220kV電纜電纜載流量計算書

1、220kV220kV電電纜纜電電纜纜載載流流量量計計算算書書YJLW03 127/220kV 12000mm21. 基本條件1.1 電纜結(jié)構(gòu)標稱截面 Sc= 2500mm2導體直徑 dc= 61.9mm 導體屏蔽厚度tic= 2.0mm 導體屏蔽直徑 Dic= 66.4mm 絕緣厚度 ti= 24mm 絕緣直徑Di= 114.4mm 絕緣屏蔽厚度tiu= 1.0mm 絕緣屏蔽直徑Du= 116.4mm 緩沖層厚度tih= 5.0mm 緩沖層直徑Dh= 126.4mm 鋁套厚度til= 2.8mm 鋁套直徑Dl= 147.0mm PE外護套厚度te= 5.0mm PE外護套直徑De= 157mm

2、 1.2 電纜敷設(shè)方式、環(huán)境條件和運行狀況運行系統(tǒng)：三相交流系統(tǒng),雙回路,金屬護套單點接地或交叉互聯(lián)敷設(shè)條件：三角形直埋,排管,隧道敷設(shè)導體運行最高工作溫度 c= 90環(huán)境溫度：土壤中 h= 26標準環(huán)境溫度0= 20直埋環(huán)境熱阻系數(shù)2Km/w1.3 計算依據(jù) 電電纜纜額額定定載載流流量量計計算算，即即GB/TGB/T 10181-200010181-20002 導體交流電阻 導體損耗主要涉及到導體的交流電阻。電纜單位長度導體工作溫度下的交流電阻與導體直流電阻和集 膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)有關(guān)，各參數(shù)計算如下。2.1 最高工作溫度下導體直流電阻 已知： 20導體直流電阻 R0= 0.0000073/m

3、銅導體溫度系數(shù)= 0.00393電纜允許最高工作溫度c= 90 最高工作溫度下導體直流電阻由下式給出：R=R01+（c-0） 各參數(shù)值代入，計算得：R= 9.308E-06/m2.2 集膚效應(yīng)因數(shù)電源系統(tǒng)頻率f= 50HzKs= 0.435/mHzXs2= 8f10-7Ks/RXs2= 5.8726 集膚效應(yīng)因數(shù)Ys由下式給出：Ys=Xs4/（192+0.8*Xs4） 各參數(shù)值代入，計算得：Ys=Ys= 0.15712.3 鄰近效應(yīng)因數(shù)Kp= 0.37S= 400mmXs2= 8f10-7Kp/RXp2= 4.995/m 鄰近效應(yīng)因數(shù)Yp由下式給出：對于三根單芯電纜，按平行排列方式：Yp=Yp

4、= 0.00862.4 交流電阻 導體工作溫度下交流電阻R為：R= R(1+Ys+Yp)R= 1.09E-05/m3. 介質(zhì)損耗電源周期= 2f對地電壓（相電壓）VU0= 127kV絕緣材料介電常數(shù)= 2.3絕緣材料介質(zhì)損耗角正切tg= 0.0005電纜每相單位長度電容C= 2.35E-10F/m電纜每相單位長度介質(zhì)損耗Wd= CU02tgWd= 0.5951W/m4. 金屬鋁護套的損耗 護套中的損耗因數(shù)由金屬護套（屏蔽）功率損耗（1）和鎧裝層損耗（2） 1是由環(huán)流（1）和渦流（1）所引起的損耗，故總功率損耗因數(shù)為：1= 1+1 由于電纜結(jié)構(gòu)中沒有鎧裝層，則2=04.1 金屬鋁護套電阻的計算2

5、0時鋁護套電阻率s= 2.8400E-08m電阻溫度系數(shù)s= 0.00403護套工作溫度s= 60ds= 0.5*(Doc+Dit)+tilmmds= 142.9mm護套截面積AS= dstilm2AS= 1.257E-03m2工作溫度下鋁護套的電阻Rs：Rs= s/As1+s(s-0)各參數(shù)代入式得：Rs= 2.62E-05/m4.2 金屬鋁護套的功率損耗1回路間距 L= 0.4m電纜導體軸間距離S= 0.4m皺紋鋁護套直徑Dl= 0.147m金屬套厚度til= 0.0028m角頻率= 2f電纜直徑De= 0.157m1= (4)/(s107)1/21= 117.902gs= 1+(til/

