Глава 12. Выбор проводников напряжением выше 1 кВ

12.1. Общие сведения

Выбор сечения жил и марки неизолированных проводов и кабе­лей при напряжении выше 1 кВ определяют технические факторы, перечисленные в табл. 16.1.

Влияние и учет перечисленных факторов в воздушных (с неизо­лированными проводами) и кабельных линиях неодинаковы.

Из выбранных по указанным критериям сечений только сечения F_мex и F_кop получаются без расчетов стандартными. Остальные рас­четные сечения обычно принимают ближайшие большие стандарт­ные сечения. Из полученных стандартных сечений выбирают боль­шее для данного варианта сети электроснабжения и окончательный выбор параметров линий электропередач производится на основа­нии технико-экономического сравнения вариантов проекта элект­роснабжения объекта.

12.2. Выбор сечений жил кабелей напряжением выше 1 кВ

Критерием для выбора сечения кабельных линий является ми­нимум приведенных затрат. В практике проектирования линий мас­сового строительства выбор сечения производится не по сопоста­вительным технико-экономическим расчетам в каждом конкретном случае, а по нормируемым обобщенным показателям.

В качестве такого показателя при проектировании кабельных линий используется экономическая плотность тока. В ПУЭ уста­новлены значения экономических плотностей тока к, зависящие от материала, конструкции провода, продолжительности исполь­зования максимума нагрузки Г_мах и региона, характеризующегося стоимостью топлива.

Экономически целесообразное сечение определяют предвари­тельно по расчетному току линии I_{расч.норм} нормального режима и экономической плотности тока j_эк:

Найденное расчетное сечение по (16.2) округляется до ближай­шего стандартного.

Для обеспечения нормальных условий работы кабельных линий и правильной работы защищающих аппаратов выбранное сечение должно быть проверено по допустимой длительной нагрузке по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах, а также по тер­мической стойкости при токах КЗ.

Проверка по допустимой токовой нагрузке по нагреву в нормаль­ном и послеаварийном режимах производится по условию

где I_расч- расчетный ток для проверки кабелей по нагреву;

I_{доп.факт}- фактическая допустимая токовая нагрузка.

Расчетный ток линии I_расч определяется как

где S_каб - мощность, которая передается по кабельной линии в нор­мальном или послеаварийном режиме работы; U_ном- номинальное напряжение сети.

Проверка сечений по термической стойкости проводится после расчетов токов КЗ. Тогда минимальное термически стойкое токам КЗ сечение кабеля

где I∑⁽³⁾ - суммарный ток КЗ от энергосистемы и синхронных электро­двигателей (см. гл. 14); t_n - приведенное расчетное время КЗ; С - тер­мический коэффициент (функция) для кабелей. Для кабелей напряже­нием 10 кВ с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной или резиновой изоляцией С = 78 Ас²/мм², для кабелей напряжением Ш кВ с алюминиевыми жилами и полиэтиленовой изоляцией С = 65 Ас²/мм².

Линии систем электроснабжения длиной менее 1 км по потерям напряжения не проверяются.

Если длина кабеля напряжением выше 1 кВ превышает 1 км, то по­тери напряжения AU_nk на неразветвленном участке линии от узла п до узла к с сопротивлением R_nk +jX_nk при протекании мощности Р_пк +jQ

При длине участка L_nk и определенного для данного класса но­минальных напряжений удельного индуктивного сопротивления х₀ сечение участка линии, выбираемого по допустимой потере напря­жения _доп. определяется из выражения

где Ро - удельное активное сопротивление для выбранного матери­ала проводника, для алюминия р₀ = 31,5 Ом-мм² на 1 км; U_допх--потери напряжения, обусловленные реактивными мощностями и сопротивлениями,