Выбор марок и сечений проводов(кабелей) ВЛ(КЛ) 0,38 кВ
Трассы ВЛ 0,38 кВ следует намечать, как правило, по двум сторонам улицы. Допускается при соответствующем обосновании предусматривать прохождение трассы по одной стороне улицы с устройствами ответвлений от ВЛ к отдельно стоящим постройкам с пересечением проезжей части улиц. В этом случае необходимо соблюдать нормируемое расстояние от проводов до проезжей части улиц и до поверхности земли [2].
В настоящее время линии электропередачи напряжением 0,38 кВ строят воздушными, и только в тех случаях, когда по действующим нормам [2] строительство воздушных линий не допускается, кабельными.
При проектировании кабельных линий для питания животноводческих и других потребителей следует применять облегченные силовые кабели с алюминиевыми жилами и полихлорвиниловой или полиэтиленовой изоляцией, в аналогичных оболочках, марок ААПл, ААШв, ААБл, ААБГ, ААШт, АСБ2л, ААГ, АВВ и др.
В настоящее время в соответствии с [6], ВЛ 0,38 кВ на всем протяжении должны выполняться в трехфазном четырехпроводном исполнении по радиальной схеме проводами одного сечения по всей длине линии (магистрали) от подстанций 10/0,4 кВ. ВЛ 0,38 кВ выполняются только с использованием самонесущих изолированных проводов (СИП) [2], в РФ предпочтение отдается марке СИП-2.
Пример условного обозначения провода марки СИП-2 [4]:
Провод СИП-2 3×70+1×95+2×25-0,6/1 ТУ…* - провод самонесущий изолированный для воздушных линий электропередачи, с тремя основными жилами номинальным сечением 70 мм2, с изолированной нулевой несущей жилой номинальным сечением 95 мм2, с двумя вспомогательными токопроводящими жилами номинальным сечением 25 мм2 на номинальное напряжение 0,6/1 кВ (ТУ…* - обозначение технических условий на провод конкретной марки).
Сечения проводов(кабелей) в ВЛ(КЛ) 0,38 кВ в настоящее время рекомендовано выбирать по экономической плотности тока, предварительно определив эквивалентную мощность линий.
Расчет сечения проводят в следующем порядке:
- определяют эквивалентную мощность магистрали по формуле:
, (8)
где Sрасi – расчетная максимальная электрическая нагрузка i-го магистрального участка, кВ∙А; li – длина i-го магистрального участка, км.
- рассчитывают эквивалентный ток магистрали по формуле:
, (9)
где – номинальное напряжение линии, кВ.
- определяют экономическое сечение магистрали по формуле:
, (10)
где – нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, (таблица 3.4).
- по значению Fэ, принимают ближайшее стандартное сечение, но не менее 25 мм2 (для СИП), исходя из условия механической прочности.
- определяют экономическое сечение отпаек для ВЛ выполненной изолированным проводом (ВЛИ) 0,38 кВ по формуле:
, (11)
где – расчетная максимальная электрическая нагрузка i-го участка отпайки, кВ∙А.
- по значению Fэ, на участках отпаек принимают ближайшее стандартное сечение провода, но не менее 25 мм2 (для СИП), исходя из условия механической прочности.
Таблица 3.4 – Экономическая плотность тока
Проводники | Экономическая плотность тока, А/мм2 |
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, с жилами: медными алюминиевыми | 2,5÷3,0 1,4÷1,6 |
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией, с жилами: медными алюминиевыми | 3,1÷3,5 1,7÷1,9 |
Примечание. Экономическая плотность тока приведена для числа часов использования максимума нагрузки от 800 до 3000 часов в год (для сельских потребителей).
