Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие Мельников, Полякова.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
9.14 Mб
Скачать

6.2.3 Кабели напряжением 110 кВ и выше

Пропитка кабельной бумаги маслоканифольным составом не исключает появления в изоляции воздушных включений, которые существенно снижают электрическую прочность изоляции. Улучшение качества изоляции кабелей на напряжения 110 кВ и выше достигается специальной технологией их изготовления. Такие кабели изготовляются одножильными.

На напряжения 110 кВ и выше кабели выполняются маслонаполненными и представляют собой достаточно сложное техническое сооружение. Различают маслонаполненные кабели низкого (до 0,05 МПа) и высокого (1...1,5 МПа) давления. Первые изготовляются на напряжения 110...220 кВ, вторые - до 500 кВ.

Конструкция маслонаполненного кабеля низкого давления показана на рисунке 6.8, а. Кабель имеет полую токопроводящую жилу 2, скрученную из отдельных медных проволок. Внутри жилы имеется канал 1, заполненный маслом под давлением, что исключает возможность образования пустот в бумажной изоляции 4 и значительно повышает ее электрическую прочность. По поверхности жилы накладывается экран 3 из полупроводящей бумаги. Такой же экран накладывается поверх бумажной изоляции. Далее идет свинцовая герметичная оболочка 5, подушка 6 из поливинилхлоридных лент, медные ленты 7, усиливающие свинцовую оболочку, броня 8 и наружный защитный покров 9. Маслопроводящий канал через специальные муфты соединяется с расположенными вдоль трассы баками давления.

Конструкция маслонаполненного кабеля высокого давления показана на рисунке 6.8, б. Все три фазы уложены в стальной трубопровод 1, поверх которого имеется антикоррозийное покрытие 7. Стальной трубопровод, являющийся защитой от механических повреждений, заполнен маслом 6 под избыточным давлением. Токоведущие жилы 4 из медных проволок имеют бумажную изоляцию 3 с вязкой пропиткой. Поверх изоляции наложен экран 2 из медных лент. Полукруглые проволоки скольжения 5 служат для механической защиты изоляции от повреждений при протягивании кабеля в стальной трубопровод.

а) б)

Рисунок 6.8 – Конструкции маслонаполненных кабелей низкого (а) и высокого (б) давления

Марки и преимущественные области применения кабелей 110 – 500 кВ приведены в таблицах 6.44 – 6.45. Допустимые продолжительные токи для кабелей 110 – 500 кВ приведены в таблицах 6.46 – 6.54.

Таблица 6.44 – Марки и преимущественные области применения маслонаполненных кабелей 110 –  500 кВ

Марка

Элемент конструкции

Применение

МНАШв

Маслонаполненный, низкого давления, в алюминиевой оболочке, в шланге из поливннилхлоридиого пластиката

В каналах зданий, в туннелях

МНАгШв

То же, в алюминиевой гофри­рованной оболочке

То же

МНАШву

Маслонаполненный, низкого давления, в алюминиевой оболочке, в шланге из поливннилхлоридиого пластиката с уси­ленным защитным слоем под шлангом

В земле, в траншеях, если кабель не подверга­ется растягивающим усилиям и защищен от механических повреждений

МНАгШву

То же в алюминиевой гофрированной оболочке

То же

МНСА

Маслонаполненный, низкого давления, в свинцовой оболоч­ке, с упрочняющим и защитным покровом

В каналах зданий в туннелях

МНСК

Маслонаполненный., низкого давления, в свинцовой оболоч­ке, с упрочняющим и защитным покровом из слоев битум­ного состава, полиэтилентерефталатных лент (или резиновых лент) и пропитанной кабельной пряжи или стеклопряжи)

В земле (в траншеях)', если кабель не подверга­ется растягивающим уси­лиям и защищен от ме­ханических повреждений

Продолжение таблицы 6.44

Марка

Элемент конструкции

Применение

МВДТ

Маслонаполненный, низкого давления, в свинцовой оболоч­ке, с упрочняющим покровом, в шланге из поливннилхлоридиого пластиката

В земле (в траншеях), если кабель не подвергается растягивающим усилиям и защищен от механических повреждений, а также в каналах зданий и туннелях

МВДТк

Маслонаполненный, высокого давления, в контейнере с маслом

Эксплуатация в стальном трубопроводе с маслом под давлением, прокладываемом в туннелях, в земле и под водой

Примечание:1. Продолжительно (длительно) допустимая температура токопроводящих жил кабелей, проложенных в земле, воздухе и под водой, составляет 85 ОС (для кабелей на напряжение 110, 150 и 220 кВ) и 75 °С (для кабелей на напряжение 330, 380 и 600 кВ и кабелей марок МНСА. МНСК).

