Дата и время

Пример выбора кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Раздел: Электрооборудование

Кабель АПвЭгП

Исходные данные:

Требуется обеспечить питание двух трансформаторов ТМ-4000/10 от подстанции. Линия состоит из двух групп одножильных кабелей АПвЭгП, группы могут быть расположены треугольником или в плоскости. Линия прокладывается в грунте (в траншее) и по территории предприятия по эстакаде. Расстояние между группами кабелей в траншее 200 мм, а на эстакаде равно диаметру группы кабелей, связанных в треугольник. Линия имеет участок перехода в трубах длиной 20 м, проложенных в земле, каждый кабель в отдельной трубе. Расчетная температура воздуха 30 °С, грунта 20 °С. Глубина прокладки в земле 1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1 °К⋅м/Вт. Релейная защита отключает ток короткого замыкания через 0,2 с, величина тока короткого замыкания 24 кА.

Сечение токопроводящей жилы и марка кабеля выбраны по РД К28-003:2007 «Руководство по выбору, прокладке, монтажу, испытаниям и эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение от 6 до 35 кВ».

Решение:

1. Определяем расчетный ток в нормальном режиме:

Определяем расчетный ток в нормальном режиме

2. Расчетный ток кабельной линии в режиме допустимой перегрузки трансформатора на 40 % (послеаварийный режим) составит:

Расчетный ток кабельной линии в режиме допустимой перегрузки трансформатора

3. Определяем экономическое сечение, согласно ПУЭ раздел 1.3.25. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т.е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается:

Определяем экономическое сечение

где: Jэк =1,4 – нормированное значение экономической плотности тока (А/мм2) выбираем по ПУЭ таблица 1.3.36, с учетом что время использования максимальной нагрузки Тmax=4500 ч.

ПУЭ таблица 1.3.36

Сечение округляем до ближайшего стандартного 185 мм2.

Необходимо выбрать номинальное сечение жилы кабеля, допустимый ток для которого не менее 324 А.

Сечение 185 мм2 не проходить для кабелей, проложенных в земле для способа прокладки треугольником. В таблице 2.5 указан допустимый ток в земле 367 А, которому соответствует номинальное сечение алюминиевой жилы 240 мм2, а для кабеля сечением 185 указан 317 А < 323,3 А. Поэтому принимаем кабель сечением алюминиевой жилы 240 мм2.

Таблица 2.5 - Длительно допустимая токовая нагрузка

4.1 Допустимый ток для заданных условий прокладки кабеля в траншее рассчитывается при помощи поправочных коэффициентов к2=0,97 (табл.2.10), к3=1,18 (табл.2.12), к4=0,83 (табл.2.17)

Допустимый ток для заданных условий прокладки кабеля в траншее

Таблица 2.10 - Поправочные коэффициенты k2

Таблица 2.12 - Поправочные коэффициенты k3

Таблица 2.17 - Поправочные коэффициенты k4

т.е. сечения жилы 240 мм2 при выбранных условиях прокладки достаточно.

4.2 Для прокладки в плоскости допустимый ток для номинального сечения жилы 240 мм2 в земле 373 А. Допустимый ток для заданных условий прокладки кабеля в траншее определяется с учетом коэффициентов к2=0,97 (табл.2.10), к3=1,18 (табл.2.12), к4=0,83 (табл.2.17)

Для прокладки в плоскости допустимый ток для номинального сечения жилы

4.3 Для участка кабеля, проложенного в отдельных трубах, допустимый ток составляет 351 А; поправочные коэффициенты к2=0,97 (табл.2.11), к3=1,14 (табл.2.13), к4=0,85(табл.2.19)

Для участка кабеля, проложенного в отдельных трубах,

Таблица 2.11 - Поправочные коэффициенты k2

Таблица 2.13 - Поправочные коэффициенты k3

Таблица 2.19 - Поправочные коэффициенты k4

4.4 Для кабеля, проложенного на воздухе (на эстакаде), допустимый ток составляет 502 А, поправочный коэффициент к5=1,00 (табл.2.21)

Для кабеля, проложенного на воздухе (на эстакаде)

Таблица 2.21 - Поправочные коэффициенты k5

Таким образом, выбранное номинальное сечение 240 мм2 обеспечивает пропускную способность линии на всей длине трассы при выбранных видах прокладки.

