配电系统中电线电缆的选择及敷设设计

配电系统中电线电缆的选择及敷设设计【摘要】根据某电厂补水站的负荷数量和性质、补水站的特点和周边环境，对补水站电力电缆进行选择和敷设设计。根据计算补水站内3台三相异步电动机组的计算负荷和短路电流、确定电缆的型号和规格、补水站的特点和周边环境，确定电缆的敷设方式。

【关键词】补水站；电缆；选择；敷设

(一)前言

工厂供配电系统就是将电力系统中的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。本文主要根据某电厂补水站的负荷数量和性质、补水站的特点和周边环境，对补水站电力电缆进行选择和敷设设计。供配电系统设计，是根据车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合企业供电情况，解决各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。但此次设计的针对性比较强，只根据车间的具体情况算出计算负荷，选择电缆和敷设电缆就行。某电厂补给水泵房设380／220v配电室配两台315kva

干式变压器，高压侧电源引自某电厂6kv i段和ii段。380／220v 采用单线分段结线，每台变压器带一段母线，并设母线分段、隔离开关，两台变压器互为备用。补给水泵房距离厂区约i．5km，中间跨过一条城市马路，地基稳定，且不会积水。在深入生产实践，了解现实问题，熟悉补水站的工作流程和方法的基础上，确定3台三

相异步电动机组的计算负荷和短路电流，以及照明系统的照度计算，行车的负荷等等，完成导线和电缆截面的选择，确定电线电缆的型号，并进行校验；按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，对其敷设方式进行设计。

(二)负荷计算分析

1．负荷计算的目的和内容

供电系统要能够可靠地正常运行，就必须正确地选择系统中的所有元件，包括电力变压器、快关设备和导线电缆等。元件除应满足工作电压和频率的要求外，最重要的是要满足负荷电流的要求，因此有必要对系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。

计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性所谓计算负荷，是指与实际用电负荷较接近的假想负荷，按计算负荷选择的电气设备既能满足生产和生活、工作需要又不会使设备选得过大造成浪费和运行不经济。它也是指一组用电负载实际运行时，在线路中形成的或负载自身消耗的最大平均功率。如果某一不变的假想负荷在线路中产生的最大热效应(使导线产生的平均最高温升)相等，则把这一不变的假想负荷叫做该组实际负载的计算负

荷。

2．负荷计算的目的和内容

目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法，前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和abc法等．常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数k ，然后按照表一给出的公式求出该组用电设备的计算负荷。此设计采用的是需用系数法来对电力负荷计算的。需要系数法：是把用电设备的总设备容量乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种简便方法。需要系数法主要用于工程初步设计及施工图设计阶段，对变电所母线、干线进行负荷计算。当用电设备台数较多，各种设备容量相差不悬殊时，其供电线路的负荷计算也采用需要系数法。需要系数是一个综合性系数，它是指用电设备组投入运行时，从供电网络实际取用的功率与用电设备组的设备功率之比。需要系数与用电设备组的运行规律、负荷率、运行效率、线路的供电效率等因数有关，工程上很难准确确定，只能靠测量确定。

3．负荷计算的过程

用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半个小时最大负荷p 用电设备组的设备容量p ，是指用电设备组所有设备的额定容量pw之和。需要系数法确定三相用电设备组有

功计算负荷的基本公式为：p i(d

实际上，需要系数k 不仅与用电设备组的工作性质、设备台数、设备效率和线路损耗等因素有关，而且与操作人员的技能及生产组织等多种因素有关，因此应尽可能地通过实测分析确定，使之尽量接近实际。拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数(又称参差系数或综合系数)kr,和k ：

对车间干线取 k 。=0．85～0．95

kσ：0．90～ o．97

对低压母线

(1)由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取

k￡。=0．80～ 0．90

k￡ =0．85～ 0．95

(2)由车间干线计算负荷直接相加来计算时取

kσ。=0．90～ o．95

ke。=o．93～ 0．97

总的有功计算负荷为

p30= ke。σp30

总的无功计算负荷为

q3o= kσσq3

(三)电线电缆的选择

1．电线电缆选择的一般规定

(1)电缆型号应根据线路的额定电压、环境条件、敷设方式和用电设备的特殊要求等条件选择。

(2)电缆的持续允许载流量，应按敷设处的周围介质温度进行校正：当周围介质为空气时，空气温度应取敷设处l0年或以上的最热月的每曰最高温度的月平均值；在生产厂房、电缆隧道及电缆沟内，所采用的周围空气温度尚应计入电缆发热、散热和通风等因素的影响。当缺乏计算资料时，可按上述空气温度另加5~c；当周围介质为土壤时，土壤温度应取敷设处历年最热月的平均温度。电缆的持续允许载流量，尚应按敷设方式和土壤热阻系数等因数进行校正。

(3)沿不同冷却条件的路径敷设电缆时，当冷却条件最差段的长度超过lom时，应按该段冷却条件选择电缆截面，或只对该段采用大截面的电缆。

(4)电缆应按短路条件验算其热稳定度。电缆在短路时的最高允许温度应符合导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数的数值。

(5)农村电网中各级配电线路不宜采用电缆线路。

2．电线电缆截面选择计算的条件