厦门某线220KV充油电缆载流量计算

关 键 词:计算
资料等级:厦门某线220KV充油电缆载流量计算
发布时间:2014-6-28
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                    厦门某线220KV充油电缆载流量计算  
用严格的数学分析方法计算电缆短期能够承担的负载能力是很复杂的,所得的公式也不符合日常计算的要求,一般采用经验公式计算。确定敷设在土壤中电缆短期(10小时以内)负载电流时,可把电缆及其周围媒质分成区域,每个区域的温度可用单一指数曲线表示,即:θn=θmn(1-e-t/τn)[2]
 式中:θn——第n区域在时间t时暂态温度;
θmn——第n区域的稳态温升,它等于流经该区域的热流乘以区域热阻;
τn——第n区域的时间常数,等于该区域热阻乘以该区域热容;
电缆升温等于各区温升之和,显然,划分区域越多,用指数曲线表示的电缆线芯温度上升速度越快。实践证明,对于敷设在土壤中的电缆,按下述方法将电缆本体分为两个区域,将土壤分为四个区域,总共6个区域,计算所得线芯温升在较长时间(几小时)与实际情况能较好的吻合[2]。
第一区域:电缆线芯和电缆绝缘层(含绝缘层表面屏蔽);
第二区域:剩余电缆部分至管道外表面;
土壤的四个区域可按下述方法划分:
土壤第一区域(即总的第三区域):内径等于保护管外径De,而土壤的第四区域(即第6个区域)的外径D4由下式确定:
T4=(ρT4/τπ).ln(4L/De) =(ρT4/τπ).ln(D4/De)
式中L为电缆埋设深度,即土壤第四个区域的外径为电缆敷设深度的4倍。然后,将区间π(D42- De2)/4按热容比,即按体积比为1:4:16:64同心圆地分成4个区域,可知D1,D2,D3,D4满足下列关系式:
A  =π(D12- De2)/4——①
4A =π(D22- D12)/4——②
16A=π(D32- D22)/4——③
64A=π(D42- D32)/4——④
解得:A=π(D42- De2)/(4×85)——⑤
D1=(4A/π+ De2)1/2——⑥
D2=(16A/π+ D12)1/2——⑦
D3=(64A/π+ D22)1/2——⑧
电缆短期允许电流I2可用下式求得:
I2={[(θC2-θC1)/
(T11(1-e-τ/τ1)+T12(1+λ1)(1-e-τ/τ2)+…+ T46(1+λ1)(1-e-τ/τ6)) +I12R1]/R2}1/2——⑨
式中I1——过负荷前流过线芯的 电流,安;
 I2——短时容许电流,安;
θC1——过负荷前线芯的温度,0C;
 R1——单位长度线芯在θC1温度下的电阻;欧/厘米
θC2——短时线芯容许温度;0C;
R2——单位长度线芯在θC2温度下的电阻;欧/厘米
 T11 、T22——电缆两个区域热阻,k.m/w;
 T43 、T44 、T45 、T46——土壤四个区域的热阻,热欧。厘米;
 τ1 、τ2 、τ3 、τ4、τ5 、τ6——各区域的时间常数, 秒;
 λ1——护套损耗与线芯损耗之比。
编辑评价
内容编制详细、表述清楚,易于理解,紧密联系相关规范和标准,技术含量高,有一定的参考价值。
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