Содержание

Пример выбора сечения кабеля на напряжение 10 кВ

Требуется выбрать сечение кабеля на напряжение 10 кВ для питания трансформаторной подстанции 2ТП-3 мощностью 2х1000 кВА для питания склада слябов на металлургическом комбинате в г. Выкса Нижегородская область. Схема электроснабжения представлена на рис.1. Длина кабельной линии от ячейки №12 составляет 800 м и от ячейки №24 составляет 650 м. Кабели будут, прокладываться в земле в трубах.

Таблица расчета электрических нагрузок по 2ТП-3

Наименование
присоединения
НагрузкаКоэффициент мощности
cos φ
Активная,
кВт
Реактивная, кварПолная,
кВА
2ТП-3
(2х1000 кВА)
95559011230,85

Трехфазный ток КЗ в максимальном режиме на шинах РУ-10 кВ составляет 8,8 кА.

Время действия защиты с учетом полного отключения выключателя равно 0,345 сек. Подключение кабельной линии к РУ осуществляется через вакуумный выключатель типа VD4 (фирмы Siemens).

Рис.1 –Схема электроснабжения 10 кВ

Расчет

Сечение кабельной линии на напряжение 6(10) кВ выбирают по нагреву расчетным током, проверяют по термической стойкости к токам КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Выбираем кабель марки ААБлУ-10кВ, 10 кВ, трехжильный.

1. Определяем расчетный ток в нормальном режиме (оба трансформатора включены).

где:
n – количество кабелей к присоединению;

2. Определяем расчетный ток в послеаварийном режиме, с учетом, что один трансформатор отключен:

3. Определяем экономическое сечение, согласно ПУЭ раздел 1.3.25. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т.е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается:

Jэк =1,2 – нормированное значение экономической плотности тока (А/мм2) выбираем по ПУЭ таблица 1. 3.36, с учетом что время использования максимальной нагрузки Тmax=6000 ч.

Сечение округляем до ближайшего стандартного 35 мм2.

Длительно допустимый ток для кабеля сечением 3х35мм2 по ПУЭ,7 изд. таблица 1.3.16 составляет Iд.т=115А > Iрасч.ав=64,9 А.

4. Определяем фактически допустимый ток, при этом должно выполняться условие Iф>Iрасч.ав.:

Коэффициент k1, учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбираем по таблице 2.9 [Л1. с 55] и таблице 1.3.3 ПУЭ. Учитывая, что кабель будет прокладываться в трубах в земле. По таблице 2-9 температура среды по нормам составляет +25 °С. Температура жил кабеля составляет +65°С, в соответствии с ПУЭ, изд.7 пункт 1.3.12.

Принимаем по таблице 4.13 [Л5, с.86] среднемесячную температуру грунта для наиболее жаркого месяца (наиболее тяжелый температурный режим работы) равного +17,6 °С (г. Москва). Температуру грунта для г. Москвы, я принимаю в связи с отсутствием данных по г. Выкса, а так как данные города находятся в одном климатическом поясе — II, то погрешность в разности температур будет в допустимых пределах. Округляем выбранное значение температуры грунта до расчетной равной +20°С.

Для определения средней максимальной температуры воздуха наиболее жаркого месяца, можно воспользоваться СП 131.13330.2018 таблица 4.1.

По ПУЭ таблица 1.3.3 выбираем коэффициент k1 = 1,06.

Коэффициент k2 – учитывающий удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ 7 изд. таблица 1.3.23. В моем случае поправочный коэффициент для нормальной почвы с удельным сопротивлением 120 К/Вт составит k2=1.

Определяем коэффициент k3 по ПУЭ таблица 1.3.26 учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб), с учетом, что в одной траншее прокладывается один кабель. Принимаем k3 = 1.

Определив все коэффициенты, определяем фактически допустимый ток:

5. Проверяем кабель ААБлУ-10кВ сечением 3х35мм2 по термической устойчивости согласно ПУЭ пункт 1.4.17.

где:

  • Iк.з. = 8800 А — трехфазный ток КЗ в максимальном режиме на шинах РУ-10 кВ;
  • tл = tз + tо.в =0,3 + 0,045 с = 0,345 с — время действия защиты с учетом полного отключения выключателя;
  • tз = 0,3 с – наибольшее время действия защиты, в данном примере наибольшее время срабатывания защиты это в максимально-токовой защиты;
  • tо.в = 45мс или 0,045 с — полное время отключения вакуумного выключателя типа VD4;
  • С = 95 — термический коэффициент при номинальных условиях, определяемый по табл. 2-8, для кабелей с алюминиевыми жилами.

Сечение округляем до ближайшего стандартного 70 мм2.

6. Проверяем кабель на потери напряжения:

6.1 В нормальном режиме:

где:
r и x — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л1.с 48].

Для кабеля с алюминиевыми жилами сечением 3х70мм2 активное сопротивление r = 0,447 Ом/км, реактивное сопротивление х = 0,086 Ом/км.

Определяем sinφ, зная cosφ. Вспоминаем школьный курс геометрии.

Если Вам не известен cosφ, можно определить для различных электроприемников по справочным материалам табл. 1.6-1.8 [Л3, с 13-20].

6.2 В послеаварийном режиме:

Из расчетов видно, что потери напряжения в линии незначительные, следовательно, напряжение у потребителей практически не будет отличаться от номинального.

Таким образом, при указанных исходных данных выбран кабель ААБлУ-10 3х70.

Для удобства выполнения выбора кабеля всю литературу, которую я использовал в данном примере, Вы сможете скачать в архиве.

Читать еще: Пример выбора кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Литература:

  1. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
  2. СНиП 23-01-99 Строительная климатология. 2003 г.
  3. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Кабышев А.В, Обухов С. Г. 2006 г.
  4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
  5. Справочник работника газовой промышленности. Волков М.М. 1989 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Примеры расчетов сечений проводов и кабелей по допустимой потере напряжения

ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ

Сечение провода воздушной линии определяют по заданной потере напряжения с учетом индуктивности линии.
Пример. Расчетная активная нагрузка Р = 20 кВт, коэффициент мощности . Произвести расчет воздушной линии напряжением 0,4 кВ на потери напряжения с учетом индуктивности сопротивлений. Длина линии . Материал провода — алюминий. Принимаем допустимые отклонения напряжения — 2,5%.
Определяем моменты активных и реактивных нагрузок участка линии:

Коэффициент .
Среднее индуктивное сопротивление .
Определяем расчетную величину потери напряжения

Коэффициент .
Определяем сечение провода

Принимаем ближайшее сечение, по условию механической прочности и допустимой токовой нагрузки, равным 70 мм2.
Проверяем расчетную величину потери напряжения

Проверочный расчет показывает, что принятое сечение удовлетворяет расчетное условие.

КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ

Сечение кабельной линии определяют по заданной потере напряжения с учетом индуктивности линии.
Пример. Расчетная активная нагрузка Р трехфазной кабельной линии составляет 45 кВт, коэффициент мощности . Произвести расчет кабельной линии напряжением 0,4 кВ на потерю напряжения с учетом индуктивности сопротивлений. Длина линии . Кабель с алюминиевыми жилами. Принимаем допустимые отклонения напряжения — 2,5%.
Определяем моменты полных и реактивных нагрузок участка линии:

Коэффициент .
Среднее индуктивное сопротивление .
Определяем расчетную величину потери напряжения

Коэффициент .
Определяем сечение жил кабеля

Принимаем ближайшее сечение (не ниже табличных данных) равным 185 мм2.
Проверяем расчетную величину потери напряжения

Проверочный расчет показывает, что принятое сечение удовлетворяет расчетное условие.

ЛИНИИ ДЛЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Пример. Расчетная нагрузка магистрали, питающей осветительную сеть, Р = 30 кВт. Расчетное значение (располагаемая потеря напряжения, проц., от номинального напряжения приемников при коэффициенте загрузки, трансформатора мощностью 400 кВА и при ) равно 4,6%, что при напряжении трехфазной сети у ламп U = 380/220 В даст допустимое снижение напряжения — 2,5% от номинального напряжения U ламп. Принимаем расчетный предел отклонения напряжения у ламп рабочего освещения . Сеть трехфазная с нулем напряжением 380/220 В. Провода с алюминиевыми жилами, проложенными в трубе. Длина линии . Определить сечение проводов линии.
Определяем момент нагрузки

По табл. 12-9 находим коэффициент С=44.
Определим сечение проводов трехфазной сети освещения с нулевым проводом

Проверяя результат по табл. 12-11, находим сумму моментов нагрузки () и при заданной потере напряжения находим (в табл. 12-11 ближайшее значение ).
Проверочный расчет показывает, что принятое сечение удовлетворяет расчетное условие.
Аналогично выполняют расчет для однофазной двухпроводной сети освещения и для трехпроводной сети (две фазы с нулевым проводом), при которых соответственно меняются коэффициенты С и α (при ответвлениях, см табл. 12-10).