2. Максимально допустимая температура жил кабелей во время эксплуатации не должна превышать 80 °С (для кабелей ни напряжение 110, 150 и 220 кВ) и 80 °С (для кабелей) на напряжение 330, 380 и 600 кВ и кабелей марок МНСА и МНОК при продолжительности непрерывной работы кабелей в условиях перегрузки не более 100 ч, если коэффициент заполнения суточного графика нагрузки не превышает 0,8, и не более 50 ч, если коэффициент превышает 0,8.

3. К марке кабеля, пропитанного синтетическим маслом, добавляется буква С. К марке кабеля, предназначенного для работы при температуре 85 или 75°С добавляется буква Т

Таблица 6.45 – Марки и преимущественные области применения кабелей 110 кВ с пластмассовой изоляцией

Марка

Элемент конструкции

Применение

АПвП

Кабель с алюминиевой жилой с изоляцией из вул­канизированного полиэтиле­на в оболочке из полиэти­лена

В земле в бетонных лот­ках с засыпкой специальным грунтом и с защитой бетон­ными плитами от механиче­ских повреждений. Допуска­ется в земляной траншее с засыпкой обычным грунтом при работе кабеля с недо­грузкой и при условии его зашиты от механических по­вреждений

АПвПс

То же в оболочке из самозатухающего полиэтилена

То же я в каналах зданий и в туннелях

АПвВ

Кабель с алюминиевой жилой с изоляцией из вул­канизированного полиэтиле­на в оболочке из поливиннил-хлоридного пластиката

В каналах зданий и туннелях

Примечания: 1. Продолжительно (длительно) допустимая температура токопроводящая жил кабелей составляет 90 °С

2. Максимально допустимая температура токопроводящих жил кабелей во время эксплуатации не должна превышать 130 "С, а при токах КЗ — 250 3С.

Таблица 6.46 – Номинальное сечение жил маслонаполненных кабелей 110 — 500 кВ

Номинальное напряжение, кВ

Номинальное сечение жилы, мм2, кабелей

Низкого давления

Высокого давления

110

120, 150, 185, 240(270), 300(350), 400, 500(550), 625, 800

120, 150, 185, 240(270), 300, 400, 500(550), 625(700

150

240(270), 300(350), 400, 500(550), 625, 800

220

300(350), 400, 500(550), 625, 800

300, 400, 500(550), 625(700)

330

400, 500(550 , 625(700)

380

400, 500(550), 625(700)

500

(550), 625(700)

Примечания: 1. В скобках указаны сечения кабелей, которые изготовляются в технически обоснованных случаях по согласованию между потребителем и изготовителем.

Таблица 6.47 – Допустимые продолжительные (длительные) токи дли маслонаполненных кабелей 110 и 220 кВ марки МВДТ, проложенных в воздухе

Номинальное напряжение, кВ

Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки

Допустимый продолжительный (длительный) ток, А, для кабелей с сечением жилы, мм2

150

185

240

270

300

400

500

550

625

110

1

420

470

550

590

730

830

920

220

1

530

630

700

730

770

Таблица 6.48 – Допустимые продолжительные (длительные) токи для маслонаполненных кабелей 110 и 220 кВ марки МНСА

Удельное термическое сопротивление грунта, К м/Вт

Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки

Допустимый продолжительный (длительный) ток, А, для кабелей напряжением, кВ, и сечением жилы, мм2

