或者单相取较大者短路持续时间(s)t=0.65宜按照后备保护时间+断路器分断时系统电源非周期分量的衰减时间常数(S)Tb=0短路发生前的电缆导体最高工作温度（℃）Q=65000000电缆导体允许最小截面(mm2)S≥75.2286429系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值(A)I=10000电动机供给反馈电流的周期分提起始有效值之和(A)Id=3000Q=26910000S≥48.40423914Q=29210000S≥50.43039009电缆热稳定校验规范依据第一步：计算C值一般取1铝芯取2.48、铜芯取3.4按照表16-27查询除电动机馈线回路外，均可取θp = θH铜芯为0.00393 ， 铝芯为0.00403铜芯为0.000001724，铝芯为0.0000028263 kV ~ 10kV 电动机馈线回路，宜取 0.93 ，其他情况可取 1.00按照表E. 1. 1选取第二步：计算Q值及S输入数值输出数值输入数值输出数值输入数值情况1：对发电厂3 kV ~ lOkV 断路器馈线回路，机组容量为100MW 及以下时情况2：对发电厂3 kV ~ lOkV 断路器馈线回路，机组容量为100MW 以上时Q=31910000S≥52.70962799Q=34010000S≥54.41640727系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值(A)I=10000三相或者单相取较大者短路持续时间(s)t=0.65宜按照后备保护时间+短路发生前的电缆导体最高工作温度（℃）Q=65000000电缆导体允许最小截面(mm2)S≥75.2286429输入数值输出数值情况3：除发电厂3kV~10kV 断路器馈线外的情况。

10kV进线电缆选型计算书一、载流量校验（1）用电总电流：1173.2I A===（2）ZR-YJV22-3*70电缆长期允许载流量根据《中低压配电网技术导则》，ZR-YJV22-3*70电缆在埋地敷设时长期允许载流量为250A，埋地修正系数Kt=0.95(25°) 即：I=250*0.95=237.5A（3）校验结果：由计算结果可以看到II<1电缆满足载流量要求。

二、热稳定校验（1）校核对象： 10kV进线高压电缆，型号：ZR-YJV22-3*70。

（2）计算电路（3）K点短路电流计算：参考电缆选型资料，ZR-YJV22-3*70电缆阻抗为：X1=0.36欧(三洲站大运行方式阻抗)X2+X3+X4＝0.073(欧/Km)*2.1Km +0.084(欧/Km)*0.2Km+0.091(欧/Km)*0.1Km+=0.179欧211.24k I kA === （4）YJV22-70mm2电缆的最大允许短路电流计算：302010)20(1)20(1ln -⨯⨯-+-+=tA a a akp C I s v zk θθ 式中:A －－电缆导体的截面70mm 2v C －－电缆导体的热容系数，焦／厘米3〃℃（铜导体3.5，铝导体2.48）k －－20℃的导体交流电阻与直流电阻之比（70mm 2取 1.001，95mm 2取1.003，120mm 2取1.006，150mm 2取1.008，185mm 2取1.009，240mm 2取1.021，400 mm 2取1.025）t —故障切除时间（取0.5秒）α—导体电阻系数的温度系数（铜导线0.00393，铝导线0.004） θs －－短路时导体或接头的允许温度 （铜取230℃，铝取200℃）θ0－－短路前导体的运行温度 (取90℃)ρ20---20℃时导体的电阻系数,欧〃毫米/米(铜导体0.0184,铝导体0.031)故：310zk I -= 计算得13.01zk I kA =（5）校验结果： 由计算结果可以看到 zk k I I <2电缆满足热稳定要求。

电缆热稳定校验计算实例：一、当短路持续时间不大于5S时，绝缘导体的热稳定应按下式进行校验：简化为：S≥2.21*I (t取0.1S,K取143)二、短路持续时间小于0.1S时，应计入短路电流非周期分量的影响，大于5S时，应计入散热的影响。

注：本计算实例是基于0.1S~5S之间进行的。

三、公式取值说明：S-导体线芯截面，mm2t-短路持续电流时间，S,取值见下表。

I-短路电流有效值，KA（本表摘自2003版技术措施P32页）（本表摘自2003版技术措施P32页）四、低压线路短路电流计算公式：I k=C*U n/√3/Z k 简化为：I k=230/Z k式中：I k ——短路电流周期分量有效值，KAU n——系统标称电压，取380VZ k——短路阻抗，mΩC ——电压系数，计算三相短路时取1.05，计算单相接地故障取1.0另，短路电阻：R k=R s+ R T+ R m+ R L短路电抗：X k=X s+ X T+ X m+ X L短路阻抗：Z k=(R2K+ X2K)½式中：R s X s 折算到0.4KV侧的系统电阻、电抗，mΩ见《工业与民用配电设计手册》P154页R T X T 折算到0.4KV侧的变压器电阻、电抗，mΩ见《工业与民用配电设计手册》P155页R m X m 母线电阻、电抗，mΩ见《工业与民用配电设计手册》P157页R L X L 配出线路电阻、电抗，mΩ见《工业与民用配电设计手册》P158页五、实例K1短路点为变压器出口预期短路电流，估算法就是K1=24*S T。

这里不做校验。

公式见常用数据表P175页。

K2短路点为变配电室低压配电屏出线处短路电流。

这里将验算对于不同变压器其配电长度一定的条件下，最小电缆截面是多少。

K3短路点为二级配电时（比如车库配电室），其配电长度一定时，最小电缆截面是多少。

为了简化计算，也是考虑到实际工程的因素，我们做以下假设：（1）系统短路容量无限大。

煤业有限责任公司筠连县分水岭井下高压电缆热稳定性校验计算书巡司二煤矿编制：机电科煤业有限责任公司分水岭筠连县.井下高压电缆热稳定校验计算书一、概述：对我矿入井高压电缆进行453第条及456条之规定，根据《煤矿安全规程》热稳定校验。

二、确定供电方式井下变电所均采用单我矿高压供电采用分列运行供电方式，地面变电所、母线分段分列供电方式运行，各种主要负荷分接于不同母线段。

三、井下高压电缆明细：925931线，另一趟矿上有两趟主进线，引至巡司变电站不同母线段，一趟10KV输入。

线。

井下中央变电所由地面配电房2--800m(10KV)-8.7/10KV 3*50mm入井一回路：MYJV222--800m(10KV) 入井二回路：MYJV-8.7/10KV 3*50mm22四、校验计算、井下入井回路高压电缆热稳定性校验12，电 ,800m已知条件：该条高压电缆型号为，MYJV-8.7/10KV 3*50mm22。

缆长度为800m=0.8km 计算电网阻抗（1）查附表一，短路电流的周期分量稳定性为 X=0.072*0.8=0.0576Ω；电抗：；电阻：R=0.407*0.8=0.3256 Ω=0.3305Ω总阻抗：2222325605670XZ??R?.?0.(2)三相短路电流的计算'..10000v3A.5I???17463303（3）电缆热稳定校验t=0.05S; 由于断路器的燃弧时间及固有动作时间之和约为K=142; 查附表二得热稳定计算系数取故电缆最小热值稳定截面为23mm5105?27.（17469.5/142）0.)S min?(I/K t??2电缆热稳定校验合格，符合 -8.7/10KV 3*50 故选用 MYJVSmin<50mm22要求。

附表一：三相电缆在工作温度时的阻抗值（Ω/Km）'.。

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。