220kV电缆电缆载流量计算书

1、220kV220kV电电缆缆电电缆缆载载流流量量计计算算书书YJLW03 127/220kV 12000mm21. 基本条件1.1 电缆结构标称截面 Sc= 2500mm2导体直径 dc= 61.9mm 导体屏蔽厚度tic= 2.0mm 导体屏蔽直径 Dic= 66.4mm 绝缘厚度 ti= 24mm 绝缘直径Di= 114.4mm 绝缘屏蔽厚度tiu= 1.0mm 绝缘屏蔽直径Du= 116.4mm 缓冲层厚度tih= 5.0mm 缓冲层直径Dh= 126.4mm 铝套厚度til= 2.8mm 铝套直径Dl= 147.0mm PE外护套厚度te= 5.0mm PE外护套直径De= 157mm

2、 1.2 电缆敷设方式、环境条件和运行状况运行系统：三相交流系统,双回路,金属护套单点接地或交叉互联敷设条件：三角形直埋,排管,隧道敷设导体运行最高工作温度 c= 90环境温度：土壤中 h= 26标准环境温度0= 20直埋环境热阻系数2Km/w1.3 计算依据 电电缆缆额额定定载载流流量量计计算算，即即GB/TGB/T 10181-200010181-20002 导体交流电阻 导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。电缆单位长度导体工作温度下的交流电阻与导体直流电阻和集 肤效应及邻近效应有关，各参数计算如下。2.1 最高工作温度下导体直流电阻 已知： 20导体直流电阻 R0= 0.0000073/m

3、铜导体温度系数= 0.00393电缆允许最高工作温度c= 90 最高工作温度下导体直流电阻由下式给出：R=R01+（c-0） 各参数值代入，计算得：R= 9.308E-06/m2.2 集肤效应因数电源系统频率f= 50HzKs= 0.435/mHzXs2= 8f10-7Ks/RXs2= 5.8726 集肤效应因数Ys由下式给出：Ys=Xs4/（192+0.8*Xs4） 各参数值代入，计算得：Ys=Ys= 0.15712.3 邻近效应因数Kp= 0.37S= 400mmXs2= 8f10-7Kp/RXp2= 4.995/m 邻近效应因数Yp由下式给出：对于三根单芯电缆，按平行排列方式：Yp=Yp

4、= 0.00862.4 交流电阻 导体工作温度下交流电阻R为：R= R(1+Ys+Yp)R= 1.09E-05/m3. 介质损耗电源周期= 2f对地电压（相电压）VU0= 127kV绝缘材料介电常数= 2.3绝缘材料介质损耗角正切tg= 0.0005电缆每相单位长度电容C= 2.35E-10F/m电缆每相单位长度介质损耗Wd= CU02tgWd= 0.5951W/m4. 金属铝护套的损耗 护套中的损耗因数由金属护套（屏蔽）功率损耗（1）和铠装层损耗（2） 1是由环流（1）和涡流（1）所引起的损耗，故总功率损耗因数为：1= 1+1 由于电缆结构中没有铠装层，则2=04.1 金属铝护套电阻的计算2

5、0时铝护套电阻率s= 2.8400E-08m电阻温度系数s= 0.00403护套工作温度s= 60ds= 0.5*(Doc+Dit)+tilmmds= 142.9mm护套截面积AS= dstilm2AS= 1.257E-03m2工作温度下铝护套的电阻Rs：Rs= s/As1+s(s-0)各参数代入式得：Rs= 2.62E-05/m4.2 金属铝护套的功率损耗1回路间距 L= 0.4m电缆导体轴间距离S= 0.4m皱纹铝护套直径Dl= 0.147m金属套厚度til= 0.0028m角频率= 2f电缆直径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单芯电缆呈三角形排列1= (1.14*m2.45+0.33)*(Dl/2S)(0.92m+1.66)1= 0.019542.1027734涡流损耗由下式给出：1= Rs/R*gs*0*(1+1+2)+(1til)4/(121012)各参数代入上述公式得：1= 0.152护套单点接地或交叉互联环流损耗等于零即：1= 0金属铝护套的损耗1= 1+11= 0.1525. 绝缘热阻T1的计算（单根导体和金属套之间热阻为T1）已知： 交联聚乙烯热阻

7、系数T= 3.5导体直径dc= 61.9mm绝缘厚度ti= 24mm 绝缘热阻T1由下式给出：T1= (T/2)ln(1+2ti/dc)各参数代入上述公式得：T1= 0.3198K.m/W6. 内衬层热阻T2的计算 电缆结构中没有铠装内衬层，则：T2= 0K.m/W7. 外护层热阻T3的计算已知： PE/沥青热阻系数T= 3.5K.m/W铝套外径Dl= 147mm电缆外径De= 157mm外护层厚度te= 5.0mm铝套厚度til= 2.8mm 内衬层热阻T3由下式给出：T3= (T/2)ln（Dl+2te)/(Dl/2+De/2+til)各参数代入上述公式得：T3= 0.01258K.m/W