При проектировании желательно учитывать современные тенденции, заключающиеся, во-первых, в выборе одного сечения сети 0,38 кВ и, во-вторых, в ограничении минимального сечения - значением 25 мм2 (для СИП). Выбранные проводники затем проверяют по критериям:
- качества напряжения у потребителей;
- глубины провала напряжения при пуске асинхронного короткозамкнутого двигателя, питающегося по спроектированной линии 0,38 кВ;
- чувствительности защитных устройств (автоматов или предохранителей), установленных в начале линии 0,38 кВ, к однофазным коротким замыканиям в конце линии 0,38 кВ.
Проверка выбранных проводников на соблюдение ГОСТ [5] на качество электроэнергии (по напряжению) у потребителей населенного пункта осуществляется путем сопоставления фактической потери напряжения в линии ΔU, с допустимыми потерями ΔUдоп полученными в таблице 3.3. Если ΔU ΔUдоп, то можно считать, что выбранные проводники обеспечат отклонения напряжения у потребителей в пределах U = ±5 %. Если ΔU >ΔUдоп, то необходимо заменить выбранные проводники на проводники с большимсечением.
Для всех участков сети 0,38 кВ следует рассчитать потери напряжения в вольтах и процентах:
, (12)
, % (13)
где – расчетная максимальная нагрузка i-го участка, кВ∙А; li – длина i-го участка,км;
,
– удельные активное и индуктивное сопротивления i-го участка, Ом/км, (таблица 3.5); UH – номинальное напряжение сети, равное 0,38 кВ; cosj, sinj – тригонометрические функции, соответствующие сдвигу фазы максимального расчетного тока относительно напряжения.
Таблица 3.5 – Активные и индуктивные сопротивления токопроводящих жил изолированных проводов марок СИП-2 и СИП-4 (ТУ 16-705.500-2006)
Типоразмер | Сопротивление токопроводящих жил, Ом/км | ||
активное, для жил: | индуктивное | ||
из алюминиевых проволок | из проволок алюминиевых сплавов | ||
СИП-2 | |||
3×16+1×25 | 2,448 | --- | 0,0865 |
3×25+1×35 | 1,540 | 1,770 | 0,0827 |
3×35+1×50 | 1,111 | 1,262 | 0,0802 |
3×50+1×50 | 0,822 | 0,923 | 0,0794 |
3×50+1×70 | 0,822 | 0,923 | 0,0799 |
3×70+1×70 | 0,568 | 0,632 | 0,0785 |
3×70+1×95 | 0,568 | 0,632 | 0,0789 |
3×95+1×70 | 0,411 | 0,466 | 0,0758 |
3×95+1×95 | 0,411 | 0,466 | 0,0762 |
3×120+1×95 | 0,325 | 0,369 | 0,0745 |
3×150+1×95 | 0,265 | 0,303 | 0,0730 |
3×185+1×95 | 0,211 | 0,241 | 0,0723 |
3×240+1×95 | 0,162 | 0,188 | 0,0705 |
СИП-4 | |||
2×16 | 2,448 | --- | 0,0754 |
2×25 | 1,540 | 1,770 | 0,0717 |
4×16 | 2,448 | --- | 0,0821 |
4×25 | 1,540 | 1,770 | 0,0784 |
Потери электрической мощности (кВт) и энергии (кВт·ч) для участков сети 0,38 кВ определяются по формулам:
, (14)
, (15)
где τ - время максимальных потерь, ч, (таблица 3.6).
Таблица 3.6 – Зависимость числа часов использования максимума нагрузки (Т) и времени максимальных потерь (τ) от расчетной нагрузки
![]() | Характер нагрузки | |||||
коммунально-бытовая | производственная | смешанная | ||||
время, ч | ||||||
Т | τ | Т | τ | Т | τ | |
0÷10 | ||||||
10÷20 | ||||||
20÷50 | ||||||
50÷100 | ||||||
100÷300 | ||||||
> 300 |
Потерю электрической мощности и энергии в трансформаторах 10/0,4 кВ определяют по формулам:
, (16)
, (17)
где
– потери мощности холостого хода и короткого замыкания в трансформаторах, кВт [1, с.634, таблица 19.2];
– номинальная мощность трансформатора, кВ∙А.