10kV电动机出线电缆最小截面计算

1 10kV10kV 电动机馈线电缆最小截面计算电动机馈线电缆最小截面计算 一 概述一 概述 厂区设 110kV 总变电所一座 10kV 中心变电所五座 分别为 PTA 主装置 01HS1 循环水站 07HS1 给水加压站 06HS1 污水及厂前区变电所 总变 110kV 及 10kV 单母线分段运行 PTA 主装置变电所 10kV 母线接入一台 20000kW 的汽轮发电机 单回线运行 10kV 母联开关正常运行时处于合闸状态 0 4kV 侧单母线分段运行 其他变电所 10kV 及 0 4kV 均为单母线分段运行方式 厂区 10kV 动力电缆用量主要集中在 10kV 电动机 为确保电缆截面选型能满足热 动稳定的要求 故进行电缆最小截面计算 作为选型依据 二 设计计算依据二 设计计算依据 1 工业与民用配电设计手册第三版 2 电力工程电气设计手册 3 GB50217 2007 电力工程电缆设计规范 4 SH3038 2000 石油化工企业生产装置电力设计技术规范 三 三 10kV10kV 动力电缆最小截面计算方法动力电缆最小截面计算方法 采用热稳定的方法计算高压电缆的最小截面 高压电器能耐受短路电流流过时间 内所产生的热效应而不至损坏 则认为该电气设备对短路电流是热稳定的 这个特性 即是热稳定性 校验时满足下式 1 高压电器热稳定计算公式 tIQ thth t 2 短路电流产生的热效应 kA2 s Ith 2 高压电器热稳定允许通过的短时耐受电流的短时耐受时间 s tth 2 按短路电流热稳定计算电缆最小截面 10 3 min CQ S t 电缆所需的最小截面 mm2 Smin C 热稳定系数 6 35kV 交联聚乙烯绝缘电缆 铜芯 其导体长期允许的工作温 度为 90 GB12706 3 1991 额定电压 35kV 及以下铜芯 铝芯塑料绝缘电力电缆 第 2 三部分第 3 1 条规定 其短路时导体允许的最高温度为 250 C 137 3 短路电流在导体和电器中产生的热效应 t IQz 2 Qz 短路电流交流分量引起的热效应 I 短路电流有效值 kA t 短路电流持续时间 s 按下式计算 ttt hugub t 主保护装置动作时间 s 断路器固有分闸时间 s 断路器燃弧持续 tbtguthu 时间 s 主保护动作时间 tb 应为该保护装置的起动机构 延时结构和执行机构动作时间的 总和 当主保护装置整定为速断时 无延迟保护 短路电流持续时间 t 可查表 P211 5 8 数据 当继电保护有延时 应加上延时时间 断路器固有动作时间查产品样本得出 tgu 当断路器断开额定容量时 断路器燃弧持续时间可参考下列数值 thu 真空断路器或 SF6 断路器为 0 01 0 02s 四 计算过程 以四 计算过程 以 PTAPTA 主装置主装置 10kV10kV 电动机馈线电缆为例 电动机馈线电缆为例 1 计算依据 1 1 电力系统相关参数 1 根据接入系统文件 虹港石化 110kV 母线总短路电流约为 13kA 2 110kV 主变容量 40000kVA 短路阻抗 Uk 12 3 110kV 总变至 PTA 主装置变电所距离 1310m 采用 3 ZR YJV 8 7 10KV 3 240 电缆 电缆参数 电阻及感抗有效值 091 0 R 087 0 X 1 2 PTA 主装置发电机相关参数 1 额定功率 20000kW 2 额定电压 10 5kV 3 额定功率因数 0 8 滞后 4 超瞬态电抗 15 38 1 3 系统阻抗图 3 2 电力系统提供短路电流计算 短路点 k 取 PTA 主装置 10kVI 段母线处 2 1 系统等效电抗标幺值 虹港 110kV 母线及以上 0 0386 2 2 110kV 主变等效电抗标幺值 XT1计算 3 040 100100 12 100 1 SSUX strjkt 2 3 110kV 总变至 PTA 主装置出线电缆电抗及电阻标幺值计算 0360 0 RL 0344 0 XL 2 4 电力系统对短路点 k 的等效阻抗标幺值计算 373 00344 03 00386 0 XXXXltSk 3747 0 373 0036 0 2222 XkRkZk 2 5 电力系统提供 k 点的短路电流周期分量计算 kA ZIIkjS 67 143747 0 5 5 3 发电机对 k 点提供的短路电流计算 不考虑电抗器 kA IIIjG 42 74 53746 1 1 0 1 0 4 短路电流持续时间计算 st ttt hugub 1 0204040 5 短路电流热效应计算 St gskAII Qz 2 2 2 8