工业硅电缆选型.doc

原始资料：
供电方式有太站三号发电机分支603甲刀闸与603分支开关之间供电，供电电源主要以电网倒送，个别情况需三号机单带负荷，一条10kV高压供电线路，线路有0.45km电缆及2.5km架空线路组成，供电线路最低电压按8.5kV考虑，供电负荷11000kW。最热月平均温度40℃，cosφ＝0.9，三相短路电流I =40kA，短路时间tk=1.15s。
电缆沿四号发电机10.5kV母线道敷设经电缆道风洞引至尾水侧，在厂大门口江边上杆。
一、供电导线选择校验计算
1、电缆
1）、按持续工作电流选择：
采用三相铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，电缆沟敷设。Ig＝11000kVA／(×6kV)＝1058.5A
Ixu≥Ig／k0·k1
式中：
Ixu电缆在额定情况下的长期允许载流量
Ig回路持续工作电流（一般取额定电流的1.05倍）
k0环境温度系数，查表得k0＝0.92
k1不同敷设条件下的校正系数，查表得k1＝0.85
计算得Ixu＝1058.5×1.05／0.92×0.85＝1421.26A
查表：在空气中敷设铝芯300mm2载流量475A。
2）、按经济电流密度选：(铜芯)当最大负荷利用小时大于5000小时且线路长度大于20米时，应按经济电流密度选择电缆截面。
电缆承受负荷较大，且年利用小时数大于3000小时以上，电缆长度远超过20米，其截面应按经济电流密度选，即：S≥Sj＝Ig／j
式中：
Sj：电缆的经济截面，mm2
j：经济电流密度（选择铜芯电缆时，取j＝2.25），A/mm2
计算得：Sj＝470mm2
选用铝芯电缆：
3）：选择结果：
母线形式：10kV三芯胶联聚乙烯绝缘阻燃护套铜芯电缆
电缆额定电压U0/U 8.7／10 电缆外径：70mm
型号：2×（YJV23－3×240）（2根并联）
允许电流：900A
截面面积：370mm2
4）、校验结果：
按短路电流热稳定要求的母线最小截面按下式求出：
Smin≥=297（mm2）
式中：
Qk：短路电流热效应，A2·s。
QK＝·t。Id：最大运行方式下短路电流，A；t：短路电流作用时间，s。
C：热稳定系数。
C ＝
＝＝144.79

计算得Smin＝297mm2＜370mm2
结果表明，选用2根YJV22－3×185电缆并联作为出口母线满足热稳定条件。
5）、校验电压损耗：
ΔUal%＝173ImaxL(rcosΦ+xsinΦ)/Ue=173×1058×0.45（0.128×0.9＋0.091×0.43）／10000＝1.69％
小于允许电压损耗ΔUal%=5～8，故电压损耗满足要求。
5、此电缆属于发电机直配电缆线路，为保证系统运行的可靠性，按规程应敷设等截面，同型号的双条电缆，故选185mm2两条电缆。
2）、按经济电流密度选：（铝芯）
电缆承受负荷较大，且年利用小时数大于5000小时，电缆长度远超过20米，其截面应按经济电流密度选，即：S≥Sj＝Ig／j
式中：
Sj：电缆的经济截面，mm2
j：经济电流密度（选择铜芯电缆时，取j＝1.54），A/mm2
计算得：Sj＝475mm2
3）：选择结果：
母线形式：10kV三芯胶联聚乙烯绝缘阻燃护套铜芯电缆
电缆额定电压U0/U 8.7／10 电缆外径：81mm
型号：2×（YJLV22－3×240）（2根并联）
允许电流：820A
截面面积：480mm2
4）、校验结果：
按短路电流热稳定要求的母线最小截面按下式求出：
Smin≥=471（mm2）
Qk＝·t。Id：最大运行方式下短路电流，A；t：短路电流作用时间，s。
C：热稳定系数。
C ＝
＝×10-2＝90

计算得Smin＝476mm2＜480mm2
结果表明，选用2根YJLV22－3×240电缆并联作为出口母线满足热稳定条件。
2、校验电压损耗：
ΔUal%＝173ImaxL(rcosΦ+xsinΦ)/Ue=173×680×0.45（0.16×0.9＋0.09×0.43）／10000＝0.96％
小于允许电压损耗ΔUal%=5～8，故电压损耗满足要求。
5、此电缆属于发电机直配电缆线路，为保证系统运行的可靠性，按规程应敷设等截面，同型号的双条电缆，故选240mm2两条电缆。

2、架空线选择
1）、按经济电流密度选择：
采用轻型钢芯铝绞线。运行小时数大于5000小时，即j＝0.9A／mm2。而架空线路计算电流为：I30＝1058A。
因此经济截面为：
Aj＝I30／j＝1058／1.3＝813mm2
选LGJQ－400mm2两根并列运行钢芯铝绞线。
2）、校验发热条件：
查表得知轻型钢芯铝绞线LGJQ－400mm2单根25℃时允许载流量为835A＞604A，运行满足发热条件。
3)、校验机械条件：
Ajx＝35mm2，因此LGJQ－300mm2满足机械强度要求。
4）、校验电压损失：
利用LGJQ－400mm2和cosφ＝0.9，UN＝8.5kV（Δu%）/（kW.km）=0.324×10-3,因此线路的电压损耗为:ΔU%=（Δu%）PL=（0.304×10-3%×8000×0.9×2.5）=5.47%。而ΔUal%＝5％＞ΔU%＝3.89%，因此满足电压损失要求。
二、隔离刀闸选择
GN30-10D型开关
主要技术数据
型号
额定电压（kV）
最高工作电压（kV）
额定电流（A）
额定短时耐受电流(4s)（kA）
动稳定电流kA
(峰值)
重量
kg
GN19-10/1000-31.5
10
12
1,000
31.5
80
49

三、架空线路导线间距离
挡距50米0.65米挡距60米0.7米
四、横担（挡距为50米）
耐张杆横担为：2×∠90×8
直线杆横担为：∠63×6
终端杆横担为：2×∠75×8
电缆与架空线连接处装设氧化锌避雷器一组。
型号为：
计算短路电流
基准 Sj＝100MVA，Uj＝10.5kV，Ij＝5.5kA
电网单带时Id网＝5.5÷0.297＝18.51kA
当机组开时Id发＝3.727×5.5＝20.49kA
电缆终端短路时，短路电流为：I＝40kA
0.056（电网）＋0.223（变压器）＋0.08×0.45／2（电缆）＝0.297
发电机：0.327＋0.223＋0.018=0.568
Xj=0.568×54.285／100＝0.308
查表得
0
0.01
0.06
0.2
0.6
1
2
4
3.727
3.547
3.163
2.95
2.943
2.952
2.970
2.993