110

220

150

185

240

270

400

500

625

800

300

400

500

550

625

800

Одноцепная линия проложенная в земле

0,8

0,8

430

490

550

590

700

770

«50

930

540

610

670

700

730

800

0,8

1

330

420

480

510

600

660

720

790

470

540

580

610

640

670

1,2

0,8

380

420

480

500

600

660

110

780

450

510

550

570

590

630

1.2

1

320

360

410

430

510

550

600

650

390

430

470

480

500

530

Двухцепная линия проложенная в земле

0.8

0,8

410

460

620

550

660

720

790

860

500

570

623

650

670

730

0,8

1

330

370

420

440

520

570

620

670

410

460

490

510

530

560

1.2

0,8

350

390

440

470

550

610

660

710

410

460

490

510

530

560

1,2

1

280

310

350

370

430

470

80

540

320

350

370

380

390

410

1,6

0,8

310

320

390

410

480

520

50

610

340

380

400

410

410

420

1,6

1

240

230

300

310

370

400

20

450

250

280

280

280

280

280

Линия проложенная в воздухе угольником с зазором (l = 250 мм)

0,8

510

580

660

710

880

990

1110

1250

620

730

820

860

920

1030

1

450

510

580

620

760

860

960

1080

570

660

740

770

820

920

Примечания: В качестве искусственного грунта для засыпки кабелей в траншее следует применять смесь гравия (размер частиц 6–10 мм) и песка (размер частиц до 1–1,5 мм) в соотношении 1:1. Для такого грунта удельное термическое сопротивление составляет 1–1,5 К м/Вт.

Таблица 6.49 – Допустимые продолжительные (длительные) токи для маслонаполненных кабелей IIP кВ марок МНАШв и МНАгШв

Удельное термическое сопротивление грунта, К м/Вт

Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки

Допустимый продолжительный (длительный) ток А, для кабелей с сечением жилы, мм2

Оболочка гладкая

Оболочка гофрированная

150

185

240

270

400

500

625

800

а) Оболочки соединены на обоих концах линии

Одноцепная линия, проложенная в земле

0,8

1

360

390

430

450

540

580

620

660

1,2

1

310

330

370

380

450

480

520

540

1,6

1

270

290

320

330

390

420

440

450

0,8

0,8

410

450

500

530

630

680

730

7ЛО

1.2

0,8

360

390

430

450

530

580

610

650

1,6

0,8

320

340

380

400

470

500

530

560

Двухцепная линия, проложенная в земле

0,8

1

320

340

380

400

470

500

530

560

1,2

1

270

2ЙО

310

330

330

410

430

450

1,6

1

230

240

270

280

330

350

360

380

0,8

0,8

390

430

470

490

590

630

680

720

1,2

0,8

330

360

400

420

490

530

560

590

1,6

0,Я

290

320

340

370

430

450

480

510

Линия, проложенная в воздухе треугольником вплотную

1

420

470

530

560

690

750

830

900

Линия, проложенная в воздухе треугольником с зазором (1=250 мм)

1

430

480

540

560

660

710

770

840

Продолжение таблицы 6.49

Удельное термическое сопротивление грунта, К м/Вт

Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки

Допустимый продолжительный (длительный) ток А, для кабелей с сечением жилы, мм2

Оболочка гладкая

Оболочка гофрированная

150

185

240

270

400

500

625

800

б) Оболочки соединены на одном конце линии

Одноцепная линия, проложенная в земле

0.8

1

380

420

430

510

630

700

800

880

1,3

1

320

360

410

430

530

660

700

730

1,6

1

290

310

360

380

460

510

570

630

0,8

0,8

430

490

550

550

720

810

910

1020

1.2

0,8

380

420

480

510

620

690

730

860

1.6

0,8

320

370

420

450

550

610

630

760

Двухцепная линия, проложенная в земле

0,8

1

330

370

420

450

550

610

680

760

1,2

1

280

310

350

370

450

500

560

610

1,6

1

240

270

300

320

390

430

470

510

0,8

0,8

410

460

520

550

680

760

850

950

1,2

0,8

350

390

450

470

580

640

720

800

1,6

0,8

310

350

400

410

510

660

620

680

Линия, проложенная в воздухе треугольником вплотную

1

450

510

580

620

780

890

1010

1160

Линия, проложенная в воздухе треугольником с зазором (l=250 мм)

1

500

560

640

690

860

990

1130

1310

Примечания: 1. Кабели марок МНАШв и МНЛгШв при прокладке о воздухе располагаются по вершинам равностороннею треугольника к могут прокладываться без зазора, вплотную (l = d) и с нормированным зазором l=250 мм (d — диаметр кабеля; l — расстояние между центрами сеченииz кабелей).

