中压动力电缆截面选择浅析

1、    中压动力电缆截面选择浅析    张亮 袁秋霞摘 要：在电力系统中，电缆截面的选择直接影响到整个电力系统的潮流分布，短路电流大小，从而影响电力系统的安全可靠的运行，因此，电缆截面的选择显得尤为重要，本文综合考虑各种因素，对中压电缆截面的选择做了阐述。关键词：中压电缆;载流量;降容系数;压降1、引言在电力系统中，电缆起着不可或缺的作用。对于需要长时间工作的电缆而言，当电缆中有电流流过时，电缆会有一定的温升。当电缆流过的电流小于此工况下的额定载流量时，电缆的温升不会影响绝缘层的绝缘效果，因此电缆可以正常工作;而当电缆中流过的电流大于其额定载流量时，电缆

2、温升会加大，会使绝缘损坏，甚至燃烧，危及工作人员安全，导致设备损坏，造成很大的经济损失。2、中压电力电力截面选择本文以某国外项目中电压等级为13.8kv的电缆为例，阐述如何选择电缆截面以及电缆截面的校验。某国外项目中有一台13.8kv/0.4kv变压器， 容量为800kva，变压器的满负荷电流为33.5a，系统短路电流为25ka/1s。该变压器的电缆敷设方式为直埋平铺无间隙敷设，埋深为0.8m，土壤热阻系数为120 cm/w，土壤温度为40，现对该电缆截面进行选择和校验。电缆形式：13.8kv交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装铜芯单芯电缆。电缆长度为100m，线芯长期允许工作温度为90，短路热稳定

3、允许温度为250。2.1电缆允许最小截面根據iec-60949 绝热短路电流计算公式为：其中iad ： 在绝热短路电流，t ： 短路电流持续时间，s ： 载流体的几何截面积（mm2）f ： 最终温度 （oc ）i ： 起始温度 （oc ） ： 在0oc 时电阻温度系数的倒数（铜为234，铝为228），k：基于载流导体材料的常数，其中：0 ： 20 oc 时载流体的比热（j/k.m3），20 ：20 oc载流体的电阻率（ .m）s=174.6mm2其中iad为绝热短路电流，考虑到热损失系数对于交流聚乙烯绝缘电缆，x=0.41（mm2/s）1/2，y=0.12（mm2/s）1/2因此 导体最小允许

4、截面积为s=178 mm2。2.2电缆降容系数电缆供货商提供的13.8kv直埋电缆载流量基于的敷设环境为：埋深为0.8m，土壤热阻系数为120 cm/w，土壤温度为30，计算载流量时要考虑降容系数的影响。电缆降容系数主要考虑电缆成组敷设，土壤温度，土壤热阻系数，埋深因素的影响。根据电缆供货商提供的降容系数表格，电缆成组直埋敷设降容系数为0.85，土壤降容系数为0.85，土壤热阻系数的降容系数为1，土壤埋深的降容系数为1，因此总的降容系数为0.85×0.85×1=0.7225。根据电缆供货商提供的直埋敷设的13.8kv电缆载流量，并考虑1.2倍安全系数，选择300 mm2截面

5、电缆，考虑降容系数后的载流量为307a大于变压器最大负荷电流。3、中压电力电缆截面校验3.1根据电压降落校验最大电压降落要求不大于5%，电压降落大小为：其中vd  ： 电缆降落百分比，vn  ：额定电压13.8kv，i：满负荷电流 40.2a，l：电缆长度 0.1km，n：每相的电缆根数，r和x ：电缆电阻0.0991/km和电缆电抗0.1055/km，cos ：功率因数0.9。3.2 热稳定校验由绝热短路电流计算公式为：考虑到热损失系数，13.8kv 300截面电缆允许的短路电流大小为iad =43.5ka大于25ka。因此，该变压器可选择13.8kv 300 mm2电缆

6、，载流量，压降，热稳定校验均满足要求。4、总结在电力网络中，电缆截面选择过大时，电缆敷设时会造成一定的困难，另外会会造成一定的经济损失;电缆截面选择过小时，电缆会过载运行，导致过热绝缘损坏、线损增加，影响电缆、电气设备的安全运行，严重时，会造成火灾事故。因此在工程实践中要合理布置电缆敷设方式以及路径，根据电缆载流量合理的选择电缆截面并利用电压降以及热稳定等进行校验。参考文献：1iec 60502-2，power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kv （um = 1，2 kv） up to 30 kv （um = 36 kv） 20142工业与民用配电设计手册第四版3伍娟，唐志军，郭艳.低压配电线路电力电缆截面的选择与节能j.科技创新与应用，2017（22）：82+84.4夏锋.浅析电厂电力电缆截面选择的影响因素j.城市建设理论研究（电子版），2016（33）：20-22科学与财富2019年35期科学与财富的其它文章学生党员发展培养质量提升策略