10kV電動機(jī)出線電纜最小截面計算

1、10kV電動機(jī)饋線電纜最小截面計算概述廠區(qū)設(shè)110kV總變電所一座，10kV中心變電所五座，分別為PTA主裝置01HS1循 環(huán)水站07HS1給水加壓站06HS1污水及廠前區(qū)變電所。總變110kV及10kV單母線分段運(yùn)行；PTA主裝置變電所10kV母線接入一臺20000kW 的汽輪發(fā)電機(jī)，單回線運(yùn)行，10kV母聯(lián)開關(guān)正常運(yùn)行時處于合閘狀態(tài)，0.4kV側(cè)單母線 分段運(yùn)行；其他變電所10kV及0.4kV均為單母線分段運(yùn)行方式。廠區(qū)10kV動力電纜用量主要集中在10kV電動機(jī)，為確保電纜截面選型能滿足熱/ 動穩(wěn)定的要求，故進(jìn)行電纜最小截面計算，作為選型依據(jù)。二、設(shè)計計算依據(jù)1、工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第

2、三版2、電力工程電氣設(shè)計手冊3、GB50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范4、SH3038-2000石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范三、10kV動力電纜最小截面計算方法采用熱穩(wěn)定的方法計算高壓電纜的最小截面，高壓電器能耐受短路電流流過時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而不至損壞，則認(rèn)為該電氣設(shè)備對短路電流是熱穩(wěn)定的，這個特性即是 熱穩(wěn)定性，校驗時滿足下式：1、高壓電器熱穩(wěn)定計算公式亠 * 2Q t - | th t thI 2h :短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，kA2 stth:高壓電器熱穩(wěn)定允許通過的短時耐受電流的短時耐受時間s2、按短路電流熱穩(wěn)定計算電纜最小截面：S m rn = Q t / C 10 3

3、S i :電纜所需的最小截面mmminC:熱穩(wěn)定系數(shù)，635kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（銅芯），其導(dǎo)體長期允許的工作溫度為90C （GB12706.3-1991額定電壓35kV及以下銅芯、鋁芯塑料絕緣電力電纜第 三部分第3.1條規(guī)定），其短路時導(dǎo)體允許的最高溫度為 250C, C=1373、短路電流在導(dǎo)體和電器中產(chǎn)生的熱效應(yīng)2Q I tQz短路電流交流分量引起的熱效應(yīng)I :短路電流有效值kAt :短路電流持續(xù)時間s,按下式計算：t b t gu t hutb :主保護(hù)裝置動作時間s，t gu斷路器固有分閘時間s，thu :斷路器燃弧持續(xù) 時間s。主保護(hù)動作時間tb應(yīng)為該保護(hù)裝置的起動機(jī)構(gòu)、延時結(jié)構(gòu)

4、和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作時間的 總和。當(dāng)主保護(hù)裝置整定為速斷時（無延遲保護(hù)），短路電流持續(xù)時間t可查表P2115-8 數(shù)據(jù)，當(dāng)繼電保護(hù)有延時，應(yīng)加上延時時間。斷路器固有動作時間t 查產(chǎn)品樣本得出。 gu當(dāng)斷路器斷開額定容量時，斷路器燃弧持續(xù)時間thu可參考下列數(shù)值：真空斷路器或SF6斷路器為0.010.02s。四、計算過程（以PTA主裝置10kV電動機(jī)饋線電纜為例）1、計算依據(jù)1.1電力系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)1）根據(jù)接入系統(tǒng)文件，虹港石化110kV母線總短路電流約為13kA；2 ） 110kV主變?nèi)萘?0000kVA 短路阻抗Uk=12%3 ） 110kV總變至 PTA主裝置變電所距離 1310m 采用 3* （

5、ZR-YJV-8.7/10KV 3*240） 電纜，電纜參數(shù)：電阻及感抗有效值 R=0.091，X=0.087。1.2 PTA主裝置發(fā)電機(jī)相關(guān)參數(shù)1）額定功率：20000kW2）額定電壓：10.5kV3）額定功率因數(shù)：0.8 （滯后）4）超瞬態(tài)電抗：15.38%1.3系統(tǒng)阻抗圖MXO4kV2、電力系統(tǒng)提供短路電流計算（短路點(diǎn) k取PTA主裝置10kVI段母線處）2.1系統(tǒng)等效電抗標(biāo)幺值（虹港110kV母線及以上）0.03862.2 110kV主變等效電抗標(biāo)幺值Xti計算X ti =U k% /100 S j / Sstr =12 /100100 / 40 =0.32.3 110kV總變至PTA

6、主裝置出線電纜電抗及電阻標(biāo)幺值計算R L = o.0360X L = 0.03442.4電力系統(tǒng)對短路點(diǎn)k的等效阻抗標(biāo)幺值計算Xk=Xs X X l = 0.03860 .30 .0344 二 0 .373 2 2 卜 2 2乙二 Rk Xk 二 0.036 0.373 二。37472.5電力系統(tǒng)提供k點(diǎn)的短路電流周期分量計算I ； = I j/ Z k = 5.5 / 0.3747=14 .67 kA3、發(fā)電機(jī)對k點(diǎn)提供的短路電流計算（不考慮電抗器）I G0.1 = I j T *0.1 = 1 .3746 漢 5.4 = 7.42 kA4、短路電流持續(xù)時間計算t 二 tb tgu thu = 404020 = 0.1s5、短路電流熱效應(yīng)計算2