高压电缆截面

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电流根据具体的系统情况来计算。那么短路持续时间如何确定了,GB50217-2007《电缆规

范》规定:短路电流作用时间，应取保护动作时间与断路器开断时间之和。对电动机等馈线，

保护动作时间应取主保护时间;其他情况，宜取后备保护时间。

t=tp+tfd=tp+tgu+thu(E.1.3-3)

tp为保护动作时间，

tfd为开路器开断时间;

tgu为开路器固有分闸时间;

thu为开路器燃弧持续时间;

保护动作时间tp应为保护装置的起动机构、延时机构和知性机构的时间总和。我们参

看各个厂家的馈线保护/电动机保护装置的误差性能参数，下表

保护装置厂家速断动作(ms)延时定值(ms)

深圳中电<40/45<45/45

南京南自<35/35<20/20

长园深瑞<35/35<30/30

从各个继保厂家的性能参数可以看出，对于电动机保护的速断时间(包括了继电器动作

时间)基本都在40ms之内，即tp?0.04s

在当前电力系统的设计选型中，断路器均采用高速断路器，我们查看几个厂家的样本资

料如下:

断路器品牌固有分闸时间燃弧持续时间全开断时间

库伯耐吉VN2-1220~50ms10~15ms30~65ms

ABBVD440~60ms10~15ms50~75ms

施耐德EV12s?45ms?15ms?60ms

从各个断路器厂家的性能参数可以看出，断路器的全开断时间均在80ms以内。即tfd

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?0.04s。

1)100MW电动机保护的时间参数

在计算电动机的馈线保护时，采用速断保护为主保护。若馈线有电抗器或Ud,小于10.5

的双绕组高压厂变时为T=

bTt

+=tp+tfd+

?0.04+0.08+0.045=0.165(s);若馈线无有电

抗器和Ud,小于10.5的双绕组高压厂变时为T=

bTt

+=tp+tfd+

0.04+0.08+0.06=0.18(s);

2)配电变压器保护

配电变压器保护中电流速断为主保护，过电流保护为后备保护，保护的动作时限一般取

0.5~0.7s(按照《手册》，P297页，表7-3中规定)，该数据为电磁型继电器。

根据DL/T584-2007《3,110kV电网继电保护装置运行整定规程》规定:国家采用高精

度时间继电器，以缩短动作时间级差。综合考虑断路器跳闸断开时间，整套保护动作返回时

间，时间继电器的动作误差等因素，在条件具备的地方，保护的配合可以采用0.3s的时间

级差，故计算用级差采用0.3s。

在变压器低压侧出口采用低压框架断路器，末级采用塑壳断路器。为了使低压侧的断路

器具有选择性，所以在设计时设置框架断路器瞬时脱扣时间为0.1s。根据《整定规范》规定，

采用0.3s的级差，则高压侧的动作保护时间可以按0.4s考虑，即t=0.4s

3)电缆截面计算

依据公式E.1.1-1和《手册》表5-9，在采用铜芯交联聚乙烯绝缘电缆时，热稳定常数为

137。这里需要指出的是，GB20217-1994规定，交联聚乙烯绝缘电力电缆的额定负荷时的最

高温度为80?，而到了GB20217-2007，规范更定为交联聚乙烯绝缘电力电缆的额定负荷时

的最高温度为90?。

短路电流40kA31.5kA25kA

电动机回路

(0.165/0.18s)

118.6/123.9mm293.4/97.5mm274.1/77.4mm2

配电变压器回路(0.4s)184.7mm2145.4mm2115.4mm2

四、结论建议

假设在某一级的电动机配电处短路电流为31.5kA,电机的额定功率为285kW，额定电压

为10kV，额定电流为21.4A。如果仅仅以电流的额定电流计算，则几平方的电缆就能满足，

但是这样选择肯定是不能满足热稳定的要求的。根据表3的热稳定计算结果我们可知，此处

必须应选择120mm2的交联聚乙烯绝缘电力电缆。

同样我们也可以选择变压器馈线的最小截面。

40kA31.5kA25kA

电动机回路150mm295/120mm295mm2

(0.165/0.18s)

配电变压器回路(0.4s)185mm2150mm2120mm2

在上述的分析中，我列出几种典型短路电流的馈线最小截面。当然，在实际设计选型时，

我们必须考虑线路压降、敷设系数等对电缆选择因素。

设计人员在设计选型中纪要充分考虑电缆选择的安全可靠性，不应选择电缆截面过小，

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否则造成电缆发热严重破坏绝缘造成事故，同时也应避免电缆截面选择过大，造成不必要的

浪费。

参考书籍