Общие положения выбора марки и сечения жил кабелей при напряжении выше 1 кВ

Исходные данные, определяющие выбор марки и сечения жилы кабеля [3, 11, 17]: условия среды (коррозийная активность, блуждающие токи, влажность, пожаро- и взрывоопасность); материал жилы (алюминий, медь); условия прокладки кабельной линии (земля, воздух, вода); расчетный ток линии /раСч.норм нормального режима; расчетный ток линии /расч.п.ав послеаварийпого режима (при его наличии); ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ ГПП /Псистх<3) и длительность протекания этого тока /п; длина линии; параметры суточного и годового графиков нагрузки; допустимые перегрузки в нормальном и послеаварий- ном режимах.

Сечения жил кабелей при напряжении выше 1 кВ определяют следующие факторы: экономические; нагрев от кратковременного выделения теплоты при токах КЗ; нагрев от длительного выделения теплоты при токах нормального и послеаварийпого режима; потери напряжения от проходящего тока в нормальном и послеаварийных режимах.

Определенные по указанным критериям расчетные сечения кабелей: по экономической плотности тока F?K, термической стойкости токам КЗ FK3; нагреву в нормальном и послеаварийных режимах ^дл.нагр, допустимым потерям напряжения F,u округляют до ближайших стандартных сечений. Из полученных стандартных сечений выбирают большее.

Марка и сечение жилы всех участков магистральной линии, как рабочих, так и резервных кабелей, принимаются той же марки, что и марка головного участка, и равной сечению жилы головного участка.

Экономически целесообразное сечение жил определяют предварительно по расчетному току линии /норм нормального режима и экономической плотности токауэк [10]:

Найденное расчетное сечение по (8.1) округляется до ближайшего стандартного.

Минимальное термически стойкое токам КЗ расчетное сечение кабеля:

где /ПСистх<3) - суммарный действующий ток трехфазного КЗ от энергосистемы и высоковольтных двигателей; /п - приведенное расчетное время КЗ; С - термический коэффициент (функция) для кабелей.

В тех случаях, когда для кабелей и проводов известны значения односекундного тока термической стойкости (допустимого односекундного тока КЗ) /т, их проверку па термическую стойкость при КЗ допустимо проводить путем сравнения интеграла Джоуля Вк с квадратом односекундного тока термической стойкости. Термическая стойкость кабеля или провода обеспечивается при выполнении условия

где /т - односекундный ток термической стойкости и допустимое время его действия^ = 1 с; Вк = IK~-tK - интеграл Джоуля (расчётный тепловой импульс); /к - время протекания тока трехфазного КЗ /к.

Значения односекундного тока термической стойкости для кабелей приведены в ГОСТ Р 521036-2010. Если нагрузка кабелей до КЗ меньше продолжительно допустимой, то указанные в таблицах ГОСТ значения односекундного тока термической стойкости следует умножить на соответствующий поправочный коэффициент.

Найденное расчетное сечение по (8.2) округляется до ближайшего стандартного.

Наибольшие допустимые токовые нагрузки должны быть установлены для каждой кабельной линии. Нагрузки определяются по участку трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина участка не менее Юм.

Этими участками могут быть:

  • - Участок с более высокой температурой окружающей среды, чем принятая температура для всей трассы,
  • - Участок трассы с числом кабелей больше одного;
  • - Участок открыто (па воздухе) проложенного кабеля;
  • - Участок прокладки в блоке.

Для обеспечения нормальных условий работы кабельных линий выбранное сечение должно быть проверено по фактически допустимой длительной нагрузке по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах по условию:

где /рас,, - расчетный ток для проверки кабелей по нагреву; /доп.факт фактически допустимая токовая нагрузка.

При

выбирается следующее большее сечение жилы и проверка по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах повторяется.

Фактически допустимая токовая нагрузка кабелей в нормальном и послеаварийном режимах работы:

где /доп.табл _ допустимая длительная токовая нагрузка, определяемая по табличным данным справочника для выбранного способа прокладки кабеля в зависимости от марки кабеля;

ку - коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды;

^прокл - коэффициент, учитывающий количество рядом проложенных кабелей, резервные кабели, не нагруженные током, при определении числа рядом проложенных кабелей в расчет не принимаются [9];

&пер - коэффициент перегрузки, зависящий от длительности перегрузки и способа прокладки (в земле или в воздухе), а также от коэффициента предварительной нагрузки [3, 10].

Кабельные линии 10 кВ, несущие в нормальном режиме нагрузки меньше номинальных нагрузок, могут перегружаться.

На время ликвидации аварий для кабельных линий с БПИ до 10 кВ включительно допускаются перегрузки в течение 5 суток [3, 10].

По рекомендации заводов-изготовителей при эксплуатации СПЭ-кабелей допускаются кратковременные перегрузки, например, па период ликвидации аварии. В таких режимах увеличение температуры токоведущей жилы СПЭ-кабелей напряжением до 110 кВ включительно допускается до значения 130 °С. Соответствующие указанной температуре допустимые значения тока в режимах перегрузки определяются умножением допустимого длительного тока на коэффициент перегрузки А|1Ср.„.а = 1,23 при прокладке в земляной траншее; А„ер.п.а =1,27 при открытой прокладке в воздухе. Режим перегрузки СПЭ-кабелей допускается не более 8 ч в сутки, не более 100 ч в год и не более 1000 ч за срок службы кабеля.

Для кабелей с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката и полиэтилена - до 10 % при их прокладке в земле и на воздухе на время максимумов нагрузки не более 6 ч в сутки в течение 5 суток, если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышает номинальной.

Проверка сечения жилы кабеля по потерям напряжения

Линии систем электроснабжения напряжением 10 кВ длиной менее 1 км по потерям напряжения не проверяются.

Если длина кабеля напряжением выше 1 кВ превышает 1 км, то потери напряжения д?/„* на неразветвленном участке линии от узла

«/?» до узла «Ь> с сопротивлением Яик + }Хпк при протекании мощности

Pnk+)Qnk-

При длине участка Lnk и определенном для данного класса номинальных напряжений удельного индуктивного сопротивления jc0 [Ом/км], сечение участка линии, выбираемого по допустимым потерям напряжения ДС/Д0П, определяется из выражения

где ро - удельное активное сопротивление для выбранного материала проводника; для алюминия р0 = 31,5 Ом мм2/км; Д и:юиу - потери напряжения, обусловленные реактивными мощностями и сопротивлениями:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >