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。

一、变电所开关断路器开断能力及电缆热稳定性校验S1 点三相短路电流计算：35kV 变压器阻抗： Z = z 2 N .T = = 0.37()1100S 1008N .T35kV 变压器电阻： U 2 6.32 1 N .T S 2 82N .T35kV 变压器电抗： X = Z 2 一 R 2 = 0.372 + 0.0072 = 0.37()1 1 1电缆电抗： X =(x 0 L i ) = 0.4 1500 + 0.08(780 + 800) = 0.72() 2 1000 1000电缆电阻： (x L ) 0.118 1500 + 0.118 (780 + 800)21000 1000总阻抗：Z = (R + R )2 + (X + X )2 = (0.007 + 0.36)2 + (0.37 + 0.72)2 = 1. 15()1 12 1 2S1 点三相短路电流： I (3) =d 1S2 点三相短路电流计算：S2 点所用电缆为 MY-3×70+1×25，长 500 米， 变压器容量为500KVA ，查表的： I (2) =2.1KAd 2S2 点三相短路电流： I 3 = 2 I 2 =2.4KAd3 d1 、高压电缆的热稳定性校验。

电缆最小允许热稳定截面积：其中： t i ----断路器分断时间，一般取 0.25s ； C---- 电缆热稳定系数，一般取 100，环境温度 35℃，电缆温Up = 6.3= 3. 16(KA) 3 Z 3 1.151R = 0 i = = 0.36()R = P 2 N .T = 0.012 = 0.007()u %U 2 7.5 6.32升不超过 120℃时，铜芯电缆聚乙烯电缆熔化温度为 130℃，电 缆负荷率为 80％。

S 70mm 2 故选用 MYJV22-3×70 电缆符合要求。

min2、二回路电缆的热稳定性校验，与一回路电缆相同，不在做叙 述。

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）。

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。

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 。

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。