СМЕШАННЫЕ СИЛОВЫЕ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

Пример. Расчетная мощность трехфазной сети напряжением 380 В выполнена кабелем с алюминиевыми жилами (силовая и осветительная сеть): . Помещение взрывоопасное — В-1б.
Определяем сумму реактивных нагрузок

Определяем нагрузку участка сети

Сила тока в линии

По условию допустимой токовой нагрузки принимаем сечение жилы равным 4 мм2.
Потеря напряжения в линии .
По таблице коэффициент потери напряжения k = 3,23.
Полученный результат проверяем по табличным данным потери напряжения от номинального напряжения приемников.

Специальные электротехнические расчеты – Альфа ЭМС

Проектирование и расчеты электрохимзащиты

ООО «Альфа ЭМС» выполняет проектные работы по электрохимзащите подземных сооружений. Потребность в выполнении данной работы возникает при проектировании пересечения линией электропередачи высокого напряжения нефтепроводов, газопроводов, продуктопроводов и прочих подземных металлических сооружений, подверженных электрокоррозии. Обоснованием выполнения работы, как правило, являются технические условия на пересечение подземного линейного объекта, выдаваемые проектной организации организацией, эксплуатирующей трубопровод.

Работы по электрохимзащите выполняются по методике ОАО «АК «Транснефть» РД-17.220.00-КТН-151-10 «Методика определения воздействия ВЛ-110 кВ и выше на коррозию нефтепровода и мероприятия по защите трубопровода» в две стадии:

— в проектной документации выполняются расчёты электрохимического потенциала, обосновывается тип электрохимзащиты и количество устройств протекторной или катодной защиты, выполняются расчёты заземляющих устройств катодной защиты;

— в рабочей документации приводятся конкретные указания по установке устройств электрохимзащиты, приводятся схемы соединения подземных сооружений с устройствами электрохимзащиты и заземляющим устройством.

 

Пример электрокоррозии магистрального нефтепровода, вызванной переменным током от пересекающей его линии электропередачи

Устройство защиты трубопровода от воздействия наведённого переменного тока

 

 

 

Расчёт способа заземления экранов кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

ООО «Альфа ЭМС» выполняет полный расчёт силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (расчёт сечений жил и экранов кабелей, выбор способа заземления экранов кабелей) напряжением 6-500 кВ по методикам ОАО «ФСК ЕЭС»:

— СТО 56947007-29.060.20.071-2011 «Силовые кабельные линии напряжением 110-500 кВ. Условия создания. Нормы и требования»;

— СТО 56947007-29.060.20.103-2011 «Силовые кабели. Методика расчёта устройств заземления экранов, защиты от перенапряжений изоляции силовых кабелей на напряжение 110-500 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена»;

— СТО 56947007-29. 060.20.020-2009 «Методические указания по применению силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ и выше».

 

Необходимость выполнения расчётов в соответствии с данными стандартами ОАО «ФСК ЕЭС» обусловлена требованиями технических заданий на проектирование. Расчёты выполняются на стадии разработки проектной документации не только для кабельных линий, но и для заходов кабельных линий на подстанции, кабельных вставок различного назначения, имеющихся практически на любой подстанции.

Отсутствие данных расчётов приводит к получению отрицательных заключений экспертизы проектной документации. Результаты расчётов включают в конкурсную (закупочную) документацию по кабельной продукции.

Расчёты по методикам ОАО «ФСК ЕЭС» являются сложными и итеративными. Опытные специалисты ООО «Альфа ЭМС» выполняют расчёт кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена с использованием авторского программного обеспечения, позволяющего выполнить расчёты в сжатые сроки.

Результатом расчётов является:

— выбор сечений жилы и экрана кабеля по токам короткого замыкания и длительно допустимым токам;

— выбор способа заземления экрана кабеля:

Экраны кабелей заземляются с двух концов

 

Экраны кабелей заземляются с одного конца

 

Экраны кабелей заземляются с одного конца с разделением на отдельные секции, число секций определяется расчётом

 

Экраны кабелей заземляются с двух концов с одним циклом транспозиции

 

Экраны кабелей заземляются с двух концов с несколькими циклами транспозиции, число циклов транспозиции определяется расчётом

 

 

Расчёт термической стойкости грозотросов линий электропередачи со встроенным оптоволоконным кабелем

ООО «Альфа ЭМС» выполняет расчёт термической стойкости грозотросов линий электропередачи со встроенным оптоволоконным кабелем (ОКГТ) по методике 5290тм «Методические указания по расчёту термической устойчивости грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи»с учётом новых стандартов ОАО «ФСК ЕЭС»:
— СТО 56947007-33. 180.10.173-2014 «Методические указания по расчёту термического воздействия токов короткого замыкания и термической устойчивости грозозащитных тросов и оптических кабелей, встроенных в грозозащитный трос, подвешиваемый на воздушных линиях электропередачи»;
— СТО 56947007-33.180.10.172-2014 «Технологическая связь. Правила проектирования, строительства и эксплуатации ВОЛС на воздушных линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше»;
— СТО 56947007-33.180.10.171-2014 «Технологическая связь. Эталон проектной документации на строительство ВОЛС-ВЛ с ОКСН и ОКГТ».

 

Грозозащитный трос со встроенным оптоволоконным кабелем

 

Необходимость выполнения расчётов обусловлена требованиями технических заданий на проектирование. Расчёты выполняются на стадии разработки проектной документации, а также при выполнении предпроектной документации (основных технических решений). Отсутствие данных расчётов приводит к получению отрицательных заключений экспертизы проектной документации.

Расчёты по методике 5290тм «Методические указания по расчёту термической устойчивости грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи» являются сложными и итеративными. Опытные специалисты ООО «Альфа ЭМС» выполняют расчёт термической стойкости грозотросов линий электропередачи со встроенным оптоволоконным кабелем с использованием авторского программного обеспечения, позволяющего выполнить расчёты в сжатые сроки.

 

Схема для расчёта токов в грозотросах

Результатом работы является выработка технического решения по выбору способа выполнения молниезащиты линии электропередачи (выбор сечения грозотросов, их количества, способа соединения, заземления) на основе расчёта распределения по грозотросам тока однофазного короткого замыкания:

Результаты расчёта токов в грозотросе ОКГТ по всей длине ВЛ 500 кВ,

IОКГТ1 и IОКГТ2 – токи, протекающие при однофазном коротком замыкании по грозотросам в направлении подстанций 1 и 2 соответственно

 

Результаты расчёта токов в грозотросе ОКГТ ВЛ 500 кВ на участке 0-20 км, до 5 км ВЛ выполнен защищённый подход к подстанции


Вы можете заказать услугу прямо сейчас, либо задать вопрос, используя форму ниже:

 

 

 

3.

2.3. Выбор сечения. Токовые нагрузки кабелей

3.2.3. Выбор сечения. Токовые нагрузки кабелей

Выбор сечения КЛ выполняется по нормативной плотности тока, установленной в зависимости от конструкции кабеля и числа часов использования максимальной нагрузки (табл. 3.36).

Таблица 3.36

Экономическая мощность КЛ, рассчитанная по нормированной плотности тока, приведена в табл. 3.37 и 3.38.

Таблица 3.37

Таблица 3.38

Таблица 3.39

Сечение жил кабеля, выбранное по нормированным значениям плотности тока, должно удовлетворять условиям допустимого нагрева в нормальных и послеаварийных режимах работы.

В ряде случаев (например, при прокладке в воздухе) сечение кабеля определяется допустимой длительной нагрузкой, которая (особенно для маслонаполненных кабелей) ниже экономической. Значение допустимого длительного тока для кабелей зависит от конструкции кабеля, условий прокладки, количества параллельно проложенных кабелей и расстояния между ними.

Для каждой КЛ должны быть установлены наибольшие допустимые токовые нагрузки, определяемые по участку трассы с наихудшими тепловыми условиями при длине участка не менее 10 м.

Длительно допустимые токовые нагрузки для разных марок кабелей напряжением до 35 кВ при различных условиях прокладки принимаются в соответствии с ПУЭ. В табл. 3.40-3.42 приведены допустимые длительные мощности КЛ, рассчитанные при среднем эксплуатационном напряжении (1,05 Uном).