2. Для кабелей с утолщенным защитным шлангом марок МНАШву и МНАгШву допустимые нагрузки должны быть уменьшены на 20 А по сравнению с соответствующими значениями для кабелей марок МНАШо и МНАгШв.

Таблица 6.50 - Допустимые продолжительные (длительные) токи для маслонаполненных кабелей 110 кВ и 220 кВ марок МВДТ, проложенных в земле

Удельное термическое сопротивление грунта, К м/Вт

Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки

Длина участка

Допустимый продолжительный (длительный) ток А, для кабелей с сечением жилы, мм2, при напряжении лини

110

220

150

185

240

270

400

500

625

300

400

500

550

625

а) Одноцепная линия

При отсутствии продольной циркуляции масла

0,8

0,8

370

410

480

510

620

680

750

490

560

610

630

650

0,8

1

330

370

420

450

540

590

650

430

490

540

550

570

1,2

0,8

340

370

430

450

550

600

660

420

480

510

530

540

1,2

1

300

330

370

390

470

520

560

370

420

450

460

470

1,6

0,8

310

340

390

410

490

540

590

370

410

440

450

450

1,6

1

270

290

330

350

420

460

490

320

360

370

380

390

При продольной циркуляции масла со скоростью 0,1 м/с

0,8

1

300

440

500

590

630

800

910

1030

650

770

870

910

980

0,8

1

600

400

450

530

560

710

310

920

600

720

800

840

890

0,8

1

1000

370

420

480

520

650

740

830

560

660

740

770

810

1,2

1

300

440

5оО

590

620

800

910

1030

640

770

870

910

970

1,2

1

600

390

440

520

560

700

800

910

600

710

800

830

880

1,2

1

1000

360

400

470

500

630

720

810

550

650

720

750

800

1,6

1

300

440

500

580

630

800

910

1030

640

770

870

910

970

1,6

1

600

390

440

520

550

700

800

900

590

710

790

830

880

1,6

1

1000

350

400

460

490

620

710

800

540

650

720

750

790

Продолжение таблицы 6.50

Удельное термическое сопротивление грунта, К м/Вт

Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки

Длина участка

Допустимый продолжительный (длительный) ток А, для кабелей с сечением жилы, мм2, при напряжении лини

110

220

150

185

240

270

400

500

625

300

400

500

550

625

б) Двухцепная линия

При отсутствии продольной циркуляции масла

0,8

0,8

350

390

450

480

580

640

700

450

520

560

580

590

0,8

1

300

330

370

390

470

520

560

400

450

490

500

520

1,2

0,8

320

350

400

420

510

560

610

380

430

460

470

480

1,2

1

260

290

320

340

400

440

470

330

370

390

400

410

1,6

0,8

290

320

360

3SO

450

500

530

330

360

370

380

380

1,6

1

230

250

280

300

350

380

410

280

310

320

320

320

При продольной циркуляции масла со скоростью 0,1 м/с

0,8

1

300

420

470

550

590

750

850

970

630

760

850

890

950

0,8

1

600

370

420

490

520

650

740

840

580

690

770

810

850

0,8

1

1000

340

380

440

470

590

660

740

530

630

700

730

770

1,2

1

300

420

470

550

590

750

850

970

630

760

850

890

950

1,2

1

600

360

410

470

510

640

730

830

570

690

770

800

850

1,2

1

1000

320

370

420

450

570

640

730

620

620

690

720

750

1,6

1

300

410

470

540

590

750

850

970

630

760

850

890

950

1,6

1

600

360

400

470

500

640

730

830

570

680

760

800

840

1,6

1

1000

320

360

410

410

550

630

710

520

620

680

710

740

Таблица 6.51 – Расчетные характеристики маслонаполненных кабелей и кабелей с пластмассовой изоляцией напряжением 110 – 500 кВ

Сечение жилы, мм2

Активное сопротивление при 20 оС на 1 км длины, Ом

Индуктивное сопротивление х0, и зарядная мощность q0 на 1 км кабеля напряжением, кВ

