1.3.2. Выбор сечения кабелей электрических сетей напряжением 10 (6) кВ

Сечения проводов ВЛ и жил кабелей должны выбираться по эконо-мической плотности тока в нормальном режиме и проверяться по допустимому току в аварийном и послеаварийном режимах, а также по допустимому отклонению напряжения.

При проверке кабельных линий по допустимому длительному току должны быть учтены поправочные коэффициенты: на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле, на допустимую перегрузку в послеаварийном режиме, фактическую температуру среды, тепловое сопротивление грунта и на отличие номинального напряжения кабеля от номинального напряжения сети.

Предварительный выбор сечений проводов и кабелей допускается производить исходя из средних значений предельных потерь напряжения в нормальном режиме – в сетях 10(6) кВ не более 6%.

Расчетная активная нагрузка городских электрических сетей 10(6) кВ (Р_Р.Л.), кВт, определяется по формуле (1.25) в разделе 1.1.7.

Рабочий ток в линии, А, определяется по формуле

, (1.33)

где U_Н – номинальное напряжение сети, равное 10(6) кВ; n – количество кабелей, проложенных в траншее к объекту; cosφ – коэффициент мощности, принят равным 0,92.

Экономически целесообразное сечение S_Э, мм², определяется согласно ПУЭ, из соотношения

S_Э = I_Р.Л / j_ЭК, (1.34)

где j_ЭК – нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², для заданных условий работы, выбираемое по табл. 1.25 [15].

По табл. 1.23 подбирается стандартное сечение токопроводящей жилы.

В распределительных сетях 10(6) кВ кабели с алюминиевыми жилами при прокладке их в траншеях рекомендуется принимать сечением не менее 70 мм², но не более 240 мм².

Сечение кабелей по участкам линии следует принимать с учетом изменения нагрузки участков по длине. При этом на одной линии допускается применение кабелей не более трех типоразмеров.

Потери напряжения определяются по формуле (1.31) раздела 1.3.1.

Дальнейший ход расчета аналогичен расчету сети напряжением до 1 кВ.

Полученное экономическое сечение для условий нормального режима проверяется по допустимому току нагрева в послеаварийном режиме. Кроме того, кабели должны быть подвергнуты проверке на термическую стойкость токам К.З.

1.3.3. Проверка кабелей на термическую стойкость

Выбранные в нормальном режиме и проверенные по допустимой перегрузке в послеаварийном режиме кабели проверяются по условию

S_МИН. ≤ S_Э, (1.35)

где S_МИН – минимальное сечение по термической стойкости, мм²; S_Э – экономическое сечение, мм², определенное по формуле (1.34).

При этом кабели небольшой длины проверяются по току при коротком замыкании в начале кабеля; одиночные кабели со ступенчатым сечением по длине проверяют по току К.З. в начале каждого участка. Два параллельных кабеля и более проверяют по токам К.З. непосредственно за пучком кабелей, т.е. с учетом разветвления тока К.З.

, (1.36)

где В_К – импульс квадратичного тока К.З. (тепловой импульс тока К.З.),

А² · с; С – функция, значения которой приведены в табл.1.26 [17], А · с^1/2/мм².

Тепловой импульс тока определяется

В_К = I²_П.О. ·(t_Р.З. + t_В +T_А), (1.37)

где I_П.О – начальное значение периодической составляющей тока К.З., А; t_Р.З - время действия релейной защиты, с. Принимается t_Р.З = 2 с. – для питающих сетей; t_Р.З = 0,5 с. – для распределительных сетей [16]; t_В – полное время отключения выключателя, с. В зависимости от типа выключателя t_В = 0,04-0,2 с.; T_А – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с. Для распределительных сетей напряжением 6-10 кВ

Т_А = 0,01 с. [17].