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变电所内配电箱的进线电缆截面,选择多大才能满足热稳定的要求?

发布于:2024-06-28 09:42:28 来自:电气工程/供配电技术

来源:筑龙电气

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来源:电气设计圈

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民用10/0.4kV变电所中 ,变电所内配电箱的进线电缆截面是至关重要的,因为它关系到热稳定性的要求。热稳定性是指电缆在通过一定大小的电流时,电缆的温度应保持在安全范围内,以防止电缆过热损坏或引发火灾。为了满足热稳定性的要求,我们需要根据配电箱的进线电缆的工作环境、工作条件以及电缆的敷设方式等因素来选择合适的电缆截面。通常,我们需要考虑:电缆的工作环境温度、电缆的工作负荷和电缆敷设方式这几个因素。那么 变电所自用配电箱进线电缆截面应该如何选择呢?下面本文通过一个变电所设计项目来计算一下,一起来看看变电所内的自用配电箱进线电缆截面需要选择多大才能满足热稳定的要求。

▌01 自用配电箱进线处的短路电流计算

某住宅工程电气设计案例进行计算,该工程在地下室设一个变电所,变电所内部设置两台800kVA变压器,在变电所内部设置一个配电箱(为变电所的风机和照明、维修插座供电),该配电箱容量为10kW,计算电流16A,电源接自变压器的低压母线,进线电缆规格为NH-YJV-1kV 5x16,长度为5m。

变电所至自用配电箱的配电简图如下:

自用配电箱进线处(K1处)发生三相短路时的短路电流计算如下:

(1)变压器阻抗:

S=800kVA,RT=1.90,XT=13.27;

(2)低压总断路器至自用配电箱馈线回路处的铜排[TMY-3(100x8)+(80x8) ]的阻抗:

L1=6m;

R1= 0.04 x 6=0.24mΩ;

X1= 0.182 x 5 = 1.092mΩ;

(3)低压配电柜至自用配电箱段电缆[ NH-YJV-1kV 5x16 ]的阻抗:

L2=5m;

R2= 1.097 x 5=5.485mΩ;

X2= 0.087 x 5=0.435mΩ;

(4)自用配电箱进线处(K1处)发生三相短路时短路电流:

线路总电阻:RK1= RT + R1 + R2 =1.90+0.24+5.485=7.625(mΩ)

线路总电抗:XK1= XT + X1 + X2=13.27+1.092+0.435=14.797(mΩ)

线路总阻抗:ZK1= 16.65(mΩ)

K1处三相短路电流:I = 1.05 * U / √3 / ZK1 = 1.05 x 380 / √3 / 16.65=13.84(kA)

▌02 进线电缆最小截面的计算及热稳定的校验

(1)进线电缆最小截面的计算

根据GB50054-2011《低压配电设计规范》第3.2.14条要求:导体截面积的选择应能满足以下要求:

S ≥ I * √t / k ;

其中:

S 为导体的截面积(mm 2 );

I 为通过电缆的短路电流方均根值(A);

t 为保护电器自动切断电流的动作时间(s);

k 为系数。

I 已通过第二节算出为13.84kA,即13840A;

t 为低压柜内塑壳断路器的瞬动脱扣时间,一般取20ms,即0.02s;

k 为系数,不同材质的电缆其k值不一样,通过查GB50054-2011《低压配电设计规范》的附录A可得:k=143;

那么电缆的最小截面计算如下:

S ≥ I * √t / k = 13840 * √0.02 / 143 =13.7(mm 2 )。

通过以上计算可知,自用配电箱进线电缆要满足热稳定的要求,其截面不能小于13.7mm2。

(3)校验

原设计采用进线电缆规格为NH-YJV-1kV 5x16,其电缆截面大于以上计算的最小截面13.7mm 2 ,满足热稳定的要求。自用配电箱虽然用电容量较小,计算电流只有16A,若按常规配电考虑,进线采用6mm2即可,但却由于安装在变电所内部,导致其进线电缆截面需调大到16mm2才能满足热稳定的要求。


▌03 低压电缆热稳定校验总结

在民用建筑配电设计中,用电设备距离变电所越近,也就是距离变压器电源越近,则配电线路的阻抗越小,短路电流就越大,其进线电缆截面的选择除了考虑用电设备计算电流外,还应该注意该电缆是否能满足热稳定的要求,因此碰到距离变电所较近的配电,其电缆的选择需进行热稳定校验。

  • weizhaoxue1983

    变配电室出线电缆的最小截面积根据《建筑电气常用数据》表15.8来选择即可。

    2024-07-04 15:58:04

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