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
коефіцієнт потужності
cos φ
2ТП-3
(2х1000 кВА)
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
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.
- 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 - час дії 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.