热校验计算实例

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1、电缆热稳定校验计算实例: 一、当短路持续时间不大于5S时，绝缘导体的热稳定应按下式进行校验:简化为：SN2.21*I （t 取 0.1S,K 取 143）二、短路持续时间小于0.1S时，应计入短路电流非周期分量的影响，大于5S时，应计入散 热的影响。注：本计算实例是基于0.1S5S之间进行的。三、公式取值说明：S-导体线芯截面，mm2t-短路持续电流时间，S,取值见下表。I-短路电流有效值，KAK-热稳定系数，取值见下表。表4.3.2.11热稳定系数K线芯y缘聚氯乙 烯普通橡 胶乙丙橡胶、交联乙烯铜芯导 体115131143铝芯导 体768795注：1、表中K值6mm2及以下的电缆不适用。（本

2、表摘自2003版技术措施P32页）表4.3.2.22校验热效应的短路电流持续时间断路器开断速度断路器全分闸时间（S）短路电流持续时间（S）高速小于0.080.1中速0.080.120.15低速大于0.120.2（本表摘自2003版技术措施P32页） 四、低压线路短路电流计算公式：Ik=C*Un/ V 3/Zk简化为：Ik=230/Zk式中：Ik短路1电流周期分量有效值，KAUn 系统标称电压，取380VZ；短路阻抗，mQC 电压系数，计算三相短路时取1.05，计算单相接地故障取1.0另， 短路电阻：RRs+ Rt+ Rm+ Rl短路电抗：Xk=X：+ XT+ X：+ XL短路阻抗：Zk=（R2

3、K+ X2k） %式中：Rs Xs折算到0.4KV侧的系统电阻、电抗，mQ见工业与民用配电设计手册P154页Rt Xt折算到0.4KV侧的变压器电阻、电抗，mQ见工业与民用配电设计手册P155页Rm Xm母线电阻、电抗，mQ见工业与民用配电设计手册P157页Rl Xl配出线路电阻、电抗，mQ见工业与民用配电设计手册P158页五、实例K1短路点为变压器出口预期短路电流，估算法就是K1=24*St。这里不做校验。公式见常用数 据表P175页。K2短路点为变配电室低压配电屏出线处短路电流。这里将验算对于不同变压器其配电长度 一定的条件下，最小电缆截面是多少。K3短路点为二级配电时（比如车库配电室），

4、其配电长度一定时，最小电缆截面是多少。为了简化计算，也是考虑到实际工程的因素，我们做以下假设:（1）系统短路容量无限大。（2）母线长度按10m计算。（3）变压器为 SC（B）9 ,10/0.4KV,D,yn11,阻抗电压 6%。（4）假设200平米变配电室，变配电室出线电缆最短15m。另验算大于35m情况。（5）短路持续时间按高速断路器考虑，即t取0.1S。（6）电缆考虑为交联乙烯铜电缆。即K=143。我们先来验算K2点。设变压器为1000KVA，出口母线:3（125X10）+1 （80X8）根据以上条件通用的有：（以下计算均略去单位）Rs Xs均为0，不考虑；（2）变压器：Rt=1.22，X

5、t =9.52; 母线：Rm =0.28，Xm=1.7;（已乘以长度10m）所以固定电阻、阻抗R固=1.22+0.28=1.5；X 固=1.7+9.52=11.22；变配电室出线电缆15m固第一种：设出线电缆为16mm2，查表：Rl=1.097，Xl=0.082L2 线路总电阻、阻抗为：Rl=1.097*15=16.46，Xl=0.082*15=1.23Rk= R 固+Rl=1.5+16.46=17.96;Xk= X 固+Xl=11.22+1.23=12.52;Z =21.89 kIk= 230/Zk=10.59KA验算电缆截面：SN2.21*I=2.21*10.59=23.4mm216mm2

6、所以不满足。第二种：设出线电缆为25mm2，查表：Rl=0.702，Xl=0.08L2 线路总电阻、阻抗为：Rl=0.702*15=10.53, Xl=0.08*15=1.2Rk= R 固+Rl=1.5+10.53=12.03;Xk= X 固+Xl=11.22+1.2=12.49;Z =17.13 kIk= 230/Zk=13.43KA验算电缆截面：SN2.21*I=2.21*13.43=29.68mm225mm2所以不满足。第三种：设出线电缆为35mm2,查表：Rl=0.501, Xl=0.08L2 线路总电阻、阻抗为：Rl=0.501*15=7.52, Xl=0.08*15=1.2Rk=

7、R 固+Rl=1.5+7.52=9.02;Xk= X 固+Xl=11.22+1.2=12.49;Z =15.16 kIk= 230/Zk=15.17KA验算电缆截面：SN2.21*I=2.21*15.17=33.53mm2所以满足。变配电室出线电缆35m第一种：设出线电缆为16mm2，查表：Rl=1.097, Xl=0.082L2 线路总电阻、阻抗为：Rl=1.097*35=38.40, Xl=0.082*35=2.87Rk= R 固+Rl=1.5+38.40=39.9;Xk= X 固+Xl=11.22+2.87=14.16;Z =42.24 kIk= 230/Zk=5.45KA验算电缆截面：