Допустимые нагрузки для маслонаполненных кабелей в большой степени зависят от условий прокладки. Данные табл. 3.38 приведены для среднерасчетных условий и конструкций отечественных кабелей переменного тока. Приведенные значения соответствуют длинам, не превышающим 8-10 км. Для КЛ длиной более 10 км определение передаваемой мощности производится специальным расчетом или ориентировочно по данным рис. 3.3.

Допустимые длительные мощности соответствуют условию прокладки в земле одного кабеля. При прокладке нескольких кабелей вводятся поправочные коэффициенты: 0,9 — для двух кабелей, 0,77 — для четырех, 0,72 — для шести кабелей. При прокладке в воздухе и воде допустимые длительные мощности соответствуют любому количеству кабелей.

Данные табл. 3.40-3.42 определены исходя из температуры окружающей среды: при прокладке кабеля в земле +15 °C и при прокладке в воздухе (туннеле) +25 °C. При другой температуре окружающей среды данные умножают на коэффициенты, приведенные в табл. 3.43.

Таблица 3.40

Таблица 3.41

Таблица 3.42

Окончание табл. 3.42

Таблица 3.43

Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ, несущих нагрузки меньше допустимых, кратковременную перегрузку допускается принимать в соответствии с таблицей 3.44.

Таблица 3.44

На период ликвидации послеаварийного режима для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена допускается перегрузка до 17 % номинальной при их прокладке в земле и до 20 % при прокладке в воздухе, а для кабелей из поливинилхлоридного пластика и полиэтилена — до 10 % при их прокладке в земле и в воздухе на время максимума нагрузки, если его продолжительность не превышает 8 ч в сутки, а нагрузка в остальные периоды времени не превышает 1000 ч за срок службы кабелей.

Для кабелей, находящихся в эксплуатации более 15 лет, перегрузка по току не должна превышать 10 %.

Допустимый ток нагрузки одноцепных и двухцепных КЛ 110–220 кВ, проложенных в земле и воздухе, приведен в табл. 3.45—3.51. В случае двухцепных линий ток приведен для одной цепи.

В табл. 3.49-3.50 указан допустимый ток нагрузки одноцепных и двухцепных линий 110 и 220 кВ, проложенных в земле кабелем марки МВДТ.

Расстояние между центрами параллельных линий высокого давления, проложенных в земле, при расчете взаимного теплового влияния принято равным 800 мм. Допустимые нагрузки линий высокого давления, проложенных в земле, даны для случаев как естественного, так и искусственного охлаждения кабелей с помощью продольной циркуляции масла со скоростью 0,1 м/с, осуществляемой на участках различной длины.

В таблице 3.51 указан допустимый ток нагрузки линий 110 и 220 кВ, проложенных в воздухе кабелями МВДТ.

При прокладке в воздухе влияние параллельных линий высокого давления не учитывалось.

Таблица 3.45

Таблица 3.46

Таблица 3.47

Таблица 3.48

Таблица 3.49

Таблица 3.50

Таблица 3.51

Для маслонаполненных КЛ 110–220 кВ разрешается перегрузка до повышения температуры жилы не более чем на 10 °C выше нормированной заводом. При этом длительность непрерывной перегрузки не должна превышать 100 ч, а суммарная — 500 ч в год. Этим условиям примерно соответствуют кратности перегрузок, указанные в табл. 3.52.

Таблица 3.52

Кабель 110 кВ с пластмассовой изоляцией при заполнении суточного графика нагрузки 0,8 допускает перегрузку в 1,2 раза.

При прокладке нескольких кабелей в земле, а также в трубах продолжительно допустимые мощности (токи) должны быть уменьшены путем введения соответствующих коэффициентов (табл. 3.53).

Для кабелей, проложенных в земле, продолжительно допустимые мощности (токи) приняты из расчета, что удельное тепловое сопротивление земли составляет 1,2 мК /Вт. Если сопротивление отличается от указанного, следует применять поправочные коэффициенты по табл. 3.54.

Таблица 3.53

Таблица 3.54

Удельные емкостные токи однофазного замыкания на землю кабелей 6-35 кВ с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой приведены в табл. 3.55.

Таблица 3.55

Технические параметры кабелей 10–70 кВ и 110–500 кВ с пластмассовой изоляцией фирмы «АВВ» приведены в табл. 3.56-3.68 В табл. 3.56-3.59 приведены длительно допустимые токи для одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией 10–70 кВ и 110500 кВ, проложенных в земле и воздухе.

Таблица 3.56

Таблица 3.57

Таблица 3.58

Таблица 3.59

Поправочные коэффициенты для одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией приведены в табл. 3.60-3.68

Поправочный коэффициент на сечение экрана применяется к одножильным кабелям, проложенным треугольником при заземлении экранов с двух сторон. Поправочный коэффициент на сечение экрана при заземлении с одной стороны или при транспозиции экранов не применяется. Поправочный коэффициент к таблицам 3.56 и 3.57 приведен в табл. 3.60

Таблица 3.60

Поправочный коэффициент к таблицам 3.58 и 3.59 приведен в табл. 3.61.

Таблица 3.61

В табл. 3.62-3.68 приведены поправочные коэффициенты: при прокладке кабелей в земле на глубину прокладки (табл. 3.62), на температуру грунта (табл. 3.63), на термическое удельное сопротивление грунта (табл. 3.64), на межфазное расстояние (табл. 3.65,

Таблица 3.62

Таблица 3.63

Таблица 3.64

Таблица 3.65

Таблица 3.66

Таблица 3.67

Поправочный коэффициент на кабели, проложенные в воздухе, приведен в табл. 3.68.

Таблица 3.68

Кабель с СПЭ-изоляцией может подвергаться перегрузкам с температурой свыше 90 °C, но как можно реже; при этом температура жилы может достигать 105 °C. Отдельные аварийные перегрузки не нанесут значительных повреждений кабелю. Тем не менее частота и длительность таких перегрузок должны быть сведены к минимуму.

Пример применения поправочных коэффициентов

Две группы кабелей с СПЭ-изоляцией на напряжение 110 кВ с алюминиевыми жилами 1×500/150 мм2, проложенные в земле треугольником. Экраны заземлены с двух сторон, температура жилы 90 °C. По табл. 3.59 определяется номинальный ток 595 А без поправки.

Линии напряжением 6—10–20 кВ подлежат проверке на максимальную потерю напряжения от ЦП до удаленной трансформаторной ПС (ТП) 6-10-20 кВ.

Опыт проектирования линий 6-10-20 кВ показывает, что достаточно анализировать только режимы крайних ТП: ближайшей к ЦП и наиболее удаленной.

Средние значения потерь напряжения в КЛ 6-10-20 кВ составляют 5–7 %, при этом меньшие значения соответствуют длинным, а большие — коротким линиям 0,4 кВ, отходящим от ТП 6—10–20/0,4 кВ. Линии 6-10 кВ, идущие к электроприемникам этого напряжения, проверяются на допустимые отклонения напряжения, регламентируемые ГОСТ 13109-97.

Кабельные линии (кроме защищаемых плавкими предохранителями) подлежат проверке по термической стойкости при токах КЗ. Температура нагрева проверяемых проводников при КЗ должна быть не выше следующих предельно допустимых значений, °С:

Кабели до 10 кВ включительно с изоляцией:

бумажно-пропитанной — 200;

поливинилхлоридной или резиновой — 150;

полиэтиленовой — 120;

Кабели 20-220 кВ — 125.

Предельные значения установившегося тока КЗ, соответствующего термической стойкости кабелей 10 кВ с медной и алюминиевой жилой и бумажной изоляцией, приведены на рис. 3.6.

Наибольшее развитие в России получили сети 6 кВ, на их долю приходится около 50 % протяженности сетей среднего напряжения. Одним из направлений развития сетей среднего напряжения является перевод сети 6 кВ на 10 кВ. Это наиболее сложно осуществить в городских сетях, где сеть 6 кВ выполнена кабелем.

Влияние повышенного напряжения на срок службы кабелей, переведенных с 6 на 10 кВ, определяет следующую последовательность принятия решений.

Целесообразность использования кабелей 6 кВ на напряжении 10 кВ или их замены при переводе КЛ 6 кВ на напряжение 10 кВ следует определять исходя из технико-экономического анализа с учетом местных условий. При этом следует учитывать, что сроки работы кабелей 6 кВ, переведенных на напряжение 10 кВ, в зависимости от их состояния на момент перевода и с учетом режимов работы линий распределительной и питающей городской сети (до и после перевода), а также предшествующего срока работы кабелей на номинальном напряжении могут быть приняты равными:

20 годам — для кабельных линий городской распределительной сети со сроком эксплуатации кабелей до перевода не более 15 лет;

15 годам — для кабельных линий городской распределительной сети со сроком эксплуатации кабелей до перевода более 15 лет и для кабельных линий, токовая нагрузка которых после перевода в течение ближайших пяти лет может превысить 0,5 длительно допустимой;

8-12 годам — для линий городской питающей сети и для кабельных линий, токовая нагрузка которых после перевода будет превышать 0,5 длительно допустимой.

