Выбор сечения кабеля 10 кВ

Данная статья посвящена выбору сечения кабеля 10 кВ. В чем заключаются его особенности и нюансы.

Сечение кабеля данного класса напряжения выбирается и проверяется по 4 условиям, предусмотренные в нормативно-технической документации и литературе:

  • Выбор сечения кабеля по нагреву. Кабели должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом нормальных и послеаварийных режимов. Условие: Iд.т. > Iр, где Iд.т.- допустимый длительный ток для кабелей (ПУЭ, 6 изд., гл. 1.3), А; Iр – расчетный ток нагрузки.
  • Проверка сечения по экономической плотности тока. Условие: Sвыб > Sэк, где Sвыб - предварительно выбранное сечение кабеля по 1 условию, мм2; Sэк - экономически целесообразное сечение (ПУЭ, 6 изд., п. 1.3.25), мм2.
  • Проверка сечения кабеля на термическую устойчивость к действию токов короткого замыкания. Условие: Sвыб > Smin, где Sвыб - предварительно выбранное сечение кабеля по 1 и 2 условиям, мм2; Smin - минимально допустимое сечение кабеля по термической устойчивости, мм2.
  • Проверка по потере напряжения. Условие: ΔU >  ΔUр, где  ΔU – нормативное значение потери напряжения,  ΔUр – расчетное значение потери напряжения.

Также для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена проверяется медный экран на термическую устойчивость к действию 2х фазного тока короткого замыкания.

Из вышеперечисленных условий выбирается то, которое является самым требовательным.

ПРИМЕР

Исходные данные

Торговый центр питается от ТП с 2 силовыми трансформаторами. Расчетная мощность ТЦ составляет Sр=2580 кВА. Питание ТП получает от ПС по 2 кабельным линиям 10 кВ. Расстояние между ТП и ПС 3 км. Время работы ТЦ 12 часов в сутки. Продолжительность потребления 4320 ч. Кабели выбраны марки АСБ2л, проложенные в земле. По данным полученным от сетевой организации 3х фазный ток короткого замыкания на шинах ПС 8,2 кА. Время срабатывания защиты линии tл=1,3 с.

Решение

1. Расчетный ток нагрузки на РУ-10 кВ ТП

Расчетный ток нагрузки на РУ-10 кВ ТП

Расчетный ток нагрузки на одну кабельную линию 10 кВ:

Расчетный ток нагрузки на одну кабельную линию 10 кВ

Принимаем предварительно сечение 70 мм2, при этом согласно ПУЭ таблица №. 1.3.16 допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающими массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле составляет IД.Т. = 165 А при прокладке в земле. IД.Т.>Iр, 165>150, первое условие выполнено.

2. Проверка сечения кабеля АСБ2л 3х70 по экономической плотности тока

Проверка сечения кабеля АСБ2л 3х70 по экономической плотности тока

Sвыб > Sэк, но 70 мм< 107 мм2, условие не выполняется. Нужно увеличить сечение кабеля до 120 мм2. Тогда 120 мм> 107 мм2, второе условие выполнено.

3. Проверка сечения кабеля на термическую устойчивость к действию токов короткого замыкания

Проверка сечения кабеля на термическую устойчивость к действию токов короткого замыкания

где

Smin
минимально допустимое сечение жилы кабеля, мм2
I(3)
максимальный ток 3-фазного к.з., А (Iк.зmax=8,2 кА)
tl
время срабатывания защиты линии, сек
С
коэффициент для кабелей до 10 кВ принимается равной 90 для кабелей с алюминиевой жилой
Проверка сечения кабеля на термическую устойчивость к действию токов короткого замыкания

Sвыб > Smin, 120 мм> 104 мм2, третье условие выполнено.

4. Проверка по потере напряжения

Проверка по потере напряжения

где

ΔU
удельная потеря напряжения по табл. 6.3.3
P
мощность нагрузки, МВт
L
длина линии, км

1,16% < 5% то есть потери в сети 10 кВ не превышают 5%, четвертое условие выполнено. В итоге получаем окончательное сечение 120 мм2. И в данном примере основой для выбора явилось второе условие.

Комментарии   

 
+5 #3 Валентин 15.05.2013 09:34
Ток короткого замыкания 8200 А это который в системе будет при данной нагрузке, тогда как его получили. Или это Ткз самого кабеля?
Цитировать
 
 
+3 #2 Сергей 10.04.2013 13:55
Цитирую lien:
В п.1 Если в числителе стоит Полная можность Sр, то cos(фи)в знаменателе не должно быть. (S=1,73UI)

Спасибо, что указали на ошибку - исправили
Цитировать
 
 
+3 #1 lien 08.04.2013 09:20
В п.1 Если в числителе стоит Полная можность Sр, то cos(фи)в знаменателе не должно быть. (S=1,73UI)
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Если вы заметили ошибку, пожалуйста, выделите её мышкой и нажмите Ctrl+Enter