маслонаполненных кабелей

кабелей с пластмассовой изоляцией

маслонаполненного

с пластмассовой изоляцией

110

220

330

500

110

220

х0,

Ом/км

q0,

квар/км

х0,

Ом/км

q0,

квар/км

х0,

Ом/км

q0,

квар/км

х0,

Ом/км

q0,

квар/км

х0,

Ом/км

q0,

квар/км

х0,

Ом/км

q0,

квар/км

150

0,122

0,2

1180

0,16

3600

185

0,099

0,195

1210

0,155

3650

240

0,077

0,19

1250

0,152

3780

270

0,068

0,092

0,185

1270

0,147

3850

0,12

450

0,12

1100

300

0,061

0,18

1300

0,145

3930

350

0,051

0,086

0,175

1330

0,14

4070

0,116

755

0,116

1900

400

0,046

0,17

1360

0,135

4200

425

0,042

0,165

1370

0?132

4260

500

0,037

0,060

0,16

1420

0,128

4450

0,11

830

0,11

2100

550

0,032

0,155

1450

0,124

4600

0,075

9000

0,044

17000

625

0,029

0,048

0,15

1500

0,12

4770

0,1

1040

0,1

2600

800

0,022

0,04

0,14

1600

0,112

5030

0,1

1250

0,1

3700

Примечания: Маслонаполненные кабели выполняются с медными жилами, с пластмассовой изоляцией — с алюминиевыми жилами.

Таблица 6.52 - Допустимы продолжительные (длительные) токи для кабелей 110 кВ с изоляцией из вулканизированного полиэтилена

Удельное термическое сопротивление грунта, К м/Вт

Коэффициент заполнения суточного графике нагрузки

Материал жилы

Допустимый продолжительный (длительный) ток, А. для кабелей с сечением жилы, мм2

150

185

240

300

400

500

625

800

1000

Одноцепная линия, проложенная в земле

1,2

0.8

Алюминий

350

395

455

515

600

65O

745

835

915

1,6

0,8

Алюминий

320

360

410

465

540

610

665

740

810

1,2

0,8

Медь

450

505-

585

660

765

860

945

1055

1150

1,6

0,8

Медь

410

460

525

590

655

770

845

940

1020

Двухцепная линия, проложенная в земле

1.2

0,8

Алюминий

330

375

480

485

565

635

695

775

845

1,6

0,8

Алюминий

300

335

385

435

505

565

615

685

740

1,2

0,8

Медь

425

475

550

615

715

800

880

975

1065

1,6

0,8

Медь

385

430

490

550

640

715

78O

865

935

Линия, проложенная в воздухе треугольником

1

Алюминий

415

470

545

620

725

820

910

1015

1110

1

Медь

525

590

680

765

890

990

1090

1205

1310

Примечание: Допустимые продолжительные (длительные) токи приведены для расчетной температуры жилы 90 оС.

Таблица 6.53 – Поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды

Условная температура среды, оС

Нормированная температура среды, оС

Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре среды, оС

-5 и ниже

0

+5

+10

+15

+20

+25

+30

+35

+40

+45

+50

15

80

1,14

1,11

1,08

1,04

1,00

0,96

0,92

0,88

0,83

0,78

0,73

0,68

25

80

1,24

1,20

1,17

1.13

1,09

1,04

1,00

0,95

0,90

0,85

0,80

0,74

25

70

1,29

1,24

1,20

1,15

.11

1.05

1,00

0,94

0,88

0,81

0.74

0,67

15

65

1,18

1,14

1,10

1,05

,00

0,95

0,89

0,84

0,77

0,71

0,63

0,65

25

65

1,32

1.27

1,22

1,17

,12

1,06

1,00

0,94

0,87

0,79

0,71

0,61

15

60

1,20

1,15

1,12

1,06

,00

0,94

0,88

0,82

0,75

0,67

0,57

0,47

25

60

1,36

1,31

1,25

1,20

.13

1,07

1,00

0,93

0,85

0,76

0,66

0.54

15

55

1,22

1,17

1,12

1,07

,00

0,93

0,85

0,79

0,71

0,61

0,50

0.36

25

55

1,41

1,35

1,29

1,23

1,15

1,08

1,00

0,91

0,82

0.71

0,58

0,41

15

50

1,25

1,20

1,14

1,07

1.00

0,93

0,84

0,76

0,66

0,54

0.37

25

50

1,48

1,41

1,34

1,26

1,18

1,09

1,00

0,89

0,78

0,63

0,45