8、SN2.21*I=2.21*5.45=12.04mm2 所以满足。第二种：设出线电缆为10mm2，查表：Rl=1.754, Xl=0.085L2 线路总电阻、阻抗为：Rl=1.754*35=61.4, Xl=0.085*35=2.98Rk= R 固+Rl=1.5+61.4=62.9;Xk= X 固+Xl=11.22+2.98=14.27;Z =64.43 kIk= 230/Zk=3.57KA验算电缆截面：SN2.21*I=2.21*3.57=7.89mm2 所以满足。同理验算，出线电缆为6mm2时，也满足要求。实际，从表4.3.2.1来看规定K取143时，要求截面是大于6mm2的。同理经过上述

9、计算，我们可以得出这样一个表格。变压器容量(KVA)铜芯电缆最小截面线路长度(m)10152535800353516610005035166125050502561600705025620007070356结论：1、导线越大，其阻抗越小，短路电流越大，距离短路点越近，短路电流越大！ 2、低压配电屏出线最小截面，与配电长度有关。拿200平米配电室，其最小长度应该在25m。下面我们来验算K3点。我们分别验算干线240mm2、185mm2、120mm2、70mm2四种情况！设变压器为 1000KVA,出口母线：3(125X10)+1 (80X8)根据以上条件通用的有：(以下计算均略去单位)Rs Xs

10、均为0,不考虑；(5)变压器: Rt=1.22, Xt =9.52; 母线：Rm =0.28, Xm=1.7;(已乘以长度10m)所以固定电阻、阻抗R固=1.22+0.28=1.5；X 固=1.7+9.52=11.22；第一种：设出线电缆为240mm2，干线长度为100m，查表：Rl=0.073, Xl=0.077L1 线路总电阻、阻抗为：Rl=0.073*100=7.3, Xl=0.077*100=7.7Rk1= R 固+Rl=1.5+7.3=8.8;Xk1= X 固+Xl=11.22+7.7=18.92;Z =20.87 kIk= 230/Zk=11.02KA变压室配电柜出口处短路电流：R

11、k= R 固=1.5Xk= X 固=11.22Ik= 230/Zk=20.3KA卜面验算6mm2电缆距离配电室10m处，L3 线路总电阻、阻抗为：Rl=2.867*10=28.67，Xl=0.092*10=0.92Rk3= Rki+Rl=8.8+28.67=37.47;Xk3= Xki+Xl=18.92+0.92=19.84;Z =42.40 kIk= 230/Zk=5.42KA验算电缆截面：SN2.21*I=2.21*5.42=12.0mm2 所以不满足。下面验算16mm2电缆距离配电室10m处，L3 线路总电阻、阻抗为：Rl=1.097*10=10.97，Xl=0.082*10=0.82R

12、k3= Rk1+Rl=8.8+10.97=19.77;Xk3= Xk1+Xl=18.92+0.82=19.74;Z =27.94 kIk= 230/Zk=8.23KA验算电缆截面：SN2.21*I=2.21*8.23=18.2mm2 所以不满足。下面验算25m2电缆距离配电室10m处，L3 线路总电阻、阻抗为：Rl=0.702*10=7.02，Xl=0.08*10=0.8 Rk3= Rk1+Rl=8.8+7.02=15.82;Xk3= Xk1+Xl=18.92+0.80=19.72;Z =25.28 kIk= 230/Zk=9.10KA验算电缆截面：SN2.21*I=2.21*9.10=20.

13、1mm2 所以满足。 经过上述对K3点计算，加上表一表四，我们可以得出下述结论：（拿最不利点电缆240mm2, 干线长度100m来考虑）同理验算得出如下表一（240mm2电缆100m）同理验算得出如下表二（240mm2电缆150m）变压器容量（KVA）铜芯电缆最小截面L3线路长度（m）10202535800251610610002516106125025161061600251610620002516106变压器容量（KVA）铜芯电缆最小截面L3线路长度（m）102025358001610661000161066125025106616002510662000251666变压器容量（KVA）铜

14、芯电缆最小截面L3线路长度（m）102025358001610661000161066125016106616002510662000251066表一同理验算得出如下表三（120mm2电缆100m）表三变压器容量（KVA）铜芯电缆最小截面L3线路长度（m）102025358001610661000161066125016106616001610662000161066表二同理验算得出如下表四（120mm2电缆150m）表四1、一般来讲，二级配电柜处短路电流是低压配电柜出口处短路电流的40%50%，变压器越 大，经过干线后衰减的越大。2、距离二级配电柜配电25m之内，最小电缆截面至少为10mm2。使用6mm2的电缆至少大于 35m。3、我们需要注意变配电室照明箱和二级配电柜附近的电缆选择。如果没有计算的实例建议 参考表一选择。补充短路灵敏度计算公式：M*I MI d3 K式中：M取1.3Id3断路器瞬时脱扣整定值，取10*1（计算电流）I；短路点稳态短路电流