Следует считать, что указанные сроки работы кабельных линий после их перевода с 6 кВ на напряжение 10 кВ не являются предельными и могут быть увеличены с учетом технического состояния кабельных линий и степени старения и износа изоляции кабелей.

По истечении указанных сроков эксплуатации кабельных линий, переведенных с 6 кВ на напряжение 10 кВ, степень старения и износа изоляции рекомендуется устанавливать путем измерения электрических характеристик (сопротивления изоляции, тангенса угла диэлектрических потерь), вскрытия и разборки трех образцов кабелей одного и того же года прокладки и перевода на повышенное напряжение и определения значения эквивалентного напряжения пробоя.

Потери электроэнергии в кабеле складываются из потерь в токоведущей части и изоляции кабеля. Потери в токоведущей части определяются в зависимости от номинального напряжения, материала жилы и загрузки КЛ, а в изоляции кабелей — от напряжения и тангенса угла диэлектрических потерь. Для эксплуатируемых в настоящее время кабелей годовые потери электроэнергии в изоляции составляют:

Меньшие значения относятся к кабелям малых сечений.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Сечение провода что такое. Расчет сечения электропровода, расчет сечения проводов и кабелей

Вопрос выбора сечения проводов и кабелей для прокладки в часном доме, котежде, производственном помещении очень серьезный, т.к. при недостаточном сечении проводника он начнет греться, разрушая тем самым изоляцию провода, а при значительном превышении силы тока в проводнике он может перегореть и повлечь за собой печальные последствия. У каждого кабеля есть номинальная мощность, которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если мощность всех электроприборов в здании будет превышать расчетный показатель проводника для конкретного провода (кабеля), то в скором времени аварии не избежать.

Что бы правильно рассчитать сечения проводников в доме необходимо сумировать мощность всех электроприборов которые будут нагружены на расчетный проводник и по полученному значению мощности выбрать из соответствующей таблицы (таблицы и примеры приведены ниже) сечение провода (кабеля). Если приборов много (более 4), то необходимо полученный результат умножить на коэффициент одновременной работы всех электроприборов (т.к. все приборы не будут использоваться одновременно), он выбирается в пределах 0,7-0,8.

Формула расчета имеет вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,

Где: P1..Pn–мощность каждого электроприбора, кВт

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Как видно из таблицы, для каждого определенного вида провода (кабеля) табличные значения имеют свои данные. И если в таблице нет того значения мощности, которое получилось у вас расчетным путем (по формуле выше) то выбирается ближайшее значение мощности, которое есть в таблице и выбирается соответствующий диаметр жил.

Пример расчета сичения кабеля по суммарной мощности

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов на кухне составляет 15 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 12 кВт действительной нагрузки.

Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Для даного примера и однофазной сети (напряжение 220В) выбираем ближайшее большее значение “15,4” КВт из таблицы для медных проводов получаем сечение проводников 10 кв.мм.

Если предполается использовать алюминиевые провода, то выбираем ближайшее большее значение “13,2” КВт из таблицы для алюминиевых проводов, и получаем сечение проводников 16 кв.мм.

Как видно в расчетах по выбору сечения проводников нет ничего сложного!

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому предпочтительнее пользоваться им. Принцип расчета аналогичен предыдущему, только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку.

Первым делом по формулам ниже расчитываем силу тока по каждому из электроприборов или замеряем токовыми клещами.

Если в доме однофазная сеть, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Для трехфазной сети формула будет иметь вид:

Где, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Далее суммируем все токи и по табличным значениям выбраем сечение кабеля в зависимости от тока.

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки токовые нагрузки и мощность будут большими, чем при прокладке в закрытым способом.
Следует отметить, что полученное суммарное значение токов рекомендуется округлить в большую сторону до табличного значения.

Заключительный этап определения диаметра кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям тока (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами большего сечения.

Для вычислений используется следующая методика:

  • Рассчитывается суммарная мощность электроприборов и сила тока.
  • Рассчитывается сопротивление электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.

  • Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
  • Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
  • Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранный диаметр жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.

  • Как определить сечение провода (кабеля) для ввода в дом или квартиру?

    Самое первое, что нам нужно сделать, это рассчитать общую потребляемую мощность своей квартиры или дома. Как же это сделать? Да очень просто. Берем листок бумаги и пишем туда весь перечень электрических приборов, которые будут питаться от нашего кабеля.

    Например:

  • чайник
  • микроволновая печь
  • стиральная машина
  • электрическая плита
  • холодильник
  • компьютер
  • телевизор
  • светильники
  • утюг
  • кондиционер.
  • У каждого электрического прибора имеется своя установленная мощность и указывается она в паспорте или на стикере. Напротив каждого электрического прибора пишем его мощность. Единица измерения — Ватт (Вт) или килоВатт (КВт). И считаем путем сложения суммарную установленную мощность своей квартиры, дома, дачи. Заметим, что расчет будем вести для однофазной (220 В) системы электроснабжения. Предположим, что у Вас получилось 16000 Вт или 16 КВт. Полученную мощность умножаем на коэффициент одновременного использования электроприборов (0,7-0,8) — этот коэффициент показывает, что Вы можете включить одновременно 70%-80% всего вышеперечисленного электрооборудования.

    Для примера возьмем 0,8. 16000 х 0,8 = 12800 (Вт) = 12,8 (кВт) .

    В зависимости от вида электропроводки (в воздухе или земле), материала жил и напряжения выбираем сечение. В данном примере у нас вводной кабель в квартиру выполнен медным трехжильным кабелем марки ВВГнг и проложен открыто. Получаем сечение кабеля 10 кв.мм.

    Рассмотрим второй пример. Допустим, у нас в котедже имеется трехфазный асинхронный двигатель типа мощностью 550 (Вт), обмотки которого подключены звездой на напряжение 380 (В). Нам необходимо для него выбрать и определить сечение питающего кабеля. Смотрим номинальный ток двигателя при соединении звездой, указанный на бирке. Он составляет 1,6 (А) . Питающий кабель планируем приобрести медным, прокладывать будем по воздуху. Ищем соответствующие строки по таблице и находим необходимое сечение. Получаем 1,5 кв. мм. Сечение питающего кабеля для двигателя можно найти и по его мощности.

    Сечение провода рассчитывают по следующей формуле:

    S = π*r2 ,

    где S – сечение провода, мм2; π – число равное 3,14; r — радиус провода, мм, который равен половине диаметра.

    Диаметр провода токоведущей жилы без изоляции измеряют микрометром или штангенциркулем. Сечение жилы многопроволочных проводов и кабелей определяют по сумме сечений всех проволок.

    Пользуются также другой формулой: S = 0,78d², где d – диаметр провода.

(PDF) Анализ и расчет допустимой нагрузки кабелей 10 кВ в трубах в переходных условиях

Труды конференции CMD2012

Анализ и расчет допустимой нагрузки 10 кВ

Кабели в трубах в переходных условиях

Yan-ling Zheng1, 2 *, Zhi-liang Xu 1, Guan-Jun Zhang1

1 Государственная ключевая лаборатория электроизоляционного и энергетического оборудования, Сианьский университет Цзяотун, Сиань, Шэньси 710049, Китай

2 Кафедра электронной и электротехники, Университет Баоцзи Arts and Sciences, Baoji, Shaanxi 721007, China

* Электронная почта: yanling_zheng @ 126.com

Резюме. Один из наиболее важных моментов – правильное определение допустимой нагрузки кабеля

в переходных условиях, чтобы гарантировать безопасную работу кабеля

. В этой статье расчет допустимой нагрузки кабеля

основан на методе, предусмотренном стандартами IEC60287 и

IEC60853. Программа расчета допустимой нагрузки для экранированных кабелей 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена

, основанная на методе тепловой цепи

, разработана на языке MATLAB.При использовании метода

, основанного на методе секущей хорды, также становится доступным расчет допустимой токовой нагрузки

в переходных условиях. Мы

можем лучше сбалансировать между скоростью движения и точностью расчета

этим методом, если шаг расчета равен tm / 180

(tm – время отсечки). Как показывают результаты, чем больше время отсечки

, тем меньше разница между результатом расчета

и допустимой токовой нагрузкой в ​​устойчивом состоянии.Кроме того, начальный итерационный ток

, ток нагрузки также будет влиять на процесс расчета переходных процессов

. Расчет на основе метода секущей

допустимой нагрузки в переходных условиях соответствует техническим требованиям

к реальному времени, точности и простоте эксплуатации в максимальной степени

и значительно облегчил инженерно-технический персонал

.

