220kV电缆电缆载流量计算书.xls

1、220kV220kV电电缆缆电电缆缆载载流流量量计计算算书书YJLW03 127/220kV 12000mm21.基本条件1.1 电缆结构标称截面 Sc=2500mm2导体直径 dc=61.9mm 导体屏蔽厚度tic=2.0mm 导体屏蔽直径 Dic=66.4mm 绝缘厚度 ti=24mm 绝缘直径Di=114.4mm 绝缘屏蔽厚度tiu=1.0mm 绝缘屏蔽直径Du=116.4mm 缓冲层厚度tih=5.0mm 缓冲层直径Dh=126.4mm 铝套厚度til=2.8mm 铝套直径Dl=147.0mm PE外护套厚度te=5.0mm PE外护套直径De=157mm 1.2 电缆敷设方式、环境条

2、件和运行状况运行系统：三相交流系统,双回路,金属护套单点接地或交叉互联敷设条件：三角形直埋,排管,隧道敷设导体运行最高工作温度 c=90环境温度：土壤中 h=26标准环境温度0=20直埋环境热阻系数2Km/w1.3 计算依据 电电缆缆额额定定载载流流量量计计算算，即即GB/TGB/T 10181-200010181-20002 导体交流电阻 导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。电缆单位长度导体工作温度下的交流电阻与导体直流电阻和集 肤效应及邻近效应有关，各参数计算如下。2.1 最高工作温度下导体直流电阻 已知：20导体直流电阻 R0=0.0000073/m铜导体温度系数=0.00393电缆允许最

3、高工作温度c=90 最高工作温度下导体直流电阻由下式给出：R=R01+（c-0）各参数值代入，计算得：R=9.308E-06/m2.2 集肤效应因数电源系统频率f=50HzKs=0.435/mHzXs2=8f10-7Ks/RXs2=5.8726 集肤效应因数Ys由下式给出：Ys=Xs4/（192+0.8*Xs4）各参数值代入，计算得：Ys=Ys=0.15712.3 邻近效应因数Kp=0.37S=400mmXs2=8f10-7Kp/RXp2=4.995/m 邻近效应因数Yp由下式给出：对于三根单芯电缆，按平行排列方式：Yp=Yp=0.00862.4 交流电阻 导体工作温度下交流电阻R为：R=R(

4、1+Ys+Yp)R=1.09E-05/m3.介质损耗电源周期=2f对地电压（相电压）VU0=127kV绝缘材料介电常数=2.3绝缘材料介质损耗角正切tg=0.0005电缆每相单位长度电容C=2.35E-10F/m电缆每相单位长度介质损耗Wd=CU02tgWd=0.5951W/m4.金属铝护套的损耗 护套中的损耗因数由金属护套（屏蔽）功率损耗（1）和铠装层损耗（2）1是由环流（1）和涡流（1）所引起的损耗，故总功率损耗因数为：1=1+1 由于电缆结构中没有铠装层，则2=04.1 金属铝护套电阻的计算20时铝护套电阻率s=2.8400E-08m电阻温度系数s=0.00403护套工作温度s=60ds

5、=0.5*(Doc+Dit)+tilmmds=142.9mm护套截面积AS=dstilm2AS=1.257E-03m2工作温度下铝护套的电阻Rs：Rs=s/As1+s(s-0)各参数代入式得：Rs=2.62E-05/m4.2 金属铝护套的功率损耗1回路间距 L=0.4m电缆导体轴间距离S=0.4m皱纹铝护套直径Dl=0.147m金属套厚度til=0.0028m角频率=2f电缆直径De=0.157m1=(4)/(s107)1/21=117.902gs=1+(til/Dl)1.74(1Dl10-3-1.6)gs=1.0160m=/Rs10-7m=1.20=3*m2/(1+m2)(Dl/2S)20=

6、0.0597*C单芯电缆呈三角形排列1=(1.14*m2.45+0.33)*(Dl/2S)(0.92m+1.66)1=0.019542.1027734涡流损耗由下式给出：1=Rs/R*gs*0*(1+1+2)+(1til)4/(121012)各参数代入上述公式得：1=0.152护套单点接地或交叉互联环流损耗等于零即：1=0金属铝护套的损耗1=1+11=0.1525.绝缘热阻T1的计算（单根导体和金属套之间热阻为T1）已知：交联聚乙烯热阻系数T=3.5导体直径dc=61.9mm绝缘厚度ti=24mm 绝缘热阻T1由下式给出：T1=(T/2)ln(1+2ti/dc)各参数代入上述公式得：T1=0.

