Потрібно вибрати перетин кабелю на напругу 10 кВ для живлення трансформаторної підстанції 2ТП-3 потужністю 2х1000 кВА для живлення складу слябів на металургійному комбінаті в м Викса Нижегородська область. Схема електропостачання представлена ​​на рис.1. Довжина кабельної лінії від осередку №12 становить 800 м і від осередку №24 становить 650 м. Кабелі будуть, прокладатися в землі в трубах.

Таблиця розрахунку електричних навантажень по 2ТП-3

Найменування
приєднання Навантаження Коефіцієнт потужності
cos φ Активна,
кВт Реактивна, квар Повна,
кВА 2ТП-3
(2х1000 кВА) 955 590 1123 0,85

Трифазний струм КЗ в максимальному режимі на шинах РУ-10 кВ становить 8,8 кА. Час дії захисту з урахуванням повного відключення вимикача одно 0,345 сек. Підключення кабельної лінії до РУ здійснюється через вакуумний вимикач типу VD4 (фірми Siemens).

Рис.1-Схема електропостачання 10 кВ

розрахунок

Перетин кабельної лінії на напругу 6 (10) кВ вибирають по нагріванню розрахунковим струмом, перевіряють по термічній стійкості до струмів КЗ, втрат напруги в нормальному і після аварійному режимах.

Вибираємо кабель марки ААБлУ-10кВ, 10 кВ, трижильний.

1. Визначаємо розрахунковий струм в нормальному режимі (обидва трансформатора включені).

де:
n - кількість кабелів до приєднання;

2. Визначаємо розрахунковий струм в післяаварійний режимі, з урахуванням, що один трансформатор відключений:

3. Визначаємо економічний переріз, згідно з ПУЕ розділ 1.3.25. Розрахунковий струм приймається для нормального режиму роботи, тобто збільшення струму в післяаварійних і ремонтних режимах мережі не враховується:

Jек = 1,2 - нормоване значення економічної щільності струму (А / мм2) вибираємо по ПУЕ таблиця 1.3.36, з урахуванням що час використання максимального навантаження Тmax = 6000 год.

Перетин округляємо до найближчого стандартного 35 мм 2.

Тривало допустимий струм для кабелю перетином 3х35мм2 по ПУЕ, 7 видавництво. таблиця 1.3.16 становить Iд.т = 115А> Iрасч.ав = 64,9 А.

4. Визначаємо фактично допустимий струм, при цьому повинна виконуватися умова Iф> Iрасч.ав .:

Коефіцієнт k1, що враховує температуру середовища відрізняється від розрахункової, вибираємо по таблиці 2.9 [Л1. з 55] і таблиці 1.3.3 ПУЕ. З огляду на, що кабель буде прокладатися в трубах у землі. По таблиці 2-9 температура середовища за нормами становить +25 ° С. Температура жил кабелю становить + 65 ° С, у відповідності з ПУЕ, Ізд.7 пункт 1.3.12.

Визначаємо по Сніпу 23-01-99 таблиця 3, фактичну температуру середовища, де буде прокладатися кабель, в моєму випадку р Викса. Середня річна температура становить - + 3,8 ° С.

За ПУЕ таблиця 1.3.3 вибираємо коефіцієнт k1 = 1,22.

Коефіцієнт k2 - враховує питомий опір ґрунту (з урахуванням геологічних вишукувань), вибирається за ПУЕ 7 видавництво. таблиця 1.3.23. У моєму випадку поправочний коефіцієнт для нормальної грунту з питомим опором 120 К / Вт складе k2 = 1.

Визначаємо коефіцієнт k3 по ПУЕ таблиця 1.3.26 враховує зниження струмового навантаження при числі працюючих кабелів в одній траншеї (в трубах або без труб), з урахуванням, що в одній траншеї прокладається один кабель. Приймаємо k3 = 1.

Визначивши всі коефіцієнти, визначаємо фактично допустимий струм:

5. Перевіряємо кабель ААБлУ-10кВ перетином 3х35мм2 по термічній стійкості згідно з ПУЕ пункт 1.4.17.

де:

• Iк.з. = 8800 А - трифазний струм КЗ в максимальному режимі на шинах РУ-10 кВ;
• TЛ = tз + tо.в = 0,3 + 0,045 с = 0,345 с - час дії захисту з урахуванням повного відключення вимикача;
• tз = 0,3 с - найбільший час дії захисту, в даному прикладі найбільше час спрацьовування захисту це в максимально-струмового захисту;
• tо.в = 45мс або 0,045 с - повне час відключення вакуумного вимикача типу VD4;
• С = 95 - термічний коефіцієнт при номінальних умовах, що визначається за табл. 2-8, для кабелів з алюмінієвими жилами.

Перетин округляємо до найближчого стандартного 70 мм 2.

6. Перевіряємо кабель на втрату напруги:

6.1 У нормальному режимі:

де:
r і x - значення активних і реактивних опорів визначаємо за таблицею 2-5 [Л1.с 48].

Для кабелю з алюмінієвими жилами перетином 3х70мм2 активний опір r = 0,447 Ом / км, реактивний опір х = 0,086 Ом / км.

Визначаємо sinφ, знаючи cosφ. Згадуємо шкільний курс геометрії.

Якщо Вам не відомий cosφ, можна визначити для різних електроприймачів за довідковими матеріалами табл. 1.6-1.8 [Л3, з 13-20].

6.2 У післяаварійний режимі:

З розрахунків видно, що втрати напруги в лінії незначні, отже, напруга у споживачів практично не буде відрізнятися від номінального.

Таким чином, при зазначених вихідних даних обраний кабель ААБлУ-10 3х70.

Для зручності виконання вибору кабелю всю літературу, яку я використовував в даному прикладі, Ви зможете завантажити в архіві.

Читати ще: «Приклад вибору кабелів з ізоляцією із зшитого поліетилену»

література:

• 1. Проектування кабельних мереж та проводок. Хромченко Г.Є. 1980 р
• 2. СНиП 23-01-99 Будівельна кліматологія. 2003 р
• 3. Розрахунок і проектування систем електропостачання об'єктів і установок. Кабиш А.В, Обухів С.Г. 2006 р
• 4. Правила улаштування електроустановок (ПУЕ). Сьоме видання. 2008р.