高压电缆截面选择计算书

**集团**化工有限责任公司8×40.5MVA电石工程110KV及10KV电缆选型计算书设计：甘孝文计算：甘孝文**天晟**有限公司2011年11月1日一、110KV电缆选型计算1 设备运行环境条件及电力系统情况注：爬电比距指设备外绝缘的爬电距离与系统最高电压之比。

1.2电力系统情况a、额定工作电压：Uo/U，64/110 kV；b、最高工作电压：Uom/Um，72/126 kV；c、额定频率：50Hz；d、接地方式：中性点直接接地；e、系统短路电流：18.93kA （根据***电力勘测设计院提供的《**集团**化工电石项目配套110KV变电站初步设计说明书》和《**集团**化工有限责任公司***氯碱综合利用工程供电方案研究》中电气部分短路电流计算值）。

1.3 敷设条件、安装位置及环境a、电缆直接敷设在桥架上，排列方式为品字形。

b、敷设方式为机械牵引敷设。

c、最小弯曲半径：敷设安装时： 20 倍电缆平均外径；电缆运行时： 15 倍电缆平均外径；d、导体运行温度：长期正常运行90℃；短路（最长时间5s）250℃。

e、金属外护层接地方式：GIS端直接接地，变压器端保护接地。

f、电缆户内终端垂直安装在支架上，GIS终端垂直安装在GIS屋内配电装置室内。

2.电缆截面选型：2.1 最大运行电流计算(按过负荷30%计算)=276.33A2.2 短路电流校验110KV电缆最大绝热短路电流(1S)的计算：=34.3KA厂家提供的YJLW03-64/110kV-1×240mm2电缆资料其空气中载流量在品字形敷设在电缆桥架中时为570A，电缆导体1秒热短路电流：34.7 kA。

110KV电力电缆要求其热短路电流大于系统短路电流。

2.3电缆选型根据GB/T 11017.2-2002《额定电压110KV交联聚乙烯绝缘电力电缆及附件》附录C的电缆使用环境选择交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套电力电缆。

结论：根据以上计算和电缆的选型要求YJLW03-64/110kV-1×240mm2电缆完全满足本工程要求。

1、电缆截面选择电力电缆平均每公里、每平方毫米的电阻为18欧姆，电力电缆上的电压降不得超过5%，即不得超过10V。

可根据公式：10≥(P/U)*2*18*L/S其中:S表示电力电缆的横截面积,P表示外场子设备的功率,U表示电压,L表示距离。

2、设备用电估算根据国家电缆生产标准，电缆的电阻率应为：18Ω/Km·mm2。

使用VV22-2×Xmm2电缆Km回路阻抗为：2×18/X设备的动态功耗为YW，工作电流为Y/220本设计中车辆监测器距收费站最远距离为ZKm，因此设备回路压降为：(Y/220)×Z×(2×18/X )回路压降小于5%，满足设备使用要求3、工程上常用的估算公式：KW×距离/360＝截面积电工必须要掌握的----电缆截面估算#1先估算负荷电流1．用途这是根据用电设备的功率（千瓦或千伏安）算出电流（安）的口诀。

电流的大小直接与功率有关，也与电压、相别、力率（又称功率因数）等有关。

一般有公式可供计算。

由于工厂常用的都是380/220伏三相四线系统，因此，可以根据功率的大小直接算出电流。

2.口诀低压380/220伏系统每千瓦的电流，安。

千瓦、电流，如何计算？电力加倍，电热加半。

①单相千瓦，4.5安。

②单相380，电流两安半。

③3．说明口诀是以380/220伏三相四线系统中的三相设备为准，计算每千瓦的安数。

对于某些单相或电压不同的单相设备，其每千瓦的安数，口诀另外作了说明。

①这两句口诀中，电力专指电动机。

在380伏三相时（力率0.8左右）,电动机每千瓦的电流约为2安.即将”千瓦数加一倍”(乘2)就是电流，安。

这电流也称电动机的额定电流。

【例1】 5.5千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为11安。

【例2】 40千瓦水泵电动机按“电力加倍”算得电流为80安。

电热是指用电阻加热的电阻炉等。

三相380伏的电热设备，每千瓦的电流为1.5安。

35kV 电缆选型计算书一、按持续允许电流选择：电源输出容量按16kW 考虑，U ＝35kV ，额定电Ig=16000/0.9/35/√3=293 A ； 电缆敷设于电缆沟中，根据《电力工程电缆设计规范》表D.0.1、D.0.5，环境温度校正系数取1.0，多根并列敷设校正系数为2根取0.9则Ixu ≥293/0.9=326A选用YJY23-26/35-3×185型三芯电缆,每根载流量为437A 。

二、按电压损失效验：U ＝35000V ，L ＝1.4kM ，cos Φ=0.9， I ＝293A根据电力工程电气设计手册1，附表4-13知：r ＝0.103Ω/km ；x ＝0.113Ω/km （r 为35kV 三芯电力电缆每公里的电阻值，x 为35kV 三芯电力电缆每公里的电抗值）.压降 )sin cos (173%ϕϕx r L I UU g +=∆ =0.29%，满足规范对于电缆压降的要求。

