電力電纜選擇是電氣設計的主要內容之一，本文從根據環(huán)境與敷設條件選型，按長(cháng)期允許載流量選擇截面，按經(jīng)濟電流范圍選擇截面，分析本小區工程架空電纜的選擇。

　　關(guān)鍵詞：電纜線(xiàn)路分析 電纜線(xiàn)路選型計算

　　0 引言

　　金玉小區4臺630KVA箱變供電：由6KV電纜線(xiàn)路利用原有電桿敷設1100m提供。原有線(xiàn)路還有2000米架空線(xiàn)路，架空線(xiàn)為鋼芯鋁絞線(xiàn)LGJφ185。630KVA變壓器高壓側額定電流Ie1=60.6A，供電變電所運行參數如下：

　　箱變計算負荷如下：1#箱變功率Pjs=456KW，2#箱變功率Pjs=498KW，3#箱變功率Pjs=463KW，4#箱變功率Pjs=452KW，cosφ=0.85，單臺變壓器高壓電纜引線(xiàn)為YJV-6-3×35，4臺630KVA箱變總電流Ie1=240A。原架空線(xiàn)還帶有少量負荷：400KVA、50KVA、20KVA各一臺。請確定新增電纜的型號及截面。

　　1 計算過(guò)程

　　1.1 電力電纜選型，主要依據是GB50217-94《電力工程電纜設計規范》和《高壓電纜選用導則》DL401—2002。應考慮最大載流量。

　　應計算三種情況：持續運行載流量、周期運行(應考慮負荷曲線(xiàn))載流量、事故緊急運行或過(guò)負荷運行時(shí)的載流量。

　　1.1.1 預期的相間或相對地短路時(shí)流過(guò)的對稱(chēng)和不對稱(chēng)的短路電流。

　　1.1.2 短路電流最長(cháng)持續時(shí)間。

　　1.1.3 電纜線(xiàn)路壓降。

　　1.2 根據環(huán)境與敷設條件選型 電力電纜選型的考量，主要依據是GB50217-94《電力工程電纜設計規范》。其主要思想是對電纜型號的選擇，應在滿(mǎn)足電纜敷設場(chǎng)合技術(shù)要求的前提下，兼顧我國電纜工業(yè)發(fā)展的技術(shù)政策。即：線(xiàn)芯以鋁代銅、絕緣層以橡塑代油浸紙、金屬護套以鋁代鉛以及在外護層上發(fā)展橡塑護套或組合護套等?？紤]到：最近幾年，裸銅加權平均價(jià)上漲200%，而與此同時(shí)，鋁材加權平均價(jià)僅上漲30%;銅材的導電率高，20℃時(shí)的電阻率為1.72×106 Ω/cm，鋁線(xiàn)芯20℃時(shí)的電阻率2.82×106Ω/cm約為銅的1.68倍;載流量相同時(shí)，鋁線(xiàn)芯截面約為銅的1.5倍。采用銅線(xiàn)芯損耗比較低，銅材的機械性能優(yōu)于鋁材，延展性好，便于加工和安裝?？蛊趶姸燃s為鋁材的1.7倍。但鋁材比重小，在單位長(cháng)度電阻值相同的情況下，鋁導體截面應為銅導體的140%，鋁線(xiàn)芯的質(zhì)量?jì)H為銅的42%，而采購價(jià)僅為銅芯纜的30%。

　　鋁芯電纜與銅芯電纜相比明顯較輕，且較為經(jīng)濟。

　　綜合比較各種因素，一般考慮：①架空輸電線(xiàn)路、②較大截面的中頻線(xiàn)路，宜采用鋁芯電纜。又因本線(xiàn)路已有三分之二段為185mm2鋼芯鋁絞線(xiàn)，且6～35KV交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，介質(zhì)損耗低，性能優(yōu)良，結構簡(jiǎn)單，制造方便，外徑小，質(zhì)量輕，載流量大，敷設方便，不受高差限制，耐腐蝕，做終端和中間接頭較簡(jiǎn)便。(最新數據：YJV-6-3×120電纜近似重量：5340Kg/Km，電纜出廠(chǎng)價(jià)格：364，000元/Km;YJLV-6-3×180電纜近似重量：3946Kg/Km，電纜出廠(chǎng)價(jià)格：120，000元/Km。)

　　故6KV電壓等級鋁芯聚氯乙烯交聯(lián)絕緣類(lèi)電力電纜(YJLV)為首選。

　　1.3 按長(cháng)期允許載流量選擇截面 《電力工程電纜設計規范》GB50217-94，還對1.0KV～10KV常用電力電纜，載流量基礎數據，給出了一組基本校正系數。該類(lèi)系數主要依據于西南電力設計院已完成的《不同敷設條件下電纜載流量的校正和實(shí)用算法》科研成果。

　　箱式變是給不同工作制下多組用電設備供電的，故應首先計算出支線(xiàn)上每組設備的計算負荷，然后將其每組設備有功計算負荷、無(wú)功計算負荷分別相加，從而得到低壓干線(xiàn)有功計算負荷P30和無(wú)功計算負荷Q30，最后確定視在計算負荷S30和計算電流I30。即：

　　按供電負荷的實(shí)際大小，箱式變高壓側計算電流：

　　I30=I30(1)+I30(2)+I30(3)+I30(4)=36.8+47.9+44.6+43.5=172.9(A)

　　查載流量基準數據表得：鋁芯95mm2載流量(205～209A)可滿(mǎn)足負荷的要求。

　　但考慮箱式變高壓側電纜可能通過(guò)的最大持續電流為：

　　Imax=∑I30=4×I30=4×60=240(A)

　　則電纜最大允許載流量為：

　　查載流量基準數據表得：鋁芯150mm2載流量(270～277A)最接近最大允許載流量Iz的計算值。故初選電纜型號為：YJLV-6-3×I50。

　　1.4 按經(jīng)濟電流范圍選擇截面 在一定的敷設條件下，每一線(xiàn)芯截面都有一個(gè)經(jīng)濟電流范圍，IEC287-3-2/1995提供了這一范圍上、下限值的計算公式為

　　查《工業(yè)與民用配電設計手冊》取低價(jià)區(企業(yè)內部電)，鋁芯240mm2經(jīng)濟電流范圍：190～256A，最接近最大允許載流量Iz的計算值。

　　故再選電纜型號為：YJLV-6-3×240。(基本為擴大兩級)

　　1.5 初選電纜截面的電壓降校驗 從35KV/6KV變電所饋線(xiàn)間隔至小區箱式變，其線(xiàn)路由2000米架空線(xiàn)(鋼芯鋁絞線(xiàn)LGJ φ185)加1100米電纜(鋁芯交聯(lián)電纜YJLV-6-3×I50)組成。

　　設35KV/6KV變電所主變分接頭在“0”位置上，變壓器的電壓損失為5%。區域變電所母線(xiàn)電壓偏差分別為0和5%。輸電導線(xiàn)為鋁線(xiàn)，橫截面積為185mm2、150mm2;最大負荷運行情況下，線(xiàn)路滿(mǎn)載電流為IB=240A，功率因數取cosφ=0.85。

　　6KV線(xiàn)路的電壓降分析如下：

　　架空線(xiàn)路的電壓降：△U1=K×IB×L=0.4×(240+8)×2.0≈198(V);

　　電纜線(xiàn)路的電壓降：△U2=K×IB×L=0.31×240×1.1≈82(V);

　　最大負荷運行情況下的總電壓降：

　　∑△U=△U1+△U2=198+82=280(V)

　　其相對值：

　　即端電壓相對值為：U2%=U1%-△U%=100-4.7=95.3%。