高压电缆的选择

采区高压电缆的选择相对下井主电缆的选择来讲更加简单，主要从三个方面来选择。

1、按持续允许电流来选择电缆截面

              KIp≥Ia

式中：Ip 空气温度为25℃时，电缆允许截流量，安；对不同绝缘的高压电缆可查表12-2-5～12-2-7；12-2-21(交联电缆)

       K 温度校正系数；可查表12-2-25；电缆线芯最高允许工作温度65℃，周围环境温度25℃，故可K取1。

      Ia 通过电缆的最大持续工作电流，安。

2、按电缆首端在系统最大运行方式时发生三相短路，应满足热稳定的要求。

⑴热稳定系数法。此方法较简单，一般在纸绝缘电缆的热稳定计算中采用此法。(目前不用)

         Amin≥IK(3)(tj)1/2/C

式中：Amin  电缆短路时热稳定要求的最小截面，mm2；

          IK(3)   三相最大稳态短路电流，安；

      tj 短路电流作用的假想时间，秒；井下中央变馈出线整定时间一般取瞬动，故tj值为0.25秒。

      C 热稳定系数，查表10-3-3。

⑵按电缆的允许短路电流法。此法较复杂，主要用于交联聚乙烯电缆的热稳定计算。

①允许短路电流计算

        I SC={CC/(r20at)*ln{[1+α(θSC-20)]/ [1+α(θ0-20)]}}1/2

式中： I SC  允许短路电流，安；

      θSC  电缆允许短路温度，℃；交联电缆为230℃；油浸纸绝缘电缆为220℃。

      θ0   短路前电缆温度；℃；可取65℃

       r20    20℃时每厘米电缆导线的交流电阻，Ω/cm;

      α   导体电阻的温度系数，20℃时：铜：0.00393 1/℃；铝：0.00403 1/℃；都近似于0.004；

      CC    每厘米电缆导线的电容，焦耳/厘米3·℃；铜：3.5；铝：2.48；

      t   短路时间，秒；为保护整定时间和开关动作时间之和。取0. 5秒或0.75秒。

②导线交流电阻计算

每厘米导线交流电阻r按下式计算：

      r=r′(1+YS+YP)

式中：r 每厘米电缆导线交流电阻，Ω/cm;

      r′每厘米电缆导线直流电阻，Ω/cm;

      YS 集肤效应系数；

      YP  邻近效应系数。

③集肤效应和邻近效应系数计算

见第十二章 5-12-59页 12-2-3和12-2-4两式。

④导线直流电阻计算

每厘米电缆导线直流电阻r′按下式计算

      r′=ρ20/A[1+α(θ-20)]K1K2K3

式中：ρ20  导线材料在20℃下的电阻系数；铜芯：1.84×10-6Ω·cm2/cm；铝芯：3.10×10-6 Ω·cm2/cm；

     A   导线截面积，cm2

        α 20℃时的电阻温度系数；

     θ 电缆导线温度，℃；6KV取65℃，10KV取60℃；

     K1  扭绞系数，一般取：1.012

K2    成缆系数，一般取：1.007

K3    紧压效应系数，一般取：1.01

⑶按正常负荷校验电压损失

△   U%=1000/10·U N 2·P·L(R0+X0tanφ)=K·P·L

式中：K 每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分数，6KV时，K=2.78(R0+X0tanφ)；10KV时，K=1·(R0+X0tanφ)。

         在不同功率因数及不同电缆截面时的数据可查表10-3-6及10-3-7

     U N  额定电压，KV；

     P   电缆输送的有功功率，兆瓦；

     L   电缆线路长度，公里；

 

 

 

截面(mm2)

 

 

16

 

 

25

 

 

35

 

 

50

 

 

70

 

 

95

 

 

120

 

 

R0

 

 

1.287

 

 

0.824

 

 

0.588

 

 

0.412

 

 

0.294

 

 

0.217

 

 

0.192

 

 

X0

 

 

0.094

 

 

0.085

 

 

0.078

 

 

0.075

 

 

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