三、按短路电流热稳定性效验：35kV 短路时电流为18.8kA ，短路持续时间为0.3s, 短路热效应Q=I 2t=1.06032×108， 电缆热稳定系数为)20(1)20(1ln 1-+-+=p m K Jq C θαθαραη，（C1=17667.71, C2=13587.15）本次选用截面为185mm 2与240mm 2铜芯电缆电缆，α=0.00393(1/C °),ρ=0.0184×10-4（Ωcm 2/cm ），K 185=1.009，K 240=1.021,短路时允许最高温为250 C °，导体最高工作温度为90 C °A,B,C 组电缆导体允许最小截面75.33949102=⨯≥C Q SD,E 组组电缆导体允许最小截面75.78617102=⨯≥C Q SYJY23-26/35-3×185电缆截面为185mm2，YJY23-26/35-3×240电缆截面为240mm2，满足规范对于短路热稳定性的要求。

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=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。

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。

35kV电⼒电缆计算书1、电缆持续载流量计算本项⽬每10MWP ⼀条汇集线路送出，汇集线路电压等级为35kV ，功率因数按1考虑，则线路最⼤⼯作电流为：θcos 732.1a e U PI ==164.96A则电缆额定载流量I L 应满⾜：a ·I I K L ≥式中，K 为载流量校正系数，满⾜：43t ··K K K K =式中：K t -环境温度下的载流量校正系数；K 3-不同⼟壤热阻系数时，载流量校正系数； K 4-多根电缆并⾏敷设时，载流量校正系数。

2、环境温度载流量校验系数K t 选取环境温度载流量校验系数K t 满⾜下式：12t θθθθ--=m m K式中：m θ为电缆导体最⾼⼯作温度，本⽂取90℃；1θ为对应于额定载流量的基准环境温度，本⽂取20℃；2θ为实际环境温度，地下0.8m 处取30℃则计算可得本项⽬所⽤电缆环境温度校验系数K t =0.933、⼟壤热阻校正系数K 3选取《GB50217-2007电⼒⼯程电缆设计规范》中不同⼟壤热阻系数时电缆载流量校正系数如下表：不同⼟壤热阻系数时电缆载流量的校正系数（K 3）项⽬所在地江西新余市分宜县属亚热带湿润性⽓候，⾬量充沛，且光伏场区紧邻袁河，⼟壤较为湿润，故取⼟壤热阻系数K 3=1。

4、并⾏敷设校正系数K 4选取《GB50217-2007电⼒⼯程电缆设计规范》中⼟中直埋多根电缆并⾏敷设时载流量校正系数如下表：⼟壤中直埋多根并⾏敷设时电缆载流量校正系数（K 4）本项⽬光伏区35kV 电缆最⼤并⾏敷设数量为3根，由上表可得并⾏敷设校正系数K 4=0.87。

5、电缆截⾯选择由以上计算可得汇集电缆载流量L I 为：43t a··K K K I I L=203A本项⽬计划采⽤电缆为ZR-YJV22-26/35型，该型号下各截⾯电缆对应载流量如下表：26/35kv 三芯交联聚⼄烯绝缘电⼒电缆连续负荷参考载流量（A ）本项⽬35kV 电缆均采⽤直埋敷设，则根据各截⾯电缆载流量可得，本期选择35kV 电缆（箱变⾄升压变段）截⾯建议不⼩于70mm 2。

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。

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。

380V电动机回路PVC电缆截面选择表
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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。

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380V电动机回路XLPE电缆截面选择表
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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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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。

高压电力电缆截面的计算方法作者：李国良转贴自：本站原创点击数：660 更新时间：2009-3-30电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路。

架空线路具有投资少、施工敷设简易、维护检修方便等优点，缺点是自然条件(风、雪、冰、雷电等)对运行安全有较大的威胁。

为了节约国家的建设资金，一般以采用架空线路为宜。

但当受到条件限制时(如架空线路敷设在困难或有特殊要求)，则采用电缆线路供电。

电缆与架空线相比，散热条件差，故应考虑在短路条件下的热稳定问题。

因此高压电缆截面除按经济电流密度、允许电压损失、长时允许电流选择外，还应按短路的热稳定条件进行校验。

1 高压电缆截面选择方法(1) 按经济电流密度选择电缆截面。

根据高压电缆线路所带负荷的最大负荷年利用小时及电缆芯线材质，查出经济电流密度Jec ，然后计算正常运行时的长时最大负荷电流Imax ，电缆的经济截面S为：按经济电流密度选出的电缆，还应决定经济合理的电缆根数。

一般情况下，电缆截面在150mm2以下时，其经济根数为一条。

当截面S大于150mm2时，其经济根数可按S/150决定，取其整数。

若电缆截面S比一条150mm2电缆大，但又比两根150mm2的电缆小时，通常宜采用两根120mm2的电缆。

(2) 按长时允许电流选择电缆截面。

根据按经济电流密度选择的标准截面，查出其长时允许电流Iy，应不小于长时最大负荷电流Imax，即KIy≥Imax式中K为不同敷设条件下的综合校正系数，其中包括空气中单根敷设、空气中多根敷设、空气中穿管、土壤中单根敷设、土壤中多根敷设等综合系数。

(3) 按短路热稳定校验电缆截面。

电缆的最小热稳定截面为：式中I∞—三相最大稳态短路电流tdz—短路电流作用的等值时间(假想时间)C—与电缆材料及允许发热有关的热稳定系数若初选好的电缆截面大于此值，则合格，否则应加大电缆截面。

(4) 按电压损耗校验电缆截面。

对供电距离远、容量较大的电缆线路或电缆—架空混合线路，应校验其电压损失。