6.2 Определение расчетных токов и выбор сечений кабельных линий

В связи с тем, что основную часть потребителей в микрорайоне составляют электроприемники второй категории, то, согласно требований по надежности электроснабжения, они должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников питания. Поэтому кабельные линии, соединяющие электроприемники с трансформаторными подстанциями, выполняются двумя кабелями, присоединенными к разным сборным шинам 0.4 кВ трансформаторных подстанций.

.Для выбора сечения кабельных линий необходимо знать значение тока в линии, как в нормальном, так и в послеаварийном режиме.

Покажем определение нормального и послеаварийного тока на примере линии Л3, питающей ВРУ 10 и состоящей из двух кабелей

Мощность, передаваемая по каждому из кабелей в нормальном и послеаварийном режимах, определяется на основании расчетных схем, показанных на рис.10.

а)

б)

Рис10 Расчетная схема для определения мощностей на участках линий

а) нормальный режим, б) послеаварийный режим.

Расчетные токи будут определятся согласно расчетных схем показанных на рис.11.

Для примера рассмотрим определение расчетных токов на основании расчетной схемы для ТП1 (рис11.а).

Р ис 11. Расчетные схемы для определения токов в линиях:

а) расчетная схема для ТП1; б) расчетная схема для ТП2;

в) расчетная схема для ТП3.

Значение расчетного тока в нормальном режиме определяется по выражению:

, (32)

где S^н_р..-полная расчетная мощность на участке сети в нормальном режиме, кВА;

U_н - номинальное напряжение сети, U_н=0.38 кВ.

Так как питание образовательной школы производится по двум кабелям, то расчетная мощность на участке сети в нормальном режиме определяется следующим образом:

, (33)

где S_{р.обр.шк}-полная расчетная мощность образовательной школы, согласно таблице 4, S_{р.обр.шк}=294,186 кВА

По формуле (32):

В послеаварийном режиме (один кабель вышел из строя) расчетный ток может быть определен по формуле:

, (34)

где 0.9 – поправочный коэффициент для взаиморезервируемых линий, взятый согласно п.2.3.3. /1/.

- полная расчетная мощность на участке сети в послеаварийном режиме,

.

Аналогичные расчеты проводятся для остальных линий питающих жилые дома и общественные здания.

Результаты расчетов приведены в таблице 13

Таблица 13

Определение расчетных токов на участках линий от тп до вру

Линия	Участок линии	Число кабелей в линии n	Полная расчетная нагрузка в норм. режиме.:Sнр	Полная расчетная нагрузка в ПАВ режиме:Sрпав	Расчетный ток одного кабеля:Iрн	Расчетный ток кабеля в ПАВ:Iрп.ав
		шт	кВА	кВА	А	А
ТП-1
Л1	ТП1-2	1	170,607	---	259,21	---
	2-1	1	98,881	---	150,23	---
Л2	ТП1-3	1	87,461	---	132,88	---
Л3	ТП1-10	2	147,093	264,767	223,485	402,272
Л4	ТП1-12	2	33,191	59,744	50,429	90,771
Л5	ТП1-13	2	23,438	42,188	35,61	64,098
ТП-2
Л6	ТП2-5	2	119,432	214,978	181,46	326,625
Л7	ТП2-6	2	136,137	245,047	206,84	372,31
Л8	ТП2-9	2	39,063	70,313	59,349	106,829
ТП-3
Л9	ТП3-4	2	114,844	206,719	174,487	314,077
Л10	ТП3-7	2	121,147	218,065	184,064	331,315
	7-14	1	28,396	---	43,143	---
Л11	ТП3-8	1	53,03	---	80,571	---
Л12	ТП3-11	2	37,93	68,274	57,629	103,732

Принимаем для прокладки на территории микрорайона кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией марки ААБлУ, прокладываемый в земле. Сечение данной марки кабеля выбирается по табл.1.3.16./2/ в графе четырехжильных кабелей до 1 кВ, и для линии Л4, по значению по табл.1.3.16 /2/ для принятой марки кабеля и способа его прокладки выбирается сечение с учетом условия:

, (35)

где Iдоп - длительно допустимый ток кабеля, определяемый по табл.1.3.16/2/. Принимаем и соответствующее ему сечение F=95мм²

240А > 223,485А

Определяем фактический допустимый ток и сравниваем его с током нормального режима:

_., (36)

(37)

где К^н_общ. -суммарный поправочный коэффициент для нормального режима работы сети, по табл. 12, К^н_общ.=0,972

Если условие (37) выполняется, то сечение выбрано верно и необходимо проверить послеаварийный режим, если же не выполняется, то необходимо увеличить сечение на одну ступень и снова сделать проверку.