5. Допустимый односекундный ток короткого замыкания для выбранного сечения жилы кабеля 22,7 кА (табл.2.25); соответствующий допустимый ток короткого замыкания продолжительностью 0,2 с составит:

Допустимый односекундный ток короткого замыкания для выбранного сечения жилы кабеля

Таблица 2.25 - Допустимый односекундный ток короткого замыкания

т.е. больше требуемого тока 24 кА.

6. При выборе сечения медного экрана должно выполняться условие:

Iк.з.экрана > I2ф(к.з.)

где:
Iк.з.экрана – допустимый ток медного экрана;
I2ф(к.з.) – двухфазный ток КЗ. Для того чтобы получить двухфазный ток КЗ из трехфазного нужно умножить на √3/2.

6.1 Определяем двухфазный ток КЗ:

I2ф(к.з.) = √3/2* I3ф(к.з.) = 0,87*24 = 20,88 кА

Из табл.2.27 выбираем сечение медного экрана 50 мм2, при длительности короткого замыкания 0,2 с, допустимый ток короткого замыкания по экрану составит:

Допустимый односекундный ток короткого замыкания для выбранного экрана кабеля

т.е. больше требуемого тока 20,88 кА, в принципе можно принять сечение медного экрана 50 мм2, но так как допустимое значение медного экрана близко к расчетному двухфазному току, чтобы перестраховаться принимаем сечение 70 мм2.

Таблица 2.27 - Допустимый односекундный ток короткого замыкания для экранов

Таким образом, при указанных исходных данных выбран кабель АПвЭгП-10 1х240/70.

Читать еще: "Пример выбора сечения кабеля на напряжение 10 кВ"

Просмотров: 3307

Статья создана: 30.12.2016

Поделиться:


Читать еще:



Комментарии посетителей (всего 8шт.):
Алекс
1
# 122
(13:07:38 25.01.2017 г.)
Почему коэффициент к4 принят 0,85 а не 0,75 ?
Ответить
Администратор
1
# 123
(20:29:41 25.01.2017 г.)
Потому что расстояние между группами кабелей в траншее равно 200 мм. И k4 принят 0,83!
Ответить
Алекс
0
# 124
(05:43:06 26.01.2017 г.)
Да, опечатался, хотел спросить почему 0,83 а не 0,73 - потому что число кабелей в группе 3, или не так?

И еще вопрос - при проверке сечения экрана разве проверяется не по двухфазному короткому замыканию? Т.е. здесь бы вполне прошел 50мм2 экран!
Ответить
Администратор
0
# 125
(19:22:40 26.01.2017 г.)
Для питания двух трансформаторов ТМ-4000/10 от подстанции, предусматривается линия, которая состоит из двух групп одножильных кабелей АПвЭгП. Каждая группа одножильных кабелей связана в треугольник, то есть получается каждая группа состоит из трех одножильных кабелей сечением 1х240 и расстояние между двумя группами кабелей составляет 200 мм.

Да Вы правы, сечение экрана проверяется по двухфазном коротком замыкании. Расчет подкорректировал, более подробно все расписал, в принципе можно было принять 50 мм2, но для перестраховки было принято 70 мм2. Спасибо!
Ответить
Алекс
1
# 126
(09:08:38 27.01.2017 г.)
Вы пишете: "получается каждая группа состоит из трех одножильных кабелей сечением 1х240", в таблице графа именуется "число кабелей в группе".
т.е. получается в таблице 2.19 некорректное обозначение и следовало бы её назвать как "число групп кабелей" чтобы не возникало разночтений?
Ответить
Администратор
1
# 127
(17:15:03 27.01.2017 г.)
Совершенно верно! Лучше назвать "число групп кабелей". Исправлю чтобы больше не вводить людей в заблуждение. Спасибо, что помогли улучшить расчет!
Ответить
Петр
0
# 184
(11:24:29 24.02.2017 г.)
т.е. больше требуемого тока 24 кА. Откуда взялся требуемый ток?
Ответить
Администратор
1
# 186
(19:31:20 24.02.2017 г.)
Данный ток взят из исходных данных:
Релейная защита отключает ток короткого замыкания через 0,2 с, величина тока короткого замыкания 24 кА.
Ответить

Закрыть
Имя:
101 + 16 =  
Добавить комментарий:
Имя:
101 + 16 =