2.2 Выбор и проверка сечений кабельных линий

Цель расчета: выбор сечений кабельных линий и проверка на нагрев. Расчет производится согласно методике, приведенной в [8].

Исходные данные: мощности КТП, коэффициенты загрузки трансформаторов, способы прокладки, схема сети.

Для построения сети 10кВ в проекте используем алюминиевые кабели с бумажной изоляцией, прокладываемые в земле (траншеи). Предприятие работает в две смены, число часов нагрузки 3000<Т_М<5000.

Выбираем схему двойных магистралей для питания КТП, синхронные двигатели (СД) будут снабжаться электроэнергией по радиальным линиям. Расчётный ток для линии, питающей СД, равен номинальному току СД.

Для трансформатора КТП расчетный ток определяется как:

где расчетная мощность на стороне ВН КТП, определяется из табл.2.3;

номинальное напряжение сети, равное 10 кВ;

число трансформаторов на КТП.

Для трансформатора КТП1 расчетный ток:

Для синхронного двигателя с номинальной мощность 1600 кВт расчетный ток:

Значения расчетных токов приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4. Расчетные токи трансформаторов и синхронных двигателей

КТП и СД	NТхSН	Рн, кВт	IР, А
КТП1	2х630	1506,4	43,5
КТП2	2х630	1336,3	38,6
КТП3	2х1000	1728,6	50
КТП4	2х1000	1605,9	46,4
КТП5	2х1000	1440,8	41,6
КТП6	2х630	1767,9	51,1
КТП7	2х630	881,7	25,4
СД1-4	-	1000	67,2

Рассчитаем линию для подключения КТП7. Расчетный ток кабеля линии складывается из расчетных токов трансформаторов КТП7, КТП1 и КТП2 он равен:

где расчетный ток трансформатора КТП7, равен 25,4 А (табл.2.4);

расчетный ток трансформатора КТП2, равен 38,6 А (табл.2.4);

расчетный ток трансформатора КТП1, равен 43,5 А (табл.2.4).

В послеаварийном режиме (отключение кабеля или трансформаторов на КТП и возникновение режима перегрузки трансформаторов КТП) ток определяется как:

КТП и возникновение режима перегрузки трансформаторов КТП) ток определяется как:

Экономически целесообразное сечение S, в мм² кабеля определяется по формуле:

где расчетный ток, 107,5 А;

нормированное значение экономической плотности тока, равное 1,4 А/мм² – для принятых типа кабелей и Т_м, табл. 1.3.36 [14].

Выбираем тип кабеля ААШв сечением 95 мм² – ближайшее стандартное сечение –п.1.3.25 [14]. Далее выполняем проверку кабеля на нагрев токами нормального и аварийного режима, для чего проверяем выполнение двух условий

где коэффициент прокладки, зависящий от числа кабелей в траншее и расстоянии между ними;

длительно допустимый ток для данного сечения в земле, равный 155 А для кабеля с выбранным сечением 95 мм² –[14];

1,3 – коэффициент допустимой перегрузки кабеля в аварийном режиме.

Коэффициент прокладки принимаем равным 0,92 – два кабеля в одной траншее и расстояние между ними 200мм – табл.1.3.26 [14].

Оба условия выполняются. Расчет сечений остальных линий приведен в табл.2.5. Окончательно кабели выбираются после расчета токов КЗ в разделе «Внешнее электроснабжение».

Таблица 2.5. Расчет кабельных линий

№ п/п	Назначение линии	Ток, А		Способ прокладки	Коэффициент прокладки	Fэк, мм2	Fст, мм2	Длительно Допустимый ток, А		Выбранное сечение, мм2
		Норм. режим	Аварий. режим					Норм. режим	Аварий. режим
1,2	ГПП, КТП7	107,5	150,5	траншея	0,92	76,8	95	142,6	185,4	95
3,4	КТП7, КТП2	82,1	114,9	траншея	0,92	58,6	70	119,6	155,4	70
5,6	КТП2, КТП1	25,4	35,5	траншея	0,92	18,1	25	59,8	77,7	25
7,8	ГПП, КТП5	91,6	128,2	траншея	0,92	65,4	70	119,6	155,4	70
9,10	КТП5, КТП3	41,6	28,2	траншея	0,92	29,7	35	73,6	95,6	35
11,12	ГПП, КТП6	97,5	136,5	траншея	0,92	69,6	70	119,6	155,4	70
13,14	КТП6, КТП4	46,4	64,9	траншея	0,92	33,1	35	73,6	95,6	35
14-17	ГПП, СД	67,2	94,1	траншея	0,86	48	50	96,6	125,6	50