Пример выбора сечения кабеля для генератора на напряжение 10 кВ по нагреву

Требуется выбрать сечение кабеля для соединения трехфазного дизель генератора типа ADM-2700 (Mitsubishi) мощностью 2700 кВт с РУ-10 кВ.

Исходные данные:

• Номинальная мощность дизель генератора Рном = 2700 кВт;
• Номинальное напряжение сети Uном = 10,5 кВ;
• Коэффициент мощности cosϕ = 0,8;
• Прокладка кабеля намечается в пределах предприятия в траншее на глубине 0,7 м, с двумя другими кабелями; расстояние в свету между ними 100 мм;
• Средняя температура почвы за летний период составляет +9,6 °С (Якутск);
• Песчано-глинистая почва влажностью 12-14%.

Решение

Сечение кабелей для генератора будет выбираться по нагреву токами нагрузки с учетом способа прокладки. В данном примере не рассматривалась проверка кабеля по термической стойкости к токам КЗ и потерям напряжения, в связи с не большим значением тока КЗ и длиной линии L = 100 м.

Методика проверки кабеля по термической стойкости к токам КЗ и потерям напряжения рассмотрена в статье: «Пример выбора сечения кабеля на напряжение 10 кВ».

1. Определяем максимальный ток генератора [Л1, с.103]:

Предварительно принимаем кабель марки ААБл-10кВ 3х95 мм2. Длительно допустимый ток для кабеля прокладываемого в земле, согласно ПУЭ таблица 1.3.16 составляет Iд.т = 205 А > Iрасч. = 186 А.

2. Определяем поправочный коэффициент (K1), учитывающий температуру среды, отличную от расчетной по ПУЭ таблица 1.3.3.

Согласно ПУЭ п.1.3.12 для кабелей с бумажно пропитанной изоляцией в алюминиевой оболочке, допустимые длительные токи приняты для температур: жил +60, окружающего воздуха +25 и земли +15°С.

Принимаем поправочный коэффициент по температуре K1 = 1,06.

Если же вам неизвестно значение температура среды в которой прокладывается кабелей, советую ознакомиться со статьей: «Температура окружающей среды при проверке проводов и кабелей по нагреву», где представлены таблицы с температурой воздуха и почвы согласно нормативных документов.

3. Определяем поправочный коэффициент (K2) по ПУЭ таблица 1.3.26 учитывающий число рядом проложенных кабелей при расстоянии между ними 100 мм. В моем случае, кабель прокладывается с двумя другими кабелями, расстояние между кабелями составляет 100 мм. Принимаем поправочный коэффициент по числу одновременно проложенных проводников K2 = 0,85.

4. Определяем поправочный коэффициент (K3) в зависимости от удельного сопротивления земли по ПУЭ таблица 1.3.23. Учитывая, что кабель будет проложен в песчано-глинистой почве влажностью 12-14%, принимаем K3 = 1,0.

5. Определяем допустимый ток для кабеля марки ААБл-10кВ 3х95 мм2, с учетом поправочных коэффициентов:

где:

• K1 = 1,06 – поправочный коэффициент по температуре;
• K2 = 0,85 – поправочный коэффициент по числу одновременно проложенных проводников;
• K3 = 1,0 – поправочный коэффициент в зависимости от удельного сопротивления земли;
• Iд.т.=205 А – длительно допустимый ток кабель марки ААБл-10кВ 3х95 мм2.

6. Определяем допустимый ток для кабеля марки ААБл-10кВ 3х120 мм2 с длительно допустимым током Iд.т.=240 А:

Принимаем кабель марки ААБл-10кВ 3х120 мм2.

Литература:

1. Электрические сети энергетических систем. В.А. Боровиков. 1977 г.