1、鉴定资料之八额定电压 19/33 kV 铜芯交联聚乙烯绝缘双护套风力发电电力电缆产品设计计算书XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 年 XX 月产品设计计算书一. 产品设计计算依据：电力电缆设计原理 （哈尔滨理工大学 卓金玉 编著） 、AS/NZS 1429.1:2006 工作电压 1.9/3.3(3.6)kV 至19/33(36)kV 电力电缆二.电缆机构尺寸、性能的设计计算：1. 电缆结构图及尺寸2. FY-YJSY03 19/33 kV 11000 电缆结构表导体结构 mm 半导电尼龙带 mm 半导电特多龙带 mm 导体屏蔽 mm XLPE 绝缘 mm 绝缘屏蔽 mm型号规格根数
2、/线径 外径 根厚 搭盖 率 外径 根厚搭盖率外径 厚度 最薄 点 标称值 最薄点 偏心 度% 厚度 最薄 点 线芯外径FY-YJSY03 19/33 kV 11000537/2.81 39.410.12 50% 39.9 10.2 50% 40.7 1.0 0.90 8.0 7.20 8 0.9 0.81 61.2铜丝+铜带屏蔽 mm 半导电阻水带 mm 铝塑复合带 mm LLDPE 内护套 mm 防白蚁 HDPE mm型号规格根数/线径 绞向 铜丝节距 外径 根厚 搭盖 率 外径 厚宽 外径 标称值 最薄点 外径 标称 值 最薄 点 外径FY-YJSY03 19/33 kV 1100046
3、/1.35 左向5446078.59.5倍63.0 10.5 30% 65.0 0.2220 65.6 1.9 1.62 69.4 2.1 1.79 73.6763. 电缆技术数据表： FY-YJSY03 19/33 kV 11000 风力发电电力电缆技术表项 目 单 位 设 计 值额定电压 U0/U kV 19/33系统最高电压 Um kV 36电缆芯数 1a)截面 mm2 1000b)材料 无氧铜杆c)类型 五分割圆形导 体d)外径 mm 39.4a)材料 半导电特多龙带+半导 电交联屏蔽料b)标称厚度 mm （ 0.8+1.0）导体屏蔽层c)最大电阻率（90） .m 100077项 目
4、单 位 设 计 值a) 材料 XLPEb) 挤包方式和交联方式 三层共挤，干法交联c) 标称厚度 mm 8.0d）最小厚度 mm 7.10e) 短时工频击穿场强 kV/mm 25f) 抗拉强度 MPa 12.5g) 断裂伸长率 % 200h) 热延伸（负载下延伸率） % 175冷却后永久变形率 % 15绝 缘i) 杂质最大尺寸 mm 0.08a)材料 半导电屏蔽交联料b)标称厚度 mm 0.8绝缘屏蔽层c)最大电阻率（90） .m 500a)材料 铜丝+铜带b)铜丝线径/铜带厚度 mm 1.35/0.12金属屏蔽c)截面 mm2 65.8a)材料 半导电阻水带b)标称厚度 mm 0.5包 带c
5、)绕包方式 单层重叠搭盖绕包78项 目 单 位 设 计 值a)材料 铝塑复合带+LLDPEb)标称厚度 mm 0.2/1.9防水层c)挤出最薄点厚度 mm 1.62a)材料 防白蚁 HDPEb)标称厚度 mm 2.1外护套c)最薄点厚度 mm 1.79电缆总外径 mm 73.6a)施工中 mm 1900最小允许弯曲半径 b)运行中 mm 1000a)正常 90导体允许运行时最高温度 b)短路 250导体直流电阻(20) /km 0.0176a)导体 kA 146.7最大允许短路电流 1 s b)金属屏蔽 kA 9.8794. 长期载流量计算书FY-YJSY03 19/33 kV 11000 澳
6、大利亚使用条件及必要系数：序 号 项 目 单 位 数 据1 电压 U0/U kV 19/332 频率 f Hz 503 介电常数 e 2.34 介电损耗角正切 tg 0.00085 铜导体电阻温度系数 1/ 3.9310-36 金属屏蔽电阻温度系数 1/ 3.9310-37 XLPE 绝缘热阻系数 k.m/w 3.508 PE 外护套的热阻系数 km/w 3.509 运行时导体温度 9010 运行时金属屏蔽温度 7011 空气温度（夏季） 4012 土壤温度（夏季） 2513 接地方式 一点接地或交叉互联14 土壤热阻系数 k.m/w 1.215 敷设深度(最深) mm 100080如图：单芯
7、屏蔽型电缆等效热路图WC+ Wi WC+Wi+WS 21 C T1 S T3 e T4 0热路方程为： c- 0 =（ c- s）+（ s- e）+（ e- a） c 式中为导体允许最高温度； a 为周围媒质温度； s 为金属屏蔽温度； s 为电缆表面的温度。对上式带入各路损耗，及热阻并进行化简，可得具体载流量计算公式： 1341(0.5)(icWTIR其中：I ：截流量（A）：= c- a， 导体温度与环境温度之差（）Rc : 90时导体交流电阻（/km）Wc、 Wi：导体损耗和绝缘介质损耗 1： 金属屏蔽层的损耗因数T1 ：导体与金属屏蔽间绝缘层热阻（k.m/w）T3 ： 电缆外护套热阻（
8、k.m/w）81T4 ： 电缆表面与周围媒介之间热阻热阻（k.m/w）1） 导体交流电阻 Rc 的计算：Rc= R、 （1+y s+yp）R、 = R01+a20(90-20) 其中：R、 ：最高运行温度下导体直流电阻（.m ）ys：集肤效应yp：邻近效应R0： 20时导体直流电阻（.m）a20：20时导体的温度系数 4s8.0192ySXsSkRfX7其中 f 为电源频率，工频为 50Hz, R为单位长度电缆导体线芯直流电阻， 对于圆形紧压导体 ks=1：分割导体 ks=0.435。sk 27.08.192.312.08.0192y 424p pCcp XsDsXpp kRfX72108其中
9、：D c 为线芯外径，82kp 对于圆形紧压导体 kP=1; 分割导体 kP=0.37，s 为线芯中心轴间距离。2） 介质损耗 Wi 的计算：CtgdUi 20其中：U 0 为对地电压；C 为电容； 为电源角频率；3） 金属屏蔽损耗 1 的计算： 1= 1 + 1其中： 1 环流损耗， 1 涡流损耗对于单芯电缆分割导体结构中 1 可忽略不计； 1 涡流损耗用下式计算： 1= 11 的计算：式中： Rc 为 90导体交流电阻；R s 为单位长度金属屏蔽电阻；gs 为相邻电缆引起该电缆金属屏蔽的涡流损耗；ts 为金属屏蔽铜丝直径； 4110122c 0ss tRg6.3174. sssDts71083为工作温度下金属屏蔽材料电阻率；sDS 为金属屏蔽直径；a.三角形排列时 2=0b.平行排列时1)中心电缆（B 相） 2=0其中： 710sRm2)外侧超前相（A 相）3)外侧滞后相（C 相）22015.sdm125.01374. m7.29sd22013sDmS6.192.045.13md22016sdm7.04.108.31m22015.sd216.07.14m06.547.13.2sd