6、Dl)1.74(1Dl10-3-1.6)gs= 1.0160m= /Rs10-7m= 1.20= 3*m2/(1+m2)(Dl/2S)20= 0.0597*C單芯電纜呈三角形排列1= (1.14*m2.45+0.33)*(Dl/2S)(0.92m+1.66)1= 0.019542.1027734渦流損耗由下式給出：1= Rs/R*gs*0*(1+1+2)+(1til)4/(121012)各參數(shù)代入上述公式得：1= 0.152護套單點接地或交叉互聯(lián)環(huán)流損耗等于零即：1= 0金屬鋁護套的損耗1= 1+11= 0.1525. 絕緣熱阻T1的計算（單根導體和金屬套之間熱阻為T1）已知： 交聯(lián)聚乙烯熱阻

7、系數(shù)T= 3.5導體直徑dc= 61.9mm絕緣厚度ti= 24mm 絕緣熱阻T1由下式給出：T1= (T/2)ln(1+2ti/dc)各參數(shù)代入上述公式得：T1= 0.3198K.m/W6. 內(nèi)襯層熱阻T2的計算 電纜結(jié)構(gòu)中沒有鎧裝內(nèi)襯層，則：T2= 0K.m/W7. 外護層熱阻T3的計算已知： PE/瀝青熱阻系數(shù)T= 3.5K.m/W鋁套外徑Dl= 147mm電纜外徑De= 157mm外護層厚度te= 5.0mm鋁套厚度til= 2.8mm 內(nèi)襯層熱阻T3由下式給出：T3= (T/2)ln（Dl+2te)/(Dl/2+De/2+til)各參數(shù)代入上述公式得：T3= 0.01258K.m/W

8、8. 外部熱阻T4的計算8.1 敷設(shè)在pe管中，其外部熱阻由以下組成：T4=T4+T4+T4電纜表面和管道內(nèi)表面之間空間熱阻T4管道本身熱阻T4管道外部熱阻T4T4由下式給出：T4= U/(1+0.1*(V+Y*m)*DeU,V,Y與電纜敷設(shè)條件有關(guān),見JB/T 10181.3-2000表4查得m為電纜與管道之空間介質(zhì)的平均溫度,假定值為40U= 5.2V= 0.91Y= 0.01m= 40各參數(shù)代入上述公式得:T4= 0.2411K.m/WT4由下式給出：T4=t*ln(Do/Dd)/(2*3.14)t管道材料的熱阻系數(shù)t= 3.5k.m/w管道外徑Do= 280mm管道內(nèi)徑Dd= 250m

9、m各參數(shù)代入上述公式得:T4= 0.0632K.m/WT4由下式給出:t4= n/2/3.14*(pe-pc)*Ln(U+(U2-1)0.5)排管中有負荷的電纜數(shù)N= 6混凝土周圍土壤熱阻系數(shù)pe= 2混凝土熱阻系數(shù)pc= 1U= Lc/rb預(yù)制件中心埋設(shè)深度Lc= 1300預(yù)制件等效半徑rb= Lnrb=0.5*(x/y)*(4/3.14-(x/y)Ln(1+(y/x)2)+Ln(x/2)預(yù)制件長邊y= 2000預(yù)制件短邊x= 600rb=431.4968647 6.0678894U=3.012768125各參數(shù)代入上述公式得：t4=1.687600028各參數(shù)代入上述公式得：T4= 1.9

10、92k.m/w8.2 電纜直埋T4= 1.5*pt/3.14*(LN(2U)-0.63)其中土壤熱阻系數(shù)t= 2k.m/w電纜直埋深度l= 0.7m電纜外徑(相當于管道直徑）De= 157mmu= 2l/De各參數(shù)代入上述公式得：u= 8.917197452 熱阻T4由下式給出：T4= 1.5*pt/3.14*(LN(2U)-0.63)各參數(shù)代入上述公式得：T4= 2.1497K.m/W8.3 空氣中或隧道敷設(shè)電纜不受陽光直接照射,電纜周圍熱阻為:T4= 1/(3.14*De*h*(s)0.25)電纜外徑De= 157.000散熱系數(shù),其中Z,E,g的選擇參見JB/T 10181.3-2000

11、表2h= Z/(De)g+EZ= 0.960E= 1.250g= 0.200h= 2.6402.2002041(s)0.25根據(jù)a可查表得到,詳見JB/T 10181.3-2000表8a= 3.14*De*h/(1+1+2)*(T1/n+T2*(1+1)+T3*(1+1+2)Ka= 0.378(s)0.25= 2.360T4= 0.3909. 電纜三角形排列直埋、空氣、穿管敷設(shè)電纜的載流量 電纜載流量計算公式如下：式中： = 641= 0.1522= 0.000n= 70R= 1.09E-05 /mWd= 0.5951W/mT1=T2= 0K.m/WT3= 0.01258K.m/WT4=T4=