7、3198K.m/W6.内衬层热阻T2的计算 电缆结构中没有铠装内衬层，则：T2=0K.m/W7.外护层热阻T3的计算已知：PE/沥青热阻系数T=3.5K.m/W铝套外径Dl=147mm电缆外径De=157mm外护层厚度te=5.0mm铝套厚度til=2.8mm 内衬层热阻T3由下式给出：T3=(T/2)ln（Dl+2te)/(Dl/2+De/2+til)各参数代入上述公式得：T3=0.01258K.m/W8.外部热阻T4的计算8.1 敷设在pe管中，其外部热阻由以下组成：T4=T4+T4+T4电缆表面和管道内表面之间空间热阻T4管道本身热阻T4管道外部热阻T4T4由下式给出：T4=U/(1+0

8、.1*(V+Y*m)*DeU,V,Y与电缆敷设条件有关,见JB/T 10181.3-2000表4查得m为电缆与管道之空间介质的平均温度,假定值为40U=5.2V=0.91Y=0.01m=40各参数代入上述公式得:T4=0.2411K.m/WT4由下式给出：T4=t*ln(Do/Dd)/(2*3.14)t管道材料的热阻系数t=3.5k.m/w管道外径Do=280mm管道内径Dd=250mm各参数代入上述公式得:T4=0.0632K.m/WT4由下式给出:t4=n/2/3.14*(pe-pc)*Ln(U+(U2-1)0.5)排管中有负荷的电缆数N=6混凝土周围土壤热阻系数pe=2混凝土热阻系数pc

9、=1U=Lc/rb预制件中心埋设深度Lc=1300预制件等效半径rb=Lnrb=0.5*(x/y)*(4/3.14-(x/y)Ln(1+(y/x)2)+Ln(x/2)预制件长边y=2000预制件短边x=600rb=431.4968647 6.0678894U=3.012768125各参数代入上述公式得：t4=1.687600028各参数代入上述公式得：T4=1.992k.m/w8.2 电缆直埋T4=1.5*pt/3.14*(LN(2U)-0.63)其中土壤热阻系数t=2k.m/w电缆直埋深度l=0.7m电缆外径(相当于管道直径）De=157mmu=2l/De各参数代入上述公式得：u=8.917

10、197452 热阻T4由下式给出：T4=1.5*pt/3.14*(LN(2U)-0.63)各参数代入上述公式得：T4=2.1497K.m/W8.3 空气中或隧道敷设电缆不受阳光直接照射,电缆周围热阻为:T4=1/(3.14*De*h*(s)0.25)电缆外径De=157.000散热系数,其中Z,E,g的选择参见JB/T 10181.3-2000表2h=Z/(De)g+EZ=0.960E=1.250g=0.200h=2.6402.2002041(s)0.25根据a可查表得到,详见JB/T 10181.3-2000表8a=3.14*De*h/(1+1+2)*(T1/n+T2*(1+1)+T3*(1

11、+1+2)Ka=0.378(s)0.25=2.360T4=0.3909.电缆三角形排列直埋、空气、穿管敷设电缆的载流量 电缆载流量计算公式如下：式中：=641=0.1522=0.000n=70R=1.09E-05/mWd=0.5951W/mT1=T2=0K.m/WT3=0.01258K.m/WT4=T4=T4=电缆载流量计算如下：I=（，Wd，R，T1，T2，T3，T4，1，2）排管中I=1483A直埋I=1433A空气中I=2862A12000.01513000.060116000.011310000.01762400.0754 8000.02211850.0991 6300.0283150

