Выбор кабелей напряжением 10 кВ

Сечения проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям.

К техническим условиям относят выбор сечений по нагреву расчетным током, условиям коронирования, механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Экономические условия выбора заключаются в определении сечения линии, приведенные затраты на сооружение которой будут минимальными.

Выбор сечений по нагреву осуществляют по расчетному току. Для параллельно работающих линий в качестве расчетного тока принимают ток послеаварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя. По справочным данным в зависимости от расчетного тока определяют ближайшее стандартное сечение.

При выборе сечений кабельных линий учитывают допустимые кратковременные перегрузки. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, допустимые кратковременные перегрузки приведены в [2]. На время ликвидации аварий для таких кабелей допускаются перегрузки в течении пяти суток в пределах, указанных в [2]. Для кабелей с полиэтиленовой изоляцией и с поливинилхлоридной изоляцией перегрузки на время ликвидации аварий допустимы соответственно 10 и 15%; при этом указанная перегрузка допускается на время максимумов нагрузки продолжительностью не более шести часов в сутки в течение пяти суток, если в остальные периоды времени этих суток нагрузка не превышает номинальной.

Для жил кабелей самое малое стандартное сечение обеспечивает отсутствие коронирования.

Выбор сечения по механической прочности также не производится, так как минимальное стандартное сечение удовлетворяет этому условию.

Воздействие тока КЗ учитывают только при выборе сечения кабельных линий, защищаемых релейной защитой. Кабели, защищаемые плавкими токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость к токам КЗ не проверяют, так как время срабатывания предохранителя мало и выделившееся тепло не в состоянии нагреть кабель до опасной температуры.

Проведем выбор и марки сечения кабельной линии 10 кВ от ГПП до РП-1.

Ток нагрузки:

.

Экономический выбор сечения проводов и кабелей проводится по таблице экономической плотности тока j_эк [4]. Для кабеля с бумажной изоляцией с алюминиевыми жилами в районе Центральной Сибири при Т_max = 5279 ч/год — j_эк = 1,5 А/мм².

При расчете по экономической плотности тока сечение проводов выбирается по выражению:

мм²,.

где I — расчетный ток линии, А;

j_эк — рекомендуемая экономическая плотность, А/мм².

Округляем в большую сторону до ближайшего стандартного сечения, то есть выбираем F = 120 мм².

Однако выбор проводов и кабелей по таблице экономической плотности тока не отвечает условию минимума приведенных затрат, то есть экономическая плотность тока была определена с рядом допущений.

Произведем выбор сечения по универсальным номограммам [4]. Он обеспечивает минимум приведенных затрат; учитывает дискретность сечений; ограничения по нагреву в нормальном режиме и условия короны. Номограммы могут учитывать множественность и рост нагрузок, а также изменения любых коэффициентов, входящих в выражение приведенных затрат. Находим значение :

где Е_н = 0,15 — нормативный коэффициент эффективности;

р = 0,063 о.е. — коэффициент отчислений на амортизацию;

= 3723 ч/год — время максимальных потерь;

C_э = 1410^-2 руб/(кВтч) — стоимость потерь энергии.

Для тока 90,2 А находим сечение, равное 70 мм². Выбираем кабель марки ААШвУ сечением 70 мм².

Проверка условий:

I_{длит.доп.} = 165 А I_{норм.раб .}= 90,2 А.

Аналогичный расчет выбора сечения остальных силовых кабелей сведем в таблицу 10.4.

Таблица 10.4 — Выбор марки и сечения силовых кабелей.

Выбор шинопроводов в литейном цехе

Произведем расчет шинопровода ШРА-1. Экономически целесообразное сечение:

мм².

Выбираем сечение ближайшее стандартное в сторону увеличения, то есть выбираем шину прямоугольного сечения с размерами 40Ч5 мм.

Проверка условия:

I_{ДЛИТ.ДОП.} = 540 А I_{НОРМ.РАСЧ.} = 226,8 А.

Аналогичный расчет остальных ШРА и ШМА сведем в таблицу 10.5.

Таблица 10.5 — Выбор ШРА и ШМА в литейном цехе.