Пример выбора сечения кабеля 10кВ

Пример выбора сечения кабеля 10кВ

Выбор кабелей 10 кВ немного отличается от выбора кабелей 0,4 кВ. Здесь есть некоторые особенности, о которых нужно знать. Также хочу представить свою очередную вспомогательную программу, с которой выбор сечения кабелей 10 кВ станет проще.

Еще в далеком 2012 г у меня была статья: Как правильно выбрать сечение кабеля напряжением 6 (10) кВ? На тот момент я не владел теми знаниями, которые есть у меня сейчас, поэтому данная статья является дополнением.

Задача: выбрать кабель для питания трансформаторной подстанции 250 кВА. Расстояние от точки питания (РУ-10кВ, ТП проходного типа) до проектируемой КТП – 200 м. Объект в городской черте.

Первое, с чем необходимо определиться: тип кабеля.

Я решил применить кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Полезная информация из каталога:

Кабели марок ПвП, АПвП, ПвПу, АПвПу, ПвБП, АПвБП, в том числе с индексами «г», «2г», «гж» и «2гж» предназначены для эксплуатации при прокладке в земле независимо от степени коррозионной активности грунтов. Допускается прокладка этих кабелей на воздухе, в том числе в кабельных сооружениях, при условии обеспечения дополнительных мер противопожарной защиты, например, нанесения огнезащитных покрытий.

Прокладка одножильного кабеля в стальной трубе не допускается.

Кабели указанных марок с индексами «г», «2г», «гж» и «2гж» предназначены для прокладки в земле, а также в воде (в несудоходных водоемах) — при соблюдении мер, исключающих механические повреждения кабеля.

Кабели марок ПвПу, АПвПу, ПвБП, АПвБП, в том числе с индексами «г», «2г», «гж» и «2гж» предназначены для прокладки на сложных участках кабельных трасс, содержащих более 4 поворотов под углом свыше 30 градусов или прямолинейные участки с более чем 4 переходами в трубах длиной свыше 20 м или с более чем 2 трубными переходами длиной свыше 40 м.

Кабели марок ПвВ, АПвВ, ПвВнг-LS, АПвВнг-LS, ПвБВ, АПвБВ, ПвБВнг-LS, АПвБВнг-LS могут быть проложены в сухих грунтах (песок, песчано-глинистая и нормальная почва с влажностью менее 14%).

Кабели марок ПвВнг-LS, ПвБВнг-LS могут быть использованы для прокладки во взрывоопасных зонах классов В-I, B-Ia; кабели марок АПвВнг-LS,

АПвБВнг-LS – во взрывоопасных зонах В-Iб, В-Iг, B-II, B-IIa.

Кабели предназначены для прокладки на трассах без ограничения разности уровней.

Исходя из рекомендаций, выбор мой остановился на АПвБП. В этой статье не буду рассматривать стоимость различных марок кабелей.

Далее нам необходимо определиться с сечением кабеля.

Сечение кабеля 6 (10) кВ выбирают на основании расчетного тока линии, длины линии, тока трехфазного КЗ на шинах питания, времени срабатывания защиты, материала изоляции и жилы кабеля.

Основные проверки, которые нужно выполнить при выборе сечения кабеля 6 (10) кВ:

1 Проверка кабеля по длительно допустимому току.

2 Проверка кабеля по экономической плотности тока.

3 Проверка кабеля по термической устойчивости току трехфазного КЗ.

4 Проверка по потере напряжения (актуально для больших длин).

5 Проверка экрана кабеля на устойчивость току двухфазного КЗ (при наличии).

Для упрощения выбора сечения кабеля я сделал программу: расчет сечения кабеля 6 (10) кВ.

Внешний вид программы:

Программа для расчета сечения кабеля 6(10)кВ

Программа для расчета сечения кабеля 6 (10)кВ

Более подробно о программе и выборе сечения кабеля смотрите в видео:

Выбор сечения кабеля:

Изначально выбираем кабель по расчетному току: АПвБП- (3×35) 16.  Расчетный ток в нашем примере всего около 15 А. По экономической плотности тока выходит и вовсе 10 мм2.

При проверке кабеля на термическую устойчивость минимальное сечение получается 29 мм2. Здесь стоит отметь, ток трехфазного КЗ я принял 10 кА, т.к. сейчас в отпуске и нет возможности запросить данное значение в РЭСе, а в ТУ не указано. Согласно ТУ необходимо предусмотреть КСО с выключателем нагрузки (для установки в подключаемой ТП). Выключатель нагрузки я применил с предохранителями типа ПКТ на 40 А.

Согласно время-токовой характеристике предохранителя ПКТ, время отключения составит не более 0,01 с. Я решил перестраховаться и принял время 0,1 с.

ВТХ ПКТ

ВТХ ПКТ

Для расчета потери напряжения можно использовать программу: расчет потери напряжения в трехфазных сетях с учетом индуктивного сопротивления. В моем случае нет смысла проверять кабель на потери напряжения.

Экран выбранного кабеля способен выдержать ток двухфазного КЗ.

На основании всех расчетов и с учетом того, что ток трехфазного КЗ мне пришлось принять самому я решил подстраховаться и выбираю кабель АПвБП- (3×50) 16, за что от вас получу справедливую критику =) Попытаюсь запросить дополнительную информацию в РЭСе и сделаю новый расчет, который с этой программой займет пару минут.