12、0.124 5000.03661200.153 4000.0470 700.268圆形紧压导体取1.0分割导体取0.435 导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。电缆单位长度导体工作温度下的交流电阻与导体直流电阻和集0.0092904551+(til/Dl)1.74(1Dl10-3-1.6)(1.14*m2.45+0.33)*(Dl/2S)(0.92m+1.66)Lnrb=0.5*(x/y)*(4/3.14-(x/y)Ln(1+(y/x)2)+Ln(x/2)10.3198K.m/W1.9919K.m/W2.14970.3905220kV220kV电电缆缆工工程程技技术术参参数数计计算算YJLW03

13、 127/220kV 12000mm2电缆载流量计算书1.基本条件1.1 电缆结构标称截面 Sc=2500mm2导体直径 dc=61.9mm 导体屏蔽厚度tic=2.0mm 导体屏蔽直径 Dic=66.4mm 绝缘厚度 ti=24mm 绝缘直径Di=114.4mm 绝缘屏蔽厚度tiu=1.0mm 绝缘屏蔽直径Du=116.4mm 缓冲层厚度tih=5.0mm 缓冲层直径Dh=126.4mm 铝套厚度til=2.8mm 铝套直径Dl=147.0mm PE外护套厚度te=5.0mm PE外护套直径De=157mm 1.2 电缆敷设方式、环境条件和运行状况运行系统：三相交流系统,双回路,金属护套单点

14、接地或交叉互联敷设条件：直埋土壤，平行排管敷设导体运行最高工作温度 c=90环境温度：土壤中 h=26标准环境温度0=20直埋环境热阻系数1.2Km/w1.3 计算依据 电电缆缆额额定定载载流流量量计计算算，即即GB/TGB/T 10181-200010181-20002 导体交流电阻 导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。电缆单位长度导体工作温度下的交流电阻与导体直流电阻和集 肤效应及邻近效应有关，各参数计算如下。2.1 最高工作温度下导体直流电阻 已知：20导体直流电阻 R0=0.0000073/m导体温度系数=0.00393电缆允许最高工作温度c=90 最高工作温度下导体直流电阻由下式给出：

15、R=R01+（c-0）各参数值代入，计算得：R=9.308E-06/m2.2 集肤效应因数电源系统频率f=50HzKs=0.435/mHzXs2=8f10-7Ks/RXs2=5.8726 集肤效应因数Ys由下式给出：Ys=Xs4/（192+0.8*Xs4）各参数值代入，计算得：Ys=Ys=0.15712.3 邻近效应因数Kp=0.37S=350mm(平行排管敷设电缆间距）Xs2=8f10-7Kp/RXp2=4.995/m 邻近效应因数Yp由下式给出：对于三根单芯电缆，按平行排列方式：Yp=Yp=0.01122.4 交流电阻 导体工作温度下交流电阻R为：R=R(1+Ys+Yp)R=1.09E-0

16、5/m3.介质损耗电源周期=2f对地电压（相电压）VU0=127kV绝缘材料介电常数=2.3绝缘材料介质损耗角正切tg=0.0005电缆每相单位长度电容C=2.35E-10F/m电缆每相单位长度介质损耗Wd=CU02tgWd=0.5951W/m4.金属铝护套的损耗 护套中的损耗因数由金属护套（屏蔽）功率损耗（1）和铠装层损耗（2）1是由环流（1）和涡流（1）所引起的损耗，故总功率损耗因数为：1=1+1 由于电缆结构中没有铠装层，则2=04.1 金属铝护套电阻的计算20时铝护套电阻率s=2.8400E-08 m电阻温度系数s=0.00403护套工作温度s=60ds=0.5*(Doc+Dit)+tilmmds=142.9mm护套截面积AS=dstilm2AS=1.257E-03m2工作温度下铝护套的电阻Rs：Rs=s/As1+s(s-0)各参数代入式得：Rs=2.62E-05/m4.2 金属铝护套的功率损耗1回路间距 L=0.4m电缆导体轴间距离S=0.35m皱纹铝护套直径Dl=0.147m金属套厚度til=0.0028m角频率=2f电缆直径De=0.157m1=(4)/(s107)1/2