电力电缆主要电气参数计算公式及计算实例

1、电缆及附件的设计必须滿足额龙电汪、面电冲击电压、操作冲击电压和系统呆壹电压的妾求.其龙义 如下， 礒左电斥 載定电压是电繼及附件设计和电性试述用的基准电压，用u0/ua示 *电缆及附件设计的与体和绝缘屏粒之闾的散定丄频电压有妓值.单位为kV； u电缆及附件设计的色相与体间的联定工频屯 汗有效信.单应为k 舌电冲击电圧口 Up电境及阳件设计所需承爱的盲电冲击电压的峰億.就基本绝缘水平BIL.亜位为kV 揉作冲击电压口 Us电缆及陥件设计所需承受的視作冲击电斥的11伯.单任为kV 系址星高电斥口 Um是在正章15行条件下任佃时條和申.网上性何点谖農相囘电圧的右效値。它不包括由于故障 条件和人员荷的

2、突加切斯而适成的电圧暂时的娈化，单位为kV 定雜电压参数见下表点击放大) 电统的额定电压值 kV汀 :爺屈电江花 系统中性点接地 有效接地 非有效接地 系统额走电压 10 20 35 66 110 220 330 500 10 20 35 66 U/U 6/10 12/20 21/35 38/66 64/110 127/220 190/330 290/500 8. 7/10 18/20 2”35 50/66 11.5 23 42.5 76 126 252 380 550 11.5 23 42.5 76 BIL 75 125 200 325 550 1050 1175 1550 95 170 2

3、50 450 外护套冲击电压 30 20 20 37.5 37.5 47.5 62.5 72.5 20 20 20 37.5 以上摘录于城市电力电统线路设计技术规 (DL/T 5221-2005)第7. 1.1条、 额走电压 500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缰电力电统及其附件第2部分额走电压500kV-aJm=550kV)交联聚乙烯绝 缭电力电缆(GB 2207c击电压的時值为950kV)500kV或作刘击电圧的姙值为1175kV. 2.1导体直浣电阴 单位长度电缆的导宜流电阻用下式计算 心纠1 +叩一20）占也（G/m） yl 式中： R单位长度电缆导体在9C温度下的直流电阻； A

4、导体截面积，如导体右n根相同直径d的导线扭合而 成，A=nnd2/4; P20导体在温度为20时的电阻率，对于标准软 铜P20=0.017241mm2/rn：对于标准硬铝： P20=0.02864mm2/rn ； 导体电阻的温度系数（1/C）;对于标准软铜： =0.003934C_1;对于标准侵铝：=0.004033； ki单根导线加工过程引起金属电阻率的增加所引 入的系数。一般为1.02-1.07 （线径越小，系数越大）；具 体可见电线电缆手册表3-2-2； k2用多根导线绞合而成的线芯，使单根导线长度增 加所引入的系数。对于实心线芯，=1;对于固定敷设电缆紧 圧多根导线绞合线芯结构，=1.

5、02 （200nm2以下） 仁 03 （240mm2以上） k3紧压线芯因紧压过程使导线发硬、电阻率堆加所 引入的系数（约1.01） ? 匕因成缆绞合増长线芯长度所引入系数，对于多芯 电缆及单芯分割导线结构，（约1.01）; k5因考虑导线允许公差所刖入系数.对于紧压结 构，约1.01；对于非紧压型，k5-d/（d-e）2 Cd为导体直 径，e为公差）0-吨 公山：寻侔的给构M滾电劇 (60%丄益0$ )捉学-Kw暂ff/VIQOSt/VIGsl* S电绕中心间的迈忌，m； 若三芯电统电坯中心间的距刽不尊更，或单芯三根諂字捧列时三相回路电绕的电感按下式计舁: Z =厶十如二心+ 地空“ 10H

6、 rn 3De 伍电厂 式中： Sr S2. S3电铳各栢中心之间的SB. m. 4.电缆金尿护育的电恿 三角排刘 三根卑芯电统按等边三毎形敕设的三相平衡负载交流回路.护至开路.再相卑位收度电统金希护 会的电感为： L,= 2ln(S/rs) X107 ( H/m) 式中： rc电缰金屋护套的平均半径.me 4.2 三根单芯电娩沒寻距惡平血敷设的三相平衡负载交流回路，护会开路，写相单位长度电烧金廣护 套的电惑为： 対于中间B相， Lse=2ln(S/ra) xio7 ( H/n) 对于A相； LsA=2ln(S/rs) X107 -a (2ln2)X10T (H/n) 对于c相 Lsc-2ln

