5.3 Выбор и расчет сечений кабелей 10 кВ

Выбор сечения кабельных ЛЭП напряжением 6-10 кВ производится по экономической плотности тока.

Проверка выбранного по экономической плотности тока проводника осуществляется по условию нагрева.

Пример расчета для магистральной линии ГПП – ТП1 – ТП2 – ТП3:

1. Выбор кабеля ТП3 – ТП2

Расчетный ток линии в нормальном режиме:

А; (0)

Определяем сечение кабеля по условию экономической плотности тока:

мм²,

где =1,2 А/ мм² для кабелей с резиновой поливинилхлоридной изоляцией и с алюминиевыми жилами при Т_max=5300 ч [3, табл.4.1].

Выбираем кабель марки АПвВГнг – 3х35, =135А.

Проверяем выбранный кабель по нагреву:

, (0)

где – ток в послеаварийном режиме, он равен:

А.

67,58А ≤ 135А. Условие выполняется.

Но, т.к. необходимо выбрать 2-3 типа сечений кабелей 10 кВ, то принимаем кабель с сечением 70 мм².

Определяем потери в кабельной линии «ТП3-ТП2», длина которой l=0,06 км; погонные активное и реактивное сопротивления r₀=0,42 Ом/км; х₀=0,086 Ом/км [3, табл.Б.16].

Активные потери в КЛ:

кВт.

Коэффициент протекающей по линии реактивной мощности:

,

где – протекающая по линии реактивная мощность:

квар;

– протекающая по линии активная мощность:

кВт.

По тангенсу определяем косинус:

.

Тогда полные потери в КЛ:

кВА.

2. Выбор кабеля ТП2 – ТП1

Расчетный ток линии в нормальном режиме:

= А;

Определяем сечение кабеля:

мм²,

Выбираем кабель марки АПвВГнг – 3х120, =267А [3, табл.Б.29].

Проверяем выбранный кабель по нагреву:

А.

246,86 ≤ 267А. Условие выполняется.

Определяем потери в кабельной линии «ТП2-ТП1», длина которой l=0,128 км; погонные активное и реактивное сопротивления r₀=0,24 Ом/км; х₀=0,081 Ом/км.

Активные потери в КЛ:

кВт.

Коэффициент протекающей по линии реактивной мощности:

,

где квар;

кВт.

По тангенсу определяем косинус:

.

Тогда полные потери в КЛ:

кВА.

3. Выбор кабеля ТП1 – ГПП

Расчетный ток линии в нормальном режиме:

= А;

Определяем сечение кабеля:

мм²,

Выбираем кабель марки АПвВГнг – 3х120, =267А.

Проверяем выбранный кабель по нагреву:

А.

283,93 ≥ 267А. Условие не выполняется.

Выбираем кабель марки АПвВГнг – 3х150, =299А.

283,93 ≤ 299А. Условие выполняется.

Но, т.к. необходимо выбрать 2-3 типа сечений кабелей 10 кВ, то принимаем кабель с сечением 185 мм².

Определяем потери в кабельной линии «ТП1-ГПП», длина которой l=0,085 км; погонные активное и реактивное сопротивления r₀=0,16 Ом/км; х₀=0,077 Ом/км.

Активные потери в КЛ:

кВт.

Коэффициент протекающей по линии реактивной мощности:

,

где квар;

= кВт.

По тангенсу определяем косинус:

.

Тогда полные потери в КЛ:

кВА.

Расчет кабельных линий 10 кВ обоих вариантов сведем в таблицы 5.9 и 5.10.

Таблица 5.9 – Выбор кабелей 10 кВ варианта I

КЛ	Ip,A	Fэ,мм2	Iп.ав, А	Iдл.доп, А	Кабель	l, км	∆Sкл, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8
ТП3-ТП2	33,79	28,16	67,58	195	АПвВГнг-3х70	0,06	0,046
ТП2-ТП1	123,43	102,86	246,86	267	АПвВГнг-3х120	0,128	0,736
ТП1-ГПП	141,97	118,31	283,93	341	АПвВГнг-3х185	0,085	0,434
ТП6-ТП5	71,285	59,4	142,57	195	АПвВГнг-3х70	0,086	0,29
ТП5-ТП4	126,89	105,75	253,79	267	АПвВГнг-3х120	0,142	0,868

Продолжение таблицы 5.11.

1	2	3	4	5	6	7	8
ТП4-ГПП	157,66	131,39	315,33	341	АПвВГнг-3х185	0,142	0,893
ТП8-ТП7	59,7	49,75	119,39	195	АПвВГнг-3х70	0,172	0,573
ТП8-ГПП	119,31	99,43	238,62	267	АПвВГнг-3х120	0,005	0,027

Таблица 5.10 – Выбор кабелей 10 кВ варианта II

КЛ	Ip,A	Fэ,мм2	Iп.ав, А	Iдл.доп, А	Кабель	l, км	∆Sкл, кВА
ТП3-ТП2	44,67	37,23	89,34	195	АПвВГнг-3х70	0,005	0,007
ТП2-ТП1	87,91	73,26	175,82	233	АПвВГнг-3х95	0,074	0,280
ТП1-ГПП	121,3	101,08	242,6	267	АПвВГнг-3х120	0,156	0,867
ТП8-ТП7	12,01	10	24,01	195	АПвВГнг-3х70	0,155	0,015
ТП7-ТП4	70,02	58,35	140,04	195	АПвВГнг-3х70	0,091	0,295
ТП4-ГПП	88,36	73,63	176,72	233	АПвВГнг-3х95	0,196	0,748
ТП6-ТП5	55,6	46,33	111,2	195	АПвВГнг-3х70	0,142	0,291
ТП5-ГПП	74,54	62,12	149,08	195	АПвВГнг-3х70	0,166	0,612
ТП11-ТП10	13,01	10,84	26,02	195	АПвВГнг-3х70	0,139	0,015
ТП10-ТП9	70,41	58,68	140,82	195	АПвВГнг-3х70	0,005	0,016
ТП9-ГПП	129,84	108,2	259,69	267	АПвВГнг-3х120	0,16	1,026

Все выбранные кабели удовлетворяют условиям по длительному допустимому току.