Ключевые слова – Кабель силовой; Переходные условия; Токовая нагрузка кабеля;

Метод секущих

I.ВВЕДЕНИЕ

Имея преимущества, заключающиеся в том, что не учитывается площадь земли

и более высокая надежность, подземный силовой кабель был более

и более широко используется в городском строительстве в последние годы. На

в то же время частота отказов кабеля также показала тенденцию к росту,

, большая часть из которых связана с неправильным выбором кабеля

токовой нагрузки. Следовательно, правильное определение допустимой нагрузки кабеля

является одной из наиболее важных работ, гарантирующих безопасную работу кабеля

.Кроме того, поскольку требования к надежности источника питания

постоянно растут, разработка программного обеспечения

, которое может рассчитывать допустимую нагрузку кабеля в реальном времени, становится неизбежной тенденцией.

Расчет допустимой нагрузки обычно выполняется двумя способами

. С одной стороны, в соответствии со стандартами

IEC-60287 [1,2] и IEC-60853 [3] ищутся стабильные или

непрерывные номиналы; с другой стороны, выполняются временные или переходные вычисления

.В стандарте IEC-60287 приведен метод

для оценки допустимой нагрузки кабелей, проложенных в трубе, все расчетные значения допустимой нагрузки

содержат сотни формул, многие из

разработаны эмпирически, а расчет стабильного состояния

не считается проводником. кабелей

температура выше температуры окружающей среды зависит от времени –

. Однако многие проблемы с номинальными характеристиками кабеля зависят от времени. Когда ток нагружается на проводник кабеля

внезапно, из-за наличия теплового сопротивления и тепловой мощности

, аналогично цепи первого порядка, температура проводника

не может сразу достичь установившегося состояния

Значение

; со временем он будет постепенно расти.

Этот температурный отклик зависит от комбинации

тепловых емкостей и сопротивлений, образованных составляющими

частей самого кабеля и его окружения. Относительная важность

различных частей зависит от продолжительности рассматриваемого переходного процесса

. Разработана временная температурная характеристика

кабелей, подвергающихся быстрому переходному нагреву [4,5].

Получены экспоненциальные функции, которые выражают реакцию на

скачкообразных изменений токов кабеля.Переходная температура

при переменной нагрузке может быть получена путем деления кривой нагрузки

на проводнике на достаточное количество интервалов времени

, в течение любого из которых нагрузка может составлять

постоянной. Таким образом, в первую очередь будет рассматриваться реакция кабеля на скачкообразное изменение тока нагрузки

. Таким образом, неизвестная величина

в данном случае является изменением повышения температуры проводника

со временем [6].В отличие от стационарного анализа

, эта температура не является простой функцией тока проводника

I (t). Следовательно, процесс определения

максимального значения I (t), чтобы максимальная рабочая температура проводника

не превышалась, требует итерационной процедуры

.

В этой статье разработана процедура оценки изменений температуры

во времени для кабелей 10 кВ в трубах. Используя метод

, основанный на методе секущей, также становится доступным расчет допустимой нагрузки

в переходных условиях.

II. ТЕПЛОВАЯ ЦЕПЬ ДЛЯ ПЕРЕХОДНЫХ

Для кабелей в трубах тепловая цепь затем моделируется аналогичной электрической схемой

, в которой напряжения эквивалентны температурам

, а токи – тепловым потокам. Аналитические решения

уравнений теплопередачи доступны только для простых кабельных конструкций

и простых условий прокладки. При решении

проблемы рассеивания тепла кабеля инженеры-электрики используют фундаментальное сходство

между тепловым потоком из-за разницы температур

между проводником и окружающей его средой

и потоком электрического тока, вызванным

разницей. потенциала.Используя свое знакомство с методом сосредоточенных параметров

для решения дифференциальных уравнений

, представляющих протекание тока в материале, подверженном разности потенциалов

, они применяют тот же метод для решения проблемы теплопроводности

. Метод начинается с разделения физического объекта

на несколько объемов, каждый из которых составляет

, представленных термическим сопротивлением и емкостью. Примечание

-241 2012 Международная конференция IEEE по мониторингу и диагностике состояния

23-27 сентября 2012 года, Бали, Индонезия

978-1-4673-1018-5 / 12 / $ 31.00 © 2012 IEEE

667

Кабели 115 и 230 кВ Требования к конструкции IEC или NEC

В этой статье рассматриваются требования к производству, испытаниям силовых кабелей из сшитого полиэтилена (XLPE) на 115 и 230 кВ и принадлежностей. Основные ключевые слова для этой статьи: Испытание кабелей 115 и 230 кВ, Требования к кабелям 115 кВ, Кабели 115 и 230 кВ Проектные требования IEC или NEC, Кабели 115 и 230 кВ Справочные материалы.

Кабели 115 и 230 кВ Справочные материалы

Ассоциация осветительных компаний Эдисона (AEIC)
CS9 Спецификация на силовые кабели с экструдированной изоляцией и их аксессуары с номинальной мощностью выше 46 кВ, 10 902 3 902 Ассоциация инженеров кабельной промышленности (ICEA)
P-45-482 Характеристики короткого замыкания металлических экранов и оболочки изолированного кабеля
Международный совет по большим электрическим системам (CIGRE)
WG 21.03 Рабочая группа СИГРЭ 21-03; Рекомендации по типам, образцам и процедурам электрических испытаний экструдированных кабелей и принадлежностей при напряжениях> 150 (170) кВ и <400 (420) кВ
Международная электротехническая комиссия (МЭК)
60228 Проводники изолированных кабелей
60287-1-1 Электрические кабели – Расчет номинального тока – Часть 1-1: Уравнения номинального тока (коэффициент нагрузки 100%) и расчет потерь – Общие
60332 Испытания электрических кабелей в условиях пожара
60502 Силовые кабели с экструдированной изоляцией с твердым диэлектриком Номинальное напряжение от 1 кВ до 30 кВ
60811 Общие методы испытаний материалов для изоляции и оболочки электрических кабелей
60840 Испытания силовых кабелей с экструдированной изоляцией на номинальное напряжение от 30 кВ до 150 кВ

Кабели 115 и 230 кВ Конструкция Требование IEC или NEC
  • Силовой кабель на 115 кВ должны быть изготовлены в соответствии с AEIC CS9 и испытаны в соответствии с AEIC CS9 или IEC 60840.
  • Силовой кабель на 230 кВ должен быть изготовлен в соответствии с AEIC CS9 и испытан в соответствии с CIGRE WG 21.03.

Установка кабеля
  • Все кабели должны подходить для использования во влажных и сухих местах, в помещении и на открытом воздухе, в кабельных лотках, траншеях, в подземных каналах и для непосредственного захоронения.
  • Поставщик кабеля должен либо выполнить все работы по установке на месте, либо контролировать установку другими, и должен иметь подтвержденный 5-летний опыт установки.

Допустимая нагрузка кабеля
  • Стандартные размеры кабелей показаны в разделе 9 для кабелей 115 кВ и в разделе 10 для кабелей 230 кВ.
  • Поставщик кабеля должен рассчитать допустимую нагрузку для всех кабелей на основе фактического места и условий установки в соответствии с IEC 60287-1-1.
  • Размеры кабеля должны быть основаны на максимальной постоянной температуре 90 ° C и аварийной нагрузке до 105 ° C.
  • Критерии в таблице I должны использоваться для расчета допустимой нагрузки:

Конструкция кабеля
  • Стандартные размеры проводников и минимальные требования к компонентам кабеля должны соответствовать Кабели 115 кВ, а в сечении 10 – кабели 230 кВ.
  • Проводники должны быть плоскими отожженными многопроволочными медными проводниками в соответствии с IEC 60228, класс 2.
  • Проводники сечением более 1000 мм2 должны быть сегментарными.

Экран проводника
  • Между проводником и заданным экструдированным полупроводящим слоем должен быть нанесен влагонепроницаемый слой проводника (продольный водный барьер).
  • Для всех кабелей необходимо экранирование проводов. Экран проводника должен представлять собой экструдированный полупроводниковый слой, совместимый с изоляцией, и должен иметь допустимую рабочую температуру, равную температуре изоляции.Неметаллический полупроводниковый ленточный экран не допускается. Экран проводника должен легко сниматься с проводника, не оставляя следов. Толщина экрана проводника должна быть минимум 0,8 мм при средней толщине 1,0 мм.
  • Общее тепловое сопротивление экрана проводника, изоляции и изоляционного экрана не должно превышать 0,52 Км / Вт.