7、(S/r)X1O 7 -a2(2ln2 ) X1O7 (H/ra) 式中： ct (1 +2 疋三(-1-丿疗)，2 三相平均值： Ls=2ln(S/r$)X10 z +2/3-ln2 X10 ; (H/m) 43 任克直线排列 二根虫芯电缆平面敷设的三柜平衡负責交涼回路.电缆换位护套开路.每相兰位长康电缆技术 护弃的电感为： LsB=2ln(SiS2S5)V3)v3/r$) X1O ( H/m) 电抗 X=wL ( 0/m) 式中： L电這望位怅度的电减，H/m: w-2nf 阻坑 Z= (RdX?) uz ( O/ni) 式中： R电塗生位长度豹交流有效电阻，0/m, 电缆荒电压陡为; U

8、TZI ( V) 式中； 1导体电流.A； I一一缆长度.叫 6. 电缆的电容 电缆的电容是电缆屮的一个更芟参数，它决逹电缆线路 的输送容童。在超高压电缆线路中.电容电流可能达到电缆 额定电流的数值，因此高压电缆必须采取措施(一般采取交 叉互联)抵消电容电流来提高缆线路的输送容量C 电缆电荷量与电压的的比值则为该电缆的电容。 相电压： u-q/(2 n e Q e ). In(D/D() 所以电缆单位长度的电容为； C-q/u=2ne()e/1 n (Dj/Dc) 式中$ Dj绝缘外径，m； 8绝缘介质相对介电常数，交联聚乙烯-2.5,聚乙 烯8=2. 3,聚氯乙烯=8 0, F/m； 0真空

9、绝对介电常数，0=8. 86X10 12, F/d；因 7. 计算实例 条电缆型号YJLW02-64八10-1X630长度为2300m. #外径Dc-30m,绝塚外径DR5mm,电後全耳护 会的平均半径r6=43. 85,线芯在20 C时导体电曰率p20=0. 017241 X10-6Q m ,线芯电阻沮度系数 CFO. 00393*C-1 , kik2k3k4k5l,电细日距lOOm,臭空介电穹数o电86X1072F/m,绝缘介质 相对介申.當敎严？ 5正當运行时裁涛虽420九计算该申.缆的頁流申兩.文流中用、电感.甲抗.申圧 降及电容. 计31如下： 1 去流电阻 1 + ae-20)1

10、k5 (Q/m) 根搭直流电阻公式：/ 得: R * =0. 017241 X 10(0 00393 (90-20)/(630X10 二 0. 3439 X 10 (C/) 该电缱总电阻为 R=0. 3489 X1OMX 2300 - 0. 08025 2 交流电俎 田公式YsXs4/(】92408Xs金属护套的电感 田公式L、=2ln(S/rjXl(y7 4 2/3-ln2 X107得到单位长度金厘护套的电惑： Lsi-2ln(100/43.85)xw7 t2/3-ln2 xw7 -2. 11X10-7H/ni ) Xs该电缆舍屈护奔的电恳为Ls =2.11 X10-7H/mX2300=0.

11、 4355X灯帀 = ( 8nf/R xlO s) 219 : Xs二(8X3. 14X50/0. 3489X10) X 10-14= 12. 96 YS = 12. 9/( 1920.8X12. 96)= 0 064 由公式Xp= ( 8Trf/RfxlO 7b ) 2得: Xp4=(8X3. 14X50/0. 3489X io*4)次 1()”=12.96 由公jYp-Xp4/(1920.8Xp4)(Dc/S)20.312(De/S)z-t-1.18/P(/(1920.8Xp4)0.27 : Yp-12. 96/ = 0.02 有公式R=R，(lYs“Yp)得: R=0. 3439 X104(1*0. 064*0. 02) =0 378 X 10(Q/n) 该电缆交渍电FflRz=O. 378 X1O4X2300 = 0. 8699 (O) 3. 电惑 由公式L二匕+2ln(2S/DJ X10 7得到更杭长店申.感： L10.5xl0 742ln(2Xi00/65) xlO 7 =2.75x10 7c H/m ) 该电缆总电感为L=2 75X10 7 X 2300=0. 632X10 3H 5. 电抗、阻抗及色压降 由公式X二wL得到电抗： X=2nfX0.632X10 3-0 199 0 田公式Z二(RSxO X得到卩且抗： Z= (