8、8. 外部热阻T4的计算8.1 敷设在pe管中，其外部热阻由以下组成：T4=T4+T4+T4电缆表面和管道内表面之间空间热阻T4管道本身热阻T4管道外部热阻T4T4由下式给出：T4= U/(1+0.1*(V+Y*m)*DeU,V,Y与电缆敷设条件有关,见JB/T 10181.3-2000表4查得m为电缆与管道之空间介质的平均温度,假定值为40U= 5.2V= 0.91Y= 0.01m= 40各参数代入上述公式得:T4= 0.2411K.m/WT4由下式给出：T4=t*ln(Do/Dd)/(2*3.14)t管道材料的热阻系数t= 3.5k.m/w管道外径Do= 280mm管道内径Dd= 250m

9、m各参数代入上述公式得:T4= 0.0632K.m/WT4由下式给出:t4= n/2/3.14*(pe-pc)*Ln(U+(U2-1)0.5)排管中有负荷的电缆数N= 6混凝土周围土壤热阻系数pe= 2混凝土热阻系数pc= 1U= Lc/rb预制件中心埋设深度Lc= 1300预制件等效半径rb= Lnrb=0.5*(x/y)*(4/3.14-(x/y)Ln(1+(y/x)2)+Ln(x/2)预制件长边y= 2000预制件短边x= 600rb=431.4968647 6.0678894U=3.012768125各参数代入上述公式得：t4=1.687600028各参数代入上述公式得：T4= 1.9

10、92k.m/w8.2 电缆直埋T4= 1.5*pt/3.14*(LN(2U)-0.63)其中土壤热阻系数t= 2k.m/w电缆直埋深度l= 0.7m电缆外径(相当于管道直径）De= 157mmu= 2l/De各参数代入上述公式得：u= 8.917197452 热阻T4由下式给出：T4= 1.5*pt/3.14*(LN(2U)-0.63)各参数代入上述公式得：T4= 2.1497K.m/W8.3 空气中或隧道敷设电缆不受阳光直接照射,电缆周围热阻为:T4= 1/(3.14*De*h*(s)0.25)电缆外径De= 157.000散热系数,其中Z,E,g的选择参见JB/T 10181.3-2000

11、表2h= Z/(De)g+EZ= 0.960E= 1.250g= 0.200h= 2.6402.2002041(s)0.25根据a可查表得到,详见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. 电缆三角形排列直埋、空气、穿管敷设电缆的载流量 电缆载流量计算公式如下：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= 电缆载流量计算如下：I= （，Wd，R，T1，T2，T3，T4，1，2）排管中I= 1483A直埋I= 1433A空气中I= 2862A12000.01513000.060116000.011310000.01762400.0754 8000.02211850.0991 6300.02831500.124 5000.03661200.153 4000.0470 700.268圆形紧压导体取1.0分割导体取0.435 导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。电缆单位长度导体工作温度下的交流电阻与导体直流电阻和集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电电缆缆工工程程技技术术参参数数计计算算YJLW03 127/220kV 12000mm2电缆载流量计算书1. 基本条件1.1 电缆结构标称截面 Sc= 2500mm2导体直径 dc= 61.9mm 导体屏蔽厚度tic= 2.0mm 导体屏蔽直径 Dic= 66.4mm 绝缘厚度 ti= 24mm 绝

14、缘直径Di= 114.4mm 绝缘屏蔽厚度tiu= 1.0mm 绝缘屏蔽直径Du= 116.4mm 缓冲层厚度tih= 5.0mm 缓冲层直径Dh= 126.4mm 铝套厚度til= 2.8mm 铝套直径Dl= 147.0mm PE外护套厚度te= 5.0mm PE外护套直径De= 157mm 1.2 电缆敷设方式、环境条件和运行状况运行系统：三相交流系统,双回路,金属护套单点接地或交叉互联敷设条件：直埋土壤，平行排管敷设导体运行最高工作温度 c= 90环境温度：土壤中 h= 26标准环境温度0= 20直埋环境热阻系数1.2Km/w1.3 计算依据 电电缆缆额额定定载载流流量量计计算算，即即G

15、B/TGB/T 10181-200010181-20002 导体交流电阻 导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。电缆单位长度导体工作温度下的交流电阻与导体直流电阻和集 肤效应及邻近效应有关，各参数计算如下。2.1 最高工作温度下导体直流电阻 已知： 20导体直流电阻 R0= 0.0000073/m导体温度系数= 0.00393电缆允许最高工作温度c= 90 最高工作温度下导体直流电阻由下式给出：R=R01+（c-0） 各参数值代入，计算得：R= 9.308E-06/m2.2 集肤效应因数电源系统频率f= 50HzKs= 0.435/mHzXs2= 8f10-7Ks/RXs2= 5.8726 集肤效

16、应因数Ys由下式给出：Ys=Xs4/（192+0.8*Xs4） 各参数值代入，计算得：Ys=Ys= 0.15712.3 邻近效应因数Kp= 0.37S= 350mm(平行排管敷设电缆间距）Xs2= 8f10-7Kp/RXp2= 4.995/m 邻近效应因数Yp由下式给出：对于三根单芯电缆，按平行排列方式：Yp=Yp= 0.01122.4 交流电阻 导体工作温度下交流电阻R为：R= R(1+Ys+Yp)R= 1.09E-05/m3. 介质损耗电源周期= 2f对地电压（相电压）VU0= 127kV绝缘材料介电常数= 2.3绝缘材料介质损耗角正切tg= 0.0005电缆每相单位长度电容C= 2.35