Изоляция

Изоляция должна быть ненаполненным, сшитым термореактивным полиэтиленом.

Изоляционный экран
  • Изоляционный экран должен состоять из экструдированного полупроводникового слоя, нанесенного непосредственно поверх изоляции. Изоляционный экран должен легко сниматься, не оставляя следов на поверхности изоляции. Изоляционный экран должен приклеиваться к изоляции.
  • Экструдированный экран полупроводникового проводника, изоляция и экран полупроводниковой изоляции должны наноситься путем одновременной тройной экструзии.Отверждение паром недопустимо для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена. Система комбикорма должна быть закрытой системой с соответствующей защитой от загрязнения внутри предприятия.

Металлическая оболочка
  • Влагонепроницаемая металлическая оболочка должна охватывать жилу кабеля. Металлическая оболочка должна быть спроектирована с учетом расширения внутренних компонентов кабеля при повышенных температурах.
  • Для кабелей, устанавливаемых ниже уровня грунтовых вод, металлическая оболочка должна быть оболочкой из экструдированного свинцового сплава.Если это указано в заказе на поставку, может быть добавлена ​​медная оболочка для уменьшения толщины свинцовой оболочки. Это повысит гибкость и уменьшит вес кабеля. Для прокладки кабелей над уровнем грунтовых вод следует использовать оболочку из экструдированного свинцового сплава или бесшовную трубку из гофрированного алюминия.
  • Металлическая оболочка должна выдерживать токи короткого замыкания, указанные в разделах 10 и 11, без какого-либо вредного воздействия на кабель. При начальной температуре кабеля 90 ° C максимальная температура металлической оболочки, достигаемая на любой части кабеля, не должна превышать 200 ° C.
  • ICEA P-45-482 должен использоваться производителем для определения эффективной площади поперечного сечения металлической оболочки и ее способности выдерживать короткое замыкание.

Влагонепроницаемые слои
  • Влагонепроницаемые слои должны быть представлены следующим образом:
    a. Первый слой (продольный водный барьер) – слой полупроводящей водонепроницаемой ленты или порошка между изоляционным экраном и металлической оболочкой.Толщина этого первого влагонепроницаемого слоя не должна зависеть от толщины экструдированного изоляционного экрана.
    б. Второй слой (продольный водный барьер) – слой полупроводящей водонепроницаемой ленты или порошка между металлической оболочкой и рубашкой
  • Минимальная толщина каждого из двух гидроизоляционных слоев должна составлять 0,5 мм. Лента должна быть наложена по спирали с перекрытием не менее 15%.

Оболочка кабеля
  • Оболочка кабеля должна быть из линейного полиэтилена средней или линейной низкой плотности (LMDPE или LLDPE), испытанного в соответствии с IEC 60502.Минимальная средняя толщина куртки должна быть 3,95 мм. Минимальная толщина куртки – 3,55 мм. Куртка должна быть устойчивой к истиранию, маслу, пламени и погодным условиям, включая прямые солнечные лучи. Куртка должна быть репеллентом от насекомых и грызунов. Оболочка должна быть огнестойкой и соответствовать требованиям МЭК 60332.
  • Оболочка должна иметь полупроводящее покрытие, позволяющее проводить испытания оболочки в течение всего срока службы кабеля. Оболочка должна выдерживать испытание постоянным напряжением 10 кВ в течение 5 минут сразу после установки и ежегодное испытание постоянным током 5 кВ в течение 5 минут.

Сращивание и заделка
  • Поставщик должен предоставить готовые комплекты сращивания кабелей, необходимые для обеспечения полной установки. Комплекты для сращивания кабелей должны быть полными во всех отношениях и включать весь корпус. Соединение должно быть спроектировано таким образом, чтобы быть устойчивым к механическим повреждениям, коррозии и проникновению влаги.
  • Материалы кабельных сращиваний и заделок должны быть пожаробезопасными, то есть самозатухающими и нераспространяющимися.
  • Электрическое экранирование стыков должно быть спроектировано таким образом, чтобы контролировать электрические напряжения, возникающие при всех нормальных и ненормальных условиях. Правильное распределение напряжений должно исключать ионизацию и коронный разряд внутри стыка.
  • Соединения должны быть герметичными и способными предотвращать проникновение внешней влаги и загрязнений при сильном внешнем загрязнении и загрязнении окружающей среды.
  • Концевые заделки должны соответствовать IEC 60840.Соединения должны соответствовать электрическим, термическим и механическим свойствам кабеля. Диэлектрическая геометрия выводов и кабеля должна быть совместимой. Поставщик должен гарантировать, что комплекты для заделки кабеля совместимы с кабелем и распределительным устройством GIS.

Требования к кабелям на 115 кВ

Кабели на 115 кВ должны соответствовать требованиям таблицы II.

Требования к кабелям 230 кВ

Кабели 230 кВ должны соответствовать требованиям таблицы III.

Основными ключевыми словами для этой статьи являются Испытание кабелей 115 и 230 кВ, Требования к кабелям 115 кВ, Кабели 115 и 230 кВ Проектные требования IEC или NEC, Кабели 115 и 230 кВ Ссылки.

Кабели 115 и 230 кВ Испытания и проверки

Текущие и типовые испытания

  • Для силовых кабелей 115 кВ стандартные и типовые испытания в соответствии с AEIC 60840 CS9 или быть приемлемым.Для кабеля 230 кВ контрольные и типовые испытания должны быть такими, как описано в WG 21.03.
  • Должны быть выполнены следующие испытания:
    a. Испытание высоковольтным переменным током
    b. Испытание сопротивления изоляции
    c. Испытание на частичный разряд
    d. Испытание Hi-pot
  • Типовое испытание на продольную водонепроницаемость кабеля должно проводиться в соответствии с IEC 60840 или WG 21.03.
  • Заполненные данные испытаний частичного разряда намотанного кабеля должны быть представлены на распечатанном листе X-Y самописца, показывая кривую частичного разряда каждого кабеля.
  • Проверка проводов и измерение сопротивления в соответствии с IEC 60228.
  • Измерение толщины изоляции и толщины оболочки в соответствии с IEC 60811
  • Измерение толщины металлической оболочки

РИСУНОК 1
Поперечное сечение силового кабеля 115 или 230 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (тип.)

Основными ключевыми словами в этой статье являются Испытание кабелей 115 и 230 кВ, Требования к кабелям 115 кВ, Кабели 115 и Требования к конструкции 230 кВ IEC или NEC, кабели 115 и 230 кВ Справочные материалы.

Как это:

Нравится Загрузка …

Amazon.com: uxcell 22 AWG 10 кВ силиконовый провод 22 калибра Электрический провод Кабель высокого напряжения 32,8 футов


Депозит без импортных сборов и 14 долларов США.89 Доставка в РФ Подробности Доступно по более низкой цене у других продавцов, которые могут не предлагать бесплатную доставку Prime.
Цвет красный
Марка Uxcell
Материал Медь
Измерять 22.0

  • Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
  • Тип провода: 22AWG; Длина провода: всего 32,8 фута
  • Выдерживаемое напряжение: 10 кВ; Внешний цвет: красный
  • Диапазон температур: от -60 ° C до 200 ° C
  • Дирижер: луженая медь; Изолятор: Силикон
  • Содержание пакета: 1 x силиконовый провод
› См. Дополнительные сведения о продукте

Расчеты расширенных тепловых характеристик кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена 400 кВ для городских сетей на основе долгосрочных экспериментальных данных

  • 1.

    IEC 60287: 2020 SER (Series), Электрические кабели – Расчет номинального тока.

  • 2.

    IEC 60853-1: 1985, Расчет номинального циклического и аварийного тока кабелей. Часть 1: Циклический номинальный коэффициент для кабелей до 18/30 (36) кВ включительно.

  • 3.

    IEC 60853-2: 1989, Расчет номинального циклического и аварийного тока кабелей. Часть 2: Цикличность кабелей более 18/30 (36) кВ и аварийные характеристики для кабелей всех напряжений.

  • 4.

    IEC 60853-3: 2002, Расчет номинального циклического и аварийного тока кабелей. Часть 3: Циклический номинальный коэффициент для кабелей всех напряжений с частичным высыханием почвы.

  • 5.

    Nahman, J., et al. (2001): Определение допустимой токовой нагрузки кабелей с использованием метода конечных элементов. Электр. Power Syst. Res., 61, 109–117.

