小区工程电缆线路分析与计算
  作者:未知    来源:纪华益     查看:552次 字体:
摘要:电力电缆选择是电气设计的主要内容之一,本文从根据环境与敷设条件选型,按长期允许载流量选择截面,按经济电流范围选择截面,分析本小区工程架空电缆的选择。
关键词:电缆线路分析  电缆线路选型计算
        0 引言
        金玉小区4台630KVA箱变供电:由6KV电缆线路利用原有电杆敷设1100m提供。原有线路还有2000米架空线路,架空线为钢芯铝绞线LGJφ185。630KVA变压器高压侧额定电流Ie1=60.6A,供电变电所运行参数如下:
箱变计算负荷如下:1#箱变功率Pjs=456KW,2#箱变功率Pjs=498KW,3#箱变功率Pjs=463KW,4#箱变功率Pjs=452KW,cosφ=0.85,单台变压器高压电缆引线为YJV-6-3×35,4台630KVA箱变总电流Ie1=240A。原架空线还带有少量负荷:400KVA、50KVA、20KVA各一台。请确定新增电缆的型号及截面。
        1 计算过程
        1.1 电力电缆选型,主要依据是GB50217-94《电力工程电缆设计规范》和《高压电缆选用导则》DL401—2002。应考虑最大载流量。 
        应计算三种情况:持续运行载流量、周期运行(应考虑负荷曲线)载流量、事故紧急运行或过负荷运行时的载流量。 
        1.1.1 预期的相间或相对地短路时流过的对称和不对称的短路电流。 
        1.1.2 短路电流最长持续时间。 
        1.1.3 电缆线路压降。 
        1.2 根据环境与敷设条件选型 电力电缆选型的考量,主要依据是GB50217-94《电力工程电缆设计规范》。其主要思想是对电缆型号的选择,应在满足电缆敷设场合技术要求的前提下,兼顾我国电缆工业发展的技术政策。即:线芯以铝代铜、绝缘层以橡塑代油浸纸、金属护套以铝代铅以及在外护层上发展橡塑护套或组合护套等。考虑到:最近几年,裸铜加权平均价上涨200%,而与此同时,铝材加权平均价仅上涨30%;铜材的导电率高,20℃时的电阻率为1.72×106 Ω/cm,铝线芯20℃时的电阻率2.82×106Ω/cm约为铜的1.68倍;载流量相同时,铝线芯截面约为铜的1.5倍。采用铜线芯损耗比较低,铜材的机械性能优于铝材,延展性好,便于加工和安装。抗疲劳强度约为铝材的1.7倍。但铝材比重小,在单位长度电阻值相同的情况下,铝导体截面应为铜导体的140%,铝线芯的质量仅为铜的42%,而采购价仅为铜芯缆的30%。
        铝芯电缆与铜芯电缆相比明显较轻,且较为经济。
        综合比较各种因素,一般考虑:①架空输电线路、②较大截面的中频线路,宜采用铝芯电缆。又因本线路已有三分之二段为185mm2钢芯铝绞线,且6~35KV交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,介质损耗低,性能优良,结构简单,制造方便,外径小,质量轻,载流量大,敷设方便,不受高差限制,耐腐蚀,做终端和中间接头较简便。(最新数据:YJV-6-3×120电缆近似重量:5340Kg/Km,电缆出厂价格:364,000元/Km;YJLV-6-3×180电缆近似重量:3946Kg/Km,电缆出厂价格:120,000元/Km。)
        故6KV电压等级铝芯聚氯乙烯交联绝缘类电力电缆(YJLV)为首选。
        1.3 按长期允许载流量选择截面 《电力工程电缆设计规范》GB50217-94,还对1.0KV~10KV常用电力电缆,载流量基础数据,给出了一组基本校正系数。该类系数主要依据于西南电力设计院已完成的《不同敷设条件下电缆载流量的校正和实用算法》科研成果。
        箱式变是给不同工作制下多组用电设备供电的,故应首先计算出支线上每组设备的计算负荷,然后将其每组设备有功计算负荷、无功计算负荷分别相加,从而得到低压干线有功计算负荷P30和无功计算负荷Q30,最后确定视在计算负荷S30和计算电流I30。即:
        按供电负荷的实际大小,箱式变高压侧计算电流:
        I30=I30(1)+I30(2)+I30(3)+I30(4)=36.8+47.9+44.6+43.5=172.9(A)
        查载流量基准数据表得:铝芯95mm2载流量(205~209A)可满足负荷的要求。
        但考虑箱式变高压侧电缆可能通过的最大持续电流为:
        Imax=∑I30=4×I30=4×60=240(A)
        则电缆最大允许载流量为: 
        查载流量基准数据表得:铝芯150mm2载流量(270~277A)最接近最大允许载流量Iz的计算值。故初选电缆型号为:YJLV-6-3×I50。
        1.4 按经济电流范围选择截面 在一定的敷设条件下,每一线芯截面都有一个经济电流范围,IEC287-3-2/1995提供了这一范围上、下限值的计算公式为         
        查《工业与民用配电设计手册》取低价区(企业内部电),铝芯240mm2经济电流范围:190~256A,最接近最大允许载流量Iz的计算值。
        故再选电缆型号为:YJLV-6-3×240。(基本为扩大两级)
        1.5 初选电缆截面的电压降校验 从35KV/6KV变电所馈线间隔至

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