10 Выбор высоковольтных кабелей

Расчёт производится на основании рисунка 9.1. Сечение жил кабелей выбирают по экономической плотности тока и проверяются по нагреву и термической стойкости при коротком замыкании. Кабели, защищённые токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость не проверяются.

10.1 Потери мощности в трансформаторах

Потери активной ΔРт и реактивной ΔQт мощности в двухобмоточном трансформаторе вычисляются по формулам:

ΔРт= ΔРх.х.+ ΔРк.з.·βт² , (10.1)

ΔQт= , (10.2)

где ΔРх.х- потери холостого хода, кВт;

ΔРк.з.- потери короткого замыкания, кВт; Uк.- напряжение короткого замыкания, %;

Iх.х.- ток холостого хода, %;

Sн – номинальная мощность трансформатора, кВА;

Βт – коэффициент загрузки трансформатора.

, (10.3)

где Sм – нагрузка трансформатора, кВА.

S_M= , (10.4)

где Р_Р-расчетная активная нагрузка предприятия кВт,

Q_Р-расчетная реактивная нагрузка предприятия кВар,

Q_К-мощность компенсирующих устройств на низкой стороне кВар.

Определяем нагрузку трансформатора(10.4)

_SM=

_{Коэффициент загрузки трансформатора(10.3)}

_{Потери активной и реактивной мощности(10.1,10.2)}

ΔРт=1,31+7,5·0,56²=3,7 кВт;

ΔQт=

10.2 Выбор сечений жил кабелей от рп до цеховой тп

Рассчитываем нагрузку линий с учётом потерь в трансформаторах:

_, (10.5)

Величина тока в нормальном режиме работы:

, (10.6)

где S_Р— нагрузка линии с учётом потерь.

Выбор кабелей производим по следующим условиям:

1. По экономической плотности тока:

, (10.7)

где Iр – расчётный ток кабеля в нормальном режиме, А;

јэ – экономическая плотность тока, А/мм², принимаем по таблице 26

приложения [1, c.119].

Выбираем кабель АСБ-10(3×25)мм² с Iдоп=90 А, проложенный в земле [1, с. 73].

Расчётный ток в послеаварийном режиме:

I_Р.ПАР , (10.8)

где S_Н.Т-номинальная мощность принятого трансформатора кВА.

I_Р.ПАР =50,9 А

Проверка в послеаварийном режиме:

, (10.9)

где К_п – коэффициент учитывающий перегрузку кабеля, К_п = 1,3;

К₁- коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды, К₁=1;

К₂- коэффициент, учитывающий число проложенных в траншее кабелей, К₂=0,92;

К₃- коэффициент, учитывающий фактическое удельное сопротивление земли, К₃=1

107,64≥50,9 (верно)

Выбранный кабель удовлетворяет условию.

2. По термической стойкости:

Расчётный тепловой импульс от тока К.З.:

Вк=Iп²·(tотк+Та), (10.10)

где Iп – действующее значение периодической составляющей тока к.з. в начале линии;

tотк – время отключения, t_отк=0,6 [1, с.75];

Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., Та=0,01с.

Вк=(11,96·10³)² ∙ (0,6+0,01)=87,3∙10⁶ А²∙с

Минимальное сечение жил кабеля по термической стойкости вычисляем по формуле:

, (10.11)

где Вк – тепловой импульс тока к.з.

С – расчётный коэффициент [1, с.75 ].

=93,4 мм²

Выбираем кабель АСБ-10(3×95) с Iдоп=275А, проложенный в земле [1, с. 73].

Из найденных значений принимаем наибольшее, а именно по термической стойкости. Необходимо выбрать два кабеля АСБ-10(3×95) с Iдоп=205А, проложенный в земле [1, с. 73].