Скачать статью: Особенности расчетов электрокабелей высокого напряжения.

На подготовку данного материала у меня ушло около двух дней. Но, с этими знаниями вы сможете сделать подобную программу значительно быстрее.

P.S. Условия получения всех программ смотрите на странице МОИ ПРОГРАММЫ.

Советую почитать:

Комментариев: 18 “Пример выбора сечения кабеля 10кВ”

  1. Inel:

    Ну, еще раньше было требование по минимальному сечению по механической прочности.

    Согласно старого, но не отмененного ВСН97-83 п.7.13. Сечение кабелей с алюминиевыми жилами в распределительных сетях напряжением 10 (6) — 20 кВ при прокладке их в земляных траншеях следует принимать не менее 35 мм2. Так что там недалеко до 50 кв.мм.:)

  2. Андрей:

    Расчеты — это хорошо. Возможно в РЭСе скажут ложить сечением 95-120 квадрат.

    Как то раз в проекте тоже выбрал кабель, если не ошибаюсь, сечением 50 квадрат, так в сетях сказали ложить 120. Аргументировали тем, что им эксплуатировать, и в основном все имеющиеся у них муфты на 95-120. Если кабель порвут, то у них не окажется необходимой муфты.

    P.S. Отпиши как согласуеш. Интересно чем закончится.

  3. Inel:

    Но данный расчет необходим для тупиковой ТП. В данном случае Вы подключаетесь к ТП проходного типа, т.е. возможно дальнейшее использование с подключением в цепочку. тогда сечение кабеля обыкновенно принимается равным сечению головного участка.

  4. Константин:

    Добрый день.

    Не совсем понятно, почему питающий проектируемую КТП кабель с РУ-10кВ, ТП проходного типа проверяется по времени защитного отключения предохранителя в КСО проектируемой КТП. Кабель 10 кВ надо проверять во времени срабатывания устройства защиты в РУ-10 кВ (в точке подключения проектируемой КТП). При коротком замыкании в кабельной муфте (фактически на шинах существующего РУ-10 кВ) кабель 10 кВ и экран к проектируемой КТП должен быть термически стойким.

    На термическую стойкость проверяется по времени срабатывания основной защиты (токовой отсечки) в РУ-10 кВ, а на невозгорание по времени срабатывания резервной защиты (МТЗ).

    • k-igor:

      Проверяем предохранитель не в проектируемой КТП, а в ТП, от которой подключаемся.

  5. виталий:

    еще бы дополнил (как частный случай).

    раз известен силовой тр-р (ТС), то нужно ТКЗ после него привести к высокой стороне и проверить, чтобы КЗ после ТС не выбило предохранитель перед ТС (или на отходящей линии источника питания при глухом вводе в КТП).

    один раз пришлось выбирать предохранитель большего номинала, а то КЗ в РУ-0,4 его выбивало :)

    например:

    для КТП с ТМ-250: ТКЗ-0,4кв будет ~7кА, по высокой стороне получаем ~260А. если Ваша КТП с глухим вводом, то предохранитель 40А на проходной ТП выключит линию через 0,2сек. т.е. для данной схемы и такого варианта нужно пересчитать пункты 4 и 6

    > ...выбираю кабель АПвБП- (3×50) 16, за что от вас получу справедливую критику...

    все равно придется идти через согласования. поэтому если в ТУ не прописано сечение и тип кабеля явно, то всегда морально готовлюсь к замене :(

  6. Pantryk:

    При применении кабелей с изоляцией из СПЭ не должен ли еще быть просчитан и выбран способ заземления экранов?

    • k-igor:

      А как зависит способ заземления экрана от сечения экрана?

      • Pantryk:

        От сечения экрана и тока в линии зависят потери в экране. Есть несколько способов бороться с ними. Или может быт так, что бороться с ними дороже, чем допустить их наличие. Т.е. способ заземления экранов должен быть выбран. Пока сам изучаю данную тему, поэтому подробней не подскажу.

  7. Татьяна:

    ДД! Не могли бы Вы уточнить от куда табличка из п.4 для определения коэффициента С. Интересует значение для кабеля из СПЭ.

    За ранее спасибо!

  8. k-igor:

    Из какого-то документа. У меня только 2 страницы из него, сканы имеются в архиве с программами.

  9. Екатерина:

    Добрый день. Подскажите,а если нужен кабель для проходных КТП (их 5 штук). Он должен быть рассчитан на мощность всех 5-ти КТП?

  10. Элеонора:

    Нагрузка мкр по низкой стороне 18000 кВт, в чем разница, если нужно привести её к шинам РП-10кВ  или   к шинам   РП-20кВ?

  11. k-igor:

    Токи будут разные. Чем больше напряжение — тем меньше ток.

  12. Константин:

    Вопрос по  поводу постоянных есть ли какое-нибудь документы на них, в разных документах по разному. Заранее спасибо.

  13. k-igor:

    У меня имеются только несколько страниц из какого-то документа (ВПО "Союзнефтеоргсинтез" У-ЭТ-12-86).

    Если получаете мои программы, то там эти страницы имеются...

Написать комментарий

Копирование информации без согласия автора запрещено!