12、T4= 電纜載流量計算如下：I= （，Wd，R，T1，T2，T3，T4，1，2）排管中I= 1483A直埋I= 1433A空氣中I= 2862A12000.01513000.060116000.011310000.01762400.0754 8000.02211850.0991 6300.02831500.124 5000.03661200.153 4000.0470 700.268圓形緊壓導體取1.0分割導體取0.435 導體損耗主要涉及到導體的交流電阻。電纜單位長度導體工作溫度下的交流電阻與導體直流電阻和集0.0092904551+(til/Dl)1.74(1Dl10-3-1.6)(1.1

13、4*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/W2.14970.3905（，Wd，R，T1，T2，T3，T4，1，2）220kV220kV電電纜纜工工程程技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)計計算算YJLW03 127/220kV 12000mm2電纜載流量計算書1. 基本條件1.1 電纜結(jié)構(gòu)標稱截面 Sc= 2500mm2導體直徑 dc= 61.9mm 導體屏蔽厚度tic= 2.0mm 導體屏蔽直徑 Dic= 66.4mm 絕緣厚度 ti= 24mm 絕

14、緣直徑Di= 114.4mm 絕緣屏蔽厚度tiu= 1.0mm 絕緣屏蔽直徑Du= 116.4mm 緩沖層厚度tih= 5.0mm 緩沖層直徑Dh= 126.4mm 鋁套厚度til= 2.8mm 鋁套直徑Dl= 147.0mm PE外護套厚度te= 5.0mm PE外護套直徑De= 157mm 1.2 電纜敷設(shè)方式、環(huán)境條件和運行狀況運行系統(tǒng)：三相交流系統(tǒng),雙回路,金屬護套單點接地或交叉互聯(lián)敷設(shè)條件：直埋土壤，平行排管敷設(shè)導體運行最高工作溫度 c= 90環(huán)境溫度：土壤中 h= 26標準環(huán)境溫度0= 20直埋環(huán)境熱阻系數(shù)1.2Km/w1.3 計算依據(jù) 電電纜纜額額定定載載流流量量計計算算，即即G

15、B/TGB/T 10181-200010181-20002 導體交流電阻 導體損耗主要涉及到導體的交流電阻。電纜單位長度導體工作溫度下的交流電阻與導體直流電阻和集 膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)有關(guān)，各參數(shù)計算如下。2.1 最高工作溫度下導體直流電阻 已知： 20導體直流電阻 R0= 0.0000073/m導體溫度系數(shù)= 0.00393電纜允許最高工作溫度c= 90 最高工作溫度下導體直流電阻由下式給出：R=R01+（c-0） 各參數(shù)值代入，計算得：R= 9.308E-06/m2.2 集膚效應(yīng)因數(shù)電源系統(tǒng)頻率f= 50HzKs= 0.435/mHzXs2= 8f10-7Ks/RXs2= 5.8726 集膚效

16、應(yīng)因數(shù)Ys由下式給出：Ys=Xs4/（192+0.8*Xs4） 各參數(shù)值代入，計算得：Ys=Ys= 0.15712.3 鄰近效應(yīng)因數(shù)Kp= 0.37S= 350mm(平行排管敷設(shè)電纜間距）Xs2= 8f10-7Kp/RXp2= 4.995/m 鄰近效應(yīng)因數(shù)Yp由下式給出：對于三根單芯電纜，按平行排列方式：Yp=Yp= 0.01122.4 交流電阻 導體工作溫度下交流電阻R為：R= R(1+Ys+Yp)R= 1.09E-05/m3. 介質(zhì)損耗電源周期= 2f對地電壓（相電壓）VU0= 127kV絕緣材料介電常數(shù)= 2.3絕緣材料介質(zhì)損耗角正切tg= 0.0005電纜每相單位長度電容C= 2.35

17、E-10F/m電纜每相單位長度介質(zhì)損耗Wd= CU02tgWd= 0.5951W/m4. 金屬鋁護套的損耗 護套中的損耗因數(shù)由金屬護套（屏蔽）功率損耗（1）和鎧裝層損耗（2） 1是由環(huán)流（1）和渦流（1）所引起的損耗，故總功率損耗因數(shù)為：1= 1+1 由于電纜結(jié)構(gòu)中沒有鎧裝層，則2=04.1 金屬鋁護套電阻的計算20時鋁護套電阻率s= 2.8400E-08 m電阻溫度系數(shù)s= 0.00403護套工作溫度s= 60ds= 0.5*(Doc+Dit)+tilmmds= 142.9mm護套截面積AS= dstilm2AS= 1.257E-03m2工作溫度下鋁護套的電阻Rs：Rs= s/As1+s(s

18、-0)各參數(shù)代入式得：Rs= 2.62E-05/m4.2 金屬鋁護套的功率損耗1回路間距 L=0.4m電纜導體軸間距離S= 0.35m皺紋鋁護套直徑Dl= 0.147m金屬套厚度til= 0.0028m角頻率= 2f電纜直徑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= Cm2/(1+m2)(Dl/2S)20= 0.0260*CZ= Dl/2/SZ= 0.2Y= S/LY= 0.88假定導體以逆序連接電纜123456相序RSTTSRC1.561.51.