I'_д.=0,972*240=233,28 А.

233,28 А>223,485 А

Т.к. условие выполняется, то осуществим проверку в послеаварийном режиме работы распределительной сети низкого напряжения.

Проверку в послеаварийном режиме работы осуществляют по выражению:

(38)

(39)

где К^п.ав_общ. - суммарный поправочный коэффициент в послеаварийном режиме работы сети по табл. 12, К^п.ав_общ=1,35.

I_р.^п.ав - расчетный ток линии в послеаварийном режиме определяемый по табл. 13, I_р.^п.ав=402,272 А.

Если данное условие не выполняется то необходимо увеличить сечение жилы кабеля F еще на одну ступень; если же условие выполняется, то принимаем выбранное сечение жилы.

I_д.^п.ав=1,35*240=324 А.

324 A>402,272 А.

Т.к. условие не выполняется, то увеличиваем сечение на одну ступень и принимаем F=120 мм², I_доп.=270 А.

I_д.^п.ав=1,35*270=364,5 А.

364,5 A>402,272 А.

Т.к. условие снова не выполняется, то увеличиваем сечение на одну ступень и принимаем F=150 мм², I_доп.=305 А.

I_д.^п.ав=1,35 *305=411,75 А.

411,75 A>402,272 А

Видим, что условия (37) и (39) выполняются, следовательно дальнейший расчет прекращаем и принимаем окончательно сечение жилы F=150 мм², I_д.т.=305 А.

Аналогичные расчеты произведены и для других участков линий распределительной сети и представлены в таблице 14.

Таблица 14

Линия	Участок линии	Расчетный ток участка		Длит. доп.ток: Iдоп	Сечение жил: F	Сум-марный коэф-ент в нормальном режиме Кнобщ.	I'д=Iд.т* *Кнобщ.	II'дIрн	Суммарный коэф-ент в послеаварийном режиме Кп.авобщ	Iд.п.ав=Iд.тКп.авоб	Iд.п.авIр.п.ав
		Iрн	Iрп.ав
---	---	А	А	А	мм2	---	А	да/нет	---	А	уд/неуд
ТП-1
Л1	ТП1-2	259,21	---	270 305	120 150	0,864	233,28 263,52	Нет/да	---	---	---
	ТП2-1	150,23	---	165	50	1,08	178,2	да	---	---	---
Л2	ТП1-3	132,88	---	135 165	35 50	0,864	116,64 142,56	нет да	---	---	---
Л3	ТП1-10	223,485	402,272	240 270 305	95 120 150	0,972	233,28 262,44 296,46	да да да	1,35	324 364,5 411,75	неуд неуд уд.
Л4	ТП1-12	50,429	90,171	90	16	0,864	77,76	да	1,1475	103,275	уд.
Л5	ТП1-13	35,61	64,1	90	16	0,972	87,48	да	1,35	121,5	уд.
ТП-2
Л6	ТП2-5	184,064	331,315	200 240 270	70 95 120	0,972	194,4 233,28 262,44	да да да	1,35	270 324 364,5	неуд неуд уд
Л7	ТП2-6	206,84	372,31	240 270 305	95 120 150	0,972	233,28 262,44 296,46	да да да	1,35	324 364,5 411,75	неуд неуд уд
Л8	ТП2-9	59,349	106,829	90	16	0,972	87,48	да	1,35	121,5	уд

Расчетная таблица для определения сечения жил кабеля

Продолжение таблицы 14

Линия	Участок линии	Расчетный ток участка		Длит. доп. ток: Iдоп	Сечение жил: F	Суммарный коэф-ент в нормальном режиме Кнобщ.	I'д=Iд.т´Кнобщ.	I'д³Iрн	Суммарный коэф-ент в послеаварийном режиме Кп.авобщ	Iд.п.ав=Iд.т´Кп.авоб	Iд.п.ав³Iр.п.ав
		Iрн	Iрп.ав
---	---	А	А	А	мм2	---	А	да/нет	---	А	уд/неуд
ТП-3
Л9	ТП3-4	174,487	314,077	200 240	70 95	0,972	194,4 233,28	да да	1,35	270 324	неуд уд
Л10	ТП3-7	184,064	331,315	200 240 270	70 95 120	0,972	194,4 233,28 262,44	да да да	1,35	270 324 364,5	неуд неуд уд
	7-14	43,143	---	90	16	1,08	97,2	да	---	---	---
Л11	ТП3-8	80,571	---	90	16	1,08	97,2	да	---	---	---
Л12	ТП3-11	57,629	103,732	90	16	0,972	87,48	да	1,35	121,5	уд