    Артикул Google ученый

  • 6.

    Aras, F., et al. (2005): Оценка методов расчета допустимой нагрузки подземных силовых кабелей. Электр. Power Compon. Систем., 33 (11), 1385–1402.

    Артикул Google ученый

  • 7.

    Пилигрим, Дж. И др. (2013): Оптимизация текущего рейтинга экспортных кабелей для морских ветряных электростанций. В офшоре EWEA, Франкфурт, ноябрь 2013 г.

    Google ученый

  • 8.

    IEC TR 62095: 2003, Электрические кабели – расчет номинального тока – метод конечных элементов.

  • 9.

    Рабочая группа CIGRE B1.56: Обзор рабочей группы CIGRE B1.56 относительно проверки номинальных значений тока кабелей. Отчет C6-6. In Jicable 2019 – 10-я Международная конференция по изолированным силовым кабелям, Версаль, июль 2019.

  • 10.

    Рабочая группа WG B1.45: Температурный мониторинг кабельных цепей и использование операторами сетей динамических рейтинговых систем.CIGRE TB 756, февраль 2019 г.

  • 11.

    Deutsche Bundesregierung: Strategie Künstliche Intelligenz der Bundesregierung, Берлин, ноябрь 2018 г.

  • 12.

    Begleitforschung Smart Service Welt II, Institut für Innovation und Technik (iit) in der VDI / VDE Innovation + Technik GmbH, Anwendung künstlicher Intelligenz im Energiesektor, dena, Берлин, май 2019 г.

  • 13.

    Германское энергетическое агентство: Искусственный интеллект для интегрированного энергетического перехода, dena, Берлин, сентябрь 2019 г.

  • 14.

    Ramos, C., et al. (2011): ИИ в энергосистемах и энергетических рынках. IEEE Intell. Систем., 26 (2), 5–8.

    Артикул Google ученый

  • 15.

    Венката, С.С. и др. (1993): Применение систем искусственного интеллекта на арене T&D. IEEE Comput. Applic. Власть.

  • 16.

    Лю, К. (1997): Интеллектуальные системные приложения для энергосистем. IEEE Comput. Applic. Власть.

  • 17.

    Даххагчи И. и др. (1997): Области применения ИИ в энергосистемах. Эксперт IEEE, 12 (1), 58–66.

    Артикул Google ученый

  • 18.

    Дубицкий С. и др. (2016): Сравнение анализа методом конечных элементов с IEC-60287 для прогнозирования допустимой нагрузки на подземный кабель. На международной энергетической конференции IEEE, Energycon, Лёвен, апрель 2016 г.

    Google ученый

  • 19.

    Ainhirn, F., et al. (2019): Расширенный подход к расчету теплового напряжения и допустимой нагрузки высоковольтных кабельных систем на основе экспериментальных данных. In Jicable 2019 – 10-я международная конференция по изолированным силовым кабелям, Версаль, июль 2019 г. Отчет C6-3

    Google ученый

  • 20.

    Ликос, В. (2014): Моделирование кривых высыхания теплопроводности на основе характеристических кривых почва-вода. J. Geotech. Geoenviron.Eng., 140 (5), 04013056.

    Артикул Google ученый

  • 21.

    Айнхирн, Ф. и др. (2020): Подход к циклическому моделированию для расчетов переходных термических характеристик подземных силовых кабелей. В CIGRE SEERC 2020, Вена, июнь 2020 г.

    Google ученый

  • Выбор кабеля для линий высокого напряжения или высоковольтных линий

    Мы знаем, что выбор кабеля в основном основан на автоматических выключателях.Номинал автоматического выключателя немного выше, чем он есть, или номинал кабеля требуется для указанного выше номинала. Однако выбор кабеля не зависит от автоматического выключателя на линии высокого напряжения.

    Выбор кабеля высоковольтной линии в основном основан на токе короткого замыкания линии. В нашей линии высокого напряжения ток низкий, но напряжение высокое, поэтому выбор кабеля осуществляется на основе тока короткого замыкания.

    33 От кВ 11 Линия до кВ называется линией высокого напряжения.

    При выборе кабеля высоковольтных линий

    следует помнить о 5 вещах:

    1. Вам необходимо знать ток короткого замыкания линии.
    2. Коэффициент безопасности при токе короткого замыкания 10 Придется умножать.
    3. Мы должны выбрать кабель по формуле.

    Выше 3 линия высокого напряжения, выбор кабеля производится на основании T. Но вопрос может заключаться в том, какой ток короткого замыкания и почему коэффициент запаса прочности при токе короткого замыкания 10 надо умножать.

    Что такое ток короткого замыкания?

    Если по какой-либо причине в линии возникает неисправность / короткое замыкание, то протекание тока в течение очень короткого времени называется током короткого замыкания.

    Почему коэффициент запаса прочности при токе короткого замыкания 10 надо умножать?

    Если ток в нашей линии высокого напряжения низкий, если ток увеличивается при организации тока короткого замыкания, рассчитывается коэффициент безопасности для защиты кабеля от этого избыточного тока. В дополнение к коэффициенту безопасности 1o Кто ловится по стандарту.

    Источники выбора кабеля на линии высокого напряжения:

    S = (Ish * √t) / K

    Где

    Ish = ток короткого замыкания (киломмпир)

    S = Размер кабеля (квадратный мм)

    K = Коэффициент кабеля (коэффициент меди = 0,143, завод по производству алюминия = 0,098)

    t = Время устранения неисправности (когда ток короткого замыкания организован в линию, время, выбранное для его устранения, называется временем устранения неисправности).

    Источник извлечения Ish тока короткого замыкания:

    Сначала нам нужно найти ток короткого замыкания высоковольтной линии.Формула:

    Ish = P / (√3 * V *% от Z)

    Здесь

    % z – это полное сопротивление трансформатора, который действует как барьер. Чем меньше сопротивление трансформатора, тем лучше. Однако в случае выбора кабеля его значение 7,5%. Как это стандарт 7,5% Это будет обсуждаться на этапе тестирования трансформатора. Обратите внимание на следующую однолинейную схему:

    Эта схема в основном представляет собой схему высоковольтной линии.На этой схеме 3 трансформатора (5MVA, 3000KVA, 2000KVA) Так как наша линия высокого напряжения 33/11 имеет напряжение до KV, мы будем выбирать кабель на основе любого номинала трансформатора. Мы 5МВА Подберем кабель с номиналом трансформатора.

    Мощность, напряжение и т. Д. Для определения тока короткого замыкания% от Z Необходимо знать Номинальные характеристики (мощность) трансформатора из диаграммы выше 5 МВА, поскольку трансформатор T является понижающим трансформатором, поэтому, когда 33 Напряжение будет, когда I выберите кабель со стороны KV 33 Когда снова KV 11 Напряжение на стороне кабеля со стороны KV будет равно напряжению 11 Полное сопротивление кВ и трансформатора (% от Z) 7.3 * 7,5%)

    Ish = 1166 A

    Коэффициент безопасности с этим 10 умножить

    Ish = 1166 * 10 = 11660 A

    Значение короткого замыкания будет принято в килоампер

    Ish = 11660/1000

    Ish = 11,66 KA

    Мы знаем, что выбор кабеля высоковольтных линий производится по формуле. Формула:

    S = (Ish * √t) / K

    Из приведенной выше формулы t – время устранения неисправности. Что это за время устранения неисправности?

    Ток короткого замыкания, вызванный током короткого замыкания в линии, называется временем устранения неисправности.Это время устранения неисправности. 1 От секунды до максимального значения 3 Вычисляется в секундах. Однако при выборе кабеля 1 Если вы хотите посчитать секунды и выбрать медный кабель, то значение меди 0,143 Придется принять

    Согласно источникам для выбора кабеля –

    Ток короткого замыкания Ish = 11,66 KA

    Время устранения неисправности t = 1 сек

    Коэффициент меди K = 0,143

    S = (Ish * √t) / K

    S = (11,66 * √1 ) / 0.143

    S = 81 погонный метр

    S = 95 погонный метр (95A)

    Размер кабеля 3 * 1 * (1 * 95) погонный метр

    [3 Если трехфазная линия 1 Это кабель (1 * 95) rm Номинал кабеля]

    Если размер кабеля не соответствует полученному значению, тогда вы должны выбрать его с размером кабеля, равным максимальному или близкому к нему. Так производится выбор кабеля со стороны высокого напряжения. Аналогично сейчас 11 сделаю выбор кабеля со стороны КВ.