19、561.50=0.03897180.1558870.0389720.0389720.1558870.038972H= （m=1.1 Z=0.2）1.1401.0270.9750.9751.0271.140N= （Y=0.9）1.1181.26622.47112.47111.26621.118J= (m=1.1 Z=0.2 Y=0.9) 0.991.0020.9920.9071.0020.1014渦流損耗由下式給出：1= Rs/R*gs*0*H*N*J+(1til)4/(121012)G= (1til)4/(121012) 0.000989769Rs/R=2.41249各參數(shù)代入上述公式得：1=

20、0.1229147 0.50024266 0.2310.211127239 0.5002426590.014732685護套單點接地或交叉互聯(lián)環(huán)流損耗等于零即：1= 0金屬鋁護套的損耗1= 1+11= 0.5005. 絕緣熱阻T1的計算（單根導體和金屬套之間熱阻為T1）已知： 交聯(lián)聚乙烯熱阻系數(shù)T= 3.5導體直徑dc= 61.9mm絕緣厚度ti= 24mm 絕緣熱阻T1由下式給出：T1= (T/2)ln(1+2ti/dc)各參數(shù)代入上述公式得：T1= 0.3199K.m/W6. 內(nèi)襯層熱阻T2的計算 電纜結(jié)構(gòu)中沒有鎧裝內(nèi)襯層，則：T2= 0K.m/W7. 外護層熱阻T3的計算已知： PE/瀝

21、青熱阻系數(shù)T= 3.5K.m/W鋁套外徑Dl= 147mm電纜外徑De= 157mm外護層厚度te= 5.0mm鋁套厚度til= 2.8mm 內(nèi)襯層熱阻T3由下式給出：T3= (T/2)ln（Dl+2te)/(Dl/2+De/2+til)各參數(shù)代入上述公式得：T3= 0.00786K.m/W8. 外部熱阻T4的計算8.1 電纜直埋、敷設(shè)在PE管中，其外部熱阻由以下組成：T4=T4+T4+T4電纜表面和管道內(nèi)表面之間空間熱阻T4管道本身熱阻T4管道外部熱阻T4T4由下式給出：T4= U/(1+0.1*(V+Y*m)*DeU,V,Y與電纜敷設(shè)條件有關(guān),見JB/T 10181.3-2000表4查得m

22、為電纜與管道之空間介質(zhì)的平均溫度,假定值為40U= 5.2V= 0.91Y= 0.01m= 40各參數(shù)代入上述公式得:T4= 0.2411K.m/WT4由下式給出：T4=t*ln(Do/Dd)/(2*3.14)t管道材料的熱阻系數(shù)t= 3.5k.m/w管道外徑Do= 280mm管道內(nèi)徑Dd= 250mm各參數(shù)代入上述公式得:T4= 0.0632K.m/WT4由下式給出:t4= pt*(0.475*LN(2U)-0.346)其中土壤熱阻系數(shù)t= 3k.m/w電纜直埋深度l= 1.5m電纜外徑(相當于管道直徑）De= 0.28mu= 2l/De各參數(shù)代入上述公式得：u= 10.71428571 熱

23、阻T4 由下式給出：t4= n/2/3.14*(pe-pc)*Ln(U+(U2-1)0.5)排管中有負荷的電纜數(shù)N= 6混凝土周圍土壤熱阻系數(shù)pe= 2混凝土熱阻系數(shù)pc= 1U= Lc/rb預(yù)制件中心埋設(shè)深度Lc= 1300預(yù)制件等效半徑rb= Lnrb=0.5*(x/y)*(4/3.14-(x/y)Ln(1+(y/x)2)+Ln(x/2)預(yù)制件長邊y= 2000預(yù)制件短邊x= 600rb=431.4968647 6.067889389U=3.012768125各參數(shù)代入上述公式得：t4=1.687600028各參數(shù)代入上述公式得：T4= 1.992k.m/w8.2 電纜直埋T4= pt/2/3.14*(LN(U+(U2-1)0.5)+0.5*Ln(1+(2*L/S1)2)其中土壤熱阻系數(shù)t= 2k.m/w電纜直埋深度l= 0.7m電纜外徑(相當于管道直徑）De= 157mu= 2l/Deu= 8.917197452相鄰電纜之間軸線間距S1= 200 熱阻T4由下式給出：T4= pt/2/3.14*(LN(U+(U2-1)0.5)+0.5*Ln(1+(2*L/S1)2)各參數(shù)代入上述公式得：T4= 1.539k.m/w8.3 空氣中或