10kV电动机出线电缆最小截面计算

1、10kV 电动机馈线电缆最小截面计算一、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

2、选型依据。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、 10kV 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2Q t I th t thI th2：短路电流产生的热效应， kA2st th：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s2、按短路电流热稳定计算电缆

3、最小截面：3S m inQ t / C102S: 电缆所需的最小截面mmminC：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2Q zItQz：短路电流交流分量引起的热效应I ：短路电流有效值kAt ：短路电流持续时间s，按下式计算：ttbtguthut b：主保护装置动作时间s， tgu断路器固有分闸时间s， thu：断路器燃弧持续时间s。主保护动

4、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tgu查产品样本得出。当断路器断开额定容量时，断路器燃弧持续时间t hu可参考下列数值：真空断路器或SF6断路器为0.01 0.02s 。四、计算过程（以PTA主装置 10kV 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 ）11

5、0kV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R0.091， X0.087。1.2 PTA 主装置发电机相关参数1）额定功率： 20000kW2）额定电压： 10.5kV3）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） 0.03862.2 110kV 主变等效电抗标幺值XT1 计算X t1 U k % / 100S j / S st

6、r12 / 100 100 / 400 .32.3 110kV 总变至 PTA主装置出线电缆电抗及电阻标幺值计算R L0 .0360XL0 . 03442.4 电力系统对短路点k 的等效阻抗标幺值计算X k X SX tX l0 . 03860 . 30 .03440 .373Z k2220.3732RkXk0.0360.37472.5 电力系统提供 k 点的短路电流周期分量计算/ Z kI S I j5 .5 / 0.374714 .67 kA3、发电机对 k 点提供的短路电流计算（不考虑电抗器）I jI * 0 .1 1 .3746I G0.15 .47 .42 kA4、短路电流持续时间计算tt b t gut hu 40 40200 .1 s5、短路电流热效应计算214 .67 7.4222I g 0 .1 t0