17、E-10F/m电缆每相单位长度介质损耗Wd= CU02tgWd= 0.5951W/m4. 金属铝护套的损耗 护套中的损耗因数由金属护套（屏蔽）功率损耗（1）和铠装层损耗（2） 1是由环流（1）和涡流（1）所引起的损耗，故总功率损耗因数为：1= 1+1 由于电缆结构中没有铠装层，则2=04.1 金属铝护套电阻的计算20时铝护套电阻率s= 2.8400E-08 m电阻温度系数s= 0.00403护套工作温度s= 60ds= 0.5*(Doc+Dit)+tilmmds= 142.9mm护套截面积AS= dstilm2AS= 1.257E-03m2工作温度下铝护套的电阻Rs：Rs= s/As1+s(s

18、-0)各参数代入式得：Rs= 2.62E-05/m4.2 金属铝护套的功率损耗1回路间距 L=0.4m电缆导体轴间距离S= 0.35m皱纹铝护套直径Dl= 0.147m金属套厚度til= 0.0028m角频率= 2f电缆直径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假定导体以逆序连接电缆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涡流损耗由下式给出：1= Rs/R*gs*0*H*N*J+(1til)4/(121012)G= (1til)4/(121012) 0.000989769Rs/R=2.41249各参数代入上述公式得：1=

20、0.1229147 0.50024266 0.2310.211127239 0.5002426590.014732685护套单点接地或交叉互联环流损耗等于零即：1= 0金属铝护套的损耗1= 1+11= 0.5005. 绝缘热阻T1的计算（单根导体和金属套之间热阻为T1）已知： 交联聚乙烯热阻系数T= 3.5导体直径dc= 61.9mm绝缘厚度ti= 24mm 绝缘热阻T1由下式给出：T1= (T/2)ln(1+2ti/dc)各参数代入上述公式得：T1= 0.3199K.m/W6. 内衬层热阻T2的计算 电缆结构中没有铠装内衬层，则：T2= 0K.m/W7. 外护层热阻T3的计算已知： PE/沥

21、青热阻系数T= 3.5K.m/W铝套外径Dl= 147mm电缆外径De= 157mm外护层厚度te= 5.0mm铝套厚度til= 2.8mm 内衬层热阻T3由下式给出：T3= (T/2)ln（Dl+2te)/(Dl/2+De/2+til)各参数代入上述公式得：T3= 0.00786K.m/W8. 外部热阻T4的计算8.1 电缆直埋、敷设在PE管中，其外部热阻由以下组成：T4=T4+T4+T4电缆表面和管道内表面之间空间热阻T4管道本身热阻T4管道外部热阻T4T4由下式给出：T4= U/(1+0.1*(V+Y*m)*DeU,V,Y与电缆敷设条件有关,见JB/T 10181.3-2000表4查得m

22、为电缆与管道之空间介质的平均温度,假定值为40U= 5.2V= 0.91Y= 0.01m= 40各参数代入上述公式得:T4= 0.2411K.m/WT4由下式给出：T4=t*ln(Do/Dd)/(2*3.14)t管道材料的热阻系数t= 3.5k.m/w管道外径Do= 280mm管道内径Dd= 250mm各参数代入上述公式得:T4= 0.0632K.m/WT4由下式给出:t4= pt*(0.475*LN(2U)-0.346)其中土壤热阻系数t= 3k.m/w电缆直埋深度l= 1.5m电缆外径(相当于管道直径）De= 0.28mu= 2l/De各参数代入上述公式得：u= 10.71428571 热

23、阻T4 由下式给出：t4= n/2/3.14*(pe-pc)*Ln(U+(U2-1)0.5)排管中有负荷的电缆数N= 6混凝土周围土壤热阻系数pe= 2混凝土热阻系数pc= 1U= Lc/rb预制件中心埋设深度Lc= 1300预制件等效半径rb= Lnrb=0.5*(x/y)*(4/3.14-(x/y)Ln(1+(y/x)2)+Ln(x/2)预制件长边y= 2000预制件短边x= 600rb=431.4968647 6.067889389U=3.012768125各参数代入上述公式得：t4=1.687600028各参数代入上述公式得：T4= 1.992k.m/w8.2 电缆直埋T4= pt/2/3.14*(LN(U+(U2-1)0.5)+0.5*Ln(1+(2*L/S1)2)其中土壤热阻系数t= 2k.m/w电缆直埋深度l= 0.7m电缆外径(相当于管道直径）De= 157mu= 2l/Deu= 8.917197452相邻电缆之间轴线间距S1= 200 热阻T4由下式给出：T4= pt/2/3.14*(LN(U+(U2-1)0.5)+0.5*Ln(1+(2*L/S1)2)各参数代入上述公式得：T4= 1.539k.m/w8.3 空气中或