    11 Выбор кабеля на стороне КВ HT

    11 Ток короткого замыкания на стороне КВ

    P = 5 МВА

    В = 11 кВ

    % от Z = 7.3 * 7,5%)

    Ish = 3499 A (с коэффициентом безопасности 1x)

    Ish = 3499 * 10 = 34990 A

    Величина короткого замыкания принимается в килоамперах

    Ish = 34990/1000

    Ish = 34,99 КА

    Теперь выбор кабеля ЛЭП будет производиться по формуле.

    По данным источников для выбора кабеля –

    Ток короткого замыкания Ish = 34,99 кА

    Время устранения неисправности t = 1 сек

    Коэффициент меди K = 0.3 * 7,5%)

    Ish = 1397 A (с учетом 10-кратного запаса прочности)

    Ish = 1397 * 10 = 13970 A

    Величина короткого замыкания принимается в килоамперах

    Ish = 13970 / 1000

    Ish = 13,97 KA

    По данным источников, выбор кабеля –

    Ток короткого замыкания Ish = 13,97 KA

    Время устранения неисправности t = 1 сек

    Коэффициент меди K = 0,143

    Формула

    S = (Ish * √t) / K

    S = 97 rm

    S = 95rm (300A)

    Размер кабеля 3 * 1 * (1 * 95) rm

    3000 KVM Выбор кабеля

    P = 3000KVA

    В = 11 кВ

    % от Z = 7.3 * 7,5%)

    Ish = 2099 A (вместе с коэффициентом безопасности 10 крат)

    Ish = 2099 * 10

    Ish = 20990 A

    Величина короткого замыкания будет принята в килоамперах

    Ish = 20990/1000

    Ish = 20,99 кА

    По данным источников, выбор кабеля –

    S = (Ish * √t) / K

    Ток короткого замыкания Ish = 20,99 кА

    Время устранения неисправности t = 1 сек

    Коэффициент меди K = 0,143

    S = 146 пм

    S = 150 пм (405A)

    Размер кабеля 3 * 1 * (1 * 150) пм

    википедия

    Вот так:

    Нравится Загрузка…

    Сопутствующие

    Калькулятор номинального тока кабеля – ElectricalSells

    Калькулятор номинального тока кабеля из сшитого полиэтилена 11 кВ / 33 кВ

    Выберите размер кабеля (мм2) и получите номинальный ток 11 кВ / 33 кВ сшитый полиэтилен кабель

    Что такое кабель из сшитого полиэтилена

    Кабель из сшитого полиэтилена или сшитого полиэтилена изготавливается из полиэтиленовой пластмассы, которая представляет собой термоусадочный изоляционный материал. Материал из сшитых полимеров обладает особым химическим свойством молекулярной структуры атомных цепочек, которые очень прочно и плотно связаны друг с другом, благодаря чему через него может пройти большая диэлектрическая прочность и высокое сопротивление изоляции.При повышении температуры из-за электрического нагрева он обеспечивает отличную изоляцию и сохраняет электрические свойства.

    XLPE обеспечивает отличную стойкость к истиранию, и эта особая стойкость к истиранию отлично работает как в условиях высоких, так и при низких температурах. Сшитая изоляция также является недорогой изоляцией, поэтому она может быть доступной и экономичной в использовании. еще одно свойство, которое делает его уникальной изоляцией, увеличивается при увеличении напряжения.

    Номинальный ток кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена 11 кВ

    Определение: Номинальный ток кабеля xple определяется как максимальная допустимая токовая нагрузка кабеля при нормальных условиях.Текущий рейтинг кабеля XLPE определяется максимальной мощностью, передаваемой кабелем. Номинальный ток кабеля из ПВХ зависит в основном от двух факторов: первый – это температура изоляции, а второй – электрическое сопротивление проводника. Текущий рейтинг кабеля XLPE можно разделить на три категории.

    Типы Номинальный ток кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена
    • Нормальный максимальный продолжительный ток.
    • Макс. Ток рассеивающие свойства кабеля

      2- Минимальная рабочая температура проводника

      3- Условия прокладки – это способ прокладки кабеля под землей или в воздухе.

      При расчете допустимой нагрузки по нормальному току термосопротивление оболочки и кабеля не учитывается. А тепло, выделяемое в сердечнике кабеля, происходит из-за различных потерь в проводнике. Это тепло передается воздуху или земле через покрытие сопротивления, металлическую броню и, наконец, переходит в атмосферный воздух или землю в зависимости от типа установки.

      1

      2596 91 083630
      Серийный номер Размер кабеля (MM2) Нормальный ток (кабель в земле) Нормальный ток (кабель в воздухе)
      1 50 133 142
      70 164 179
      3 95 196 221
      4 120 223 1501 292
      6 185 282 337
      7 240 326 399
      8 400 418 530
      10 500 470 612
      11 529 707
      Калькулятор номинального тока кабеля

      Максимальный ток

      Максимальный ток перегрузки зависит от теплового состояния кабеля xlpe, если перегрузка увеличивается, означает, что ток увеличивается при нагревании также пропорционально, что приводит к тому, что по пути должно рассеиваться больше тепловой энергии.в дальнейшем рабочая температура провода и изоляции также повышается. Максимальный ток зависит от глубины прокладки, температуры земли, температуры воздуха и т.д. использование также определяется его способностью выдерживать ток короткого замыкания во время повреждения. Характеристики короткого замыкания кабеля XLPE основаны на предположении, что продолжительность короткого замыкания слишком мала и во время короткого замыкания отсутствует поток тепла через изоляцию xple, и он полностью поглощается проводом. жила кабеля.Номинальные значения тока короткого замыкания (среднеквадратичные значения) кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена с алюминиевыми / медными проводниками в течение одной секунды. Эти рейтинги были рассчитаны по следующей формуле.

      Ish = (кА) / √ t

      Где Ish = среднеквадратичное значение. значение тока короткого замыкания (кА) при КЗ

      k = постоянное (для алюминия-0,094, для меди-0,143)

      A = площадь поперечного сечения каждого фазного проводника (мм²)

      t = продолжительность короткого замыкания в (сек) )

      Связанная статья – Калькулятор тока полной нагрузки трансформатора – Электротехника

      Калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей – Электрооборудование

      Сопротивление и реактивность на км медных и алюминиевых кабелей ~ Изучение электротехники

      Пользовательский поиск

      Для расчета падения напряжения в кабеле в таблице ниже приведены значения реактивного сопротивления и сопротивления для медных и алюминиевых кабелей:

      Значения для медных кабелей

      Размер кабеля, S (мм2) Одножильный кабель Двухжильные / трехжильные кабели
      R (Ом / км) при 80 ° C X (Ом / км) при 80 ° C R (Ом / км) при 80 ° C X (Ом / км) при 80 ° C
      1.5 14,8 0,168 15,1 0,118
      2,5 8,91 0,156 9,08 0,109
      4 5,57 0,143 5,68 0,101
      6 3,71 0,135 3.78 0,0955
      10 2,24 0,119 2,27 0,0861
      16 1,41 0,112 1,43 0,0817
      25 0,889 0,106 0,907 0,0813
      35 0.641 0,101 0,654 0,0783
      50 0,473 0,101 0,483 0,0779
      70 0,328 0,0965 0,334 0,0751
      95 0,326 0,0975 0.241 0,0762
      120 0,188 0,0939 0,191 0,074
      150 0,153 0,0928 0,157 0,0745
      185 0,123 0,0908 0,125 0,0742
      240 0.0943 0,0902 0,0966 0,0752
      300 0,0761 0,0895 0,078 0,075

      Значения для
      Алюминиевые кабели
      Размер кабеля, S (мм2) Одножильный кабель Двухжильные / трехжильные кабели
      R (Ом / км) при 80 ° C X (Ом / км) при 80 ° C R (Ом / км) при 80 ° C X (Ом / км) при 80 ° C
      1.5 24,384 0,168 24,878 0,118
      2,5 14.680 0,156 14,960 0,109
      4 9,177 0,143 9,358 0,101
      6 6,112 0,135 6.228 0,0955
      10 3,691 0,119 3,740 0,0861
      16 2,323 0,112 2,356 0,0817
      25 1,465 0,106 1.494 0,0813
      35 1.056 0,101 1,077 0,0783
      50 0,779 0,101 0,796 0,0779
      70 0,540 0,0965 0,550 0,0751
      95 0,389 0,0975 0.397 0,0762
      120 0,310 0,0939 0,315 0,074
      150 0,252 0,0928 0,259 0,0745
      185 0,203 0,0908 0,206 0,0742
      240 0.155 0,0902 0,159 0,0752
      300 0,125 0,0895 0,129 0,075
      .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *