Выше 1 кВ

Сечение кабелей напряжением 6...10 кВ определяется по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току кабеля в нормальном режиме работы с учетом условий прокладки, по току перегрузки, потере напряжения в послеаварийном режиме и термической стойкости к токам короткого замыкания.

Определяем потери активной и реактивной мощности в трансформаторе

,(кВт)

(3.9.1)

где , потери мощности холостого хода и короткого замыкания (справочные данные);

- коэффициент загрузки трансформатора;

- расчетная мощность;

- номинальная мощность трансформатора.

,(кВАр),

(3.9.2)

где i и ток холостого хода и напряжение короткого замыкания (справочные данные).

Расчетный ток кабельной линии в нормальном режиме

(3.9.3)

Выбираем сечение жил кабеля по току и экономической плотности тока с учетом времени использования максимума нагрузки Т_м = 3000…5000 ч.

(3.9.4)

где экономическая плотность тока J_Э (А/мм²) определяется из таблицы 3.16. [4].

Сечение, полученное в результате расчета, округляется до ближайшего меньшего или большего стандартного сечения.

Стандартный ряд сечений жил кабелей: 0,35; 0,5; 0,75; 1; 1,2; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240 мм². Для каждой марки проводов установлена определенная шкала сечений. Сечения 0,35; 0,5 и 0,75 мм² – только для медных жил.

Проверяем выбранное сечение кабеля по нагреву в длительном (послеаварийном) режиме:

;

(3.9.5)

где К₁, К₂, К₃ – коэффициенты, учитывающие соответственно фактическую температуру окружающей среды (Приложения, табл. П6), количество проложенных в земле рабочих кабелей (Приложения, табл. П7), фактическое удельное тепловое сопротивление земли (Приложения, табл. П8);

= 1,25 – коэффициент, учитывающий возможную перегрузку кабеля;

=1,4 – допустимая аварийная перегрузка трансформатора.

При условии передачи всей нагрузки подстанции через один трансформатор фактический коэффициент перегрузки составит:

.

(3.9.6)

Далее рассчитанный допустимый ток кабеля проверяется с учетом фактической перегрузки по отношению к допустимому току выбранного кабеля по условию:

.

(3.9.7)

Выбранное по условиям продолжительного режима сечение кабеля необходимо проверить на термическую стойкость к токам КЗ. Минимально допустимое сечение проводника, термически стойкое к токам КЗ, определяется по выражению:

,

(3.9.8)

где - тепловой импульс тока КЗ;

Т_а – постоянная затухания апериодической составляющей приближенно принимается 0,01 с;

t_отк – время отключения КЗ (Приложения табл. П9);

С_Т – коэффициент, зависящий от материала проводника. Рекомендуемые значения С_Т приведены в таблице 7.1;

I_кз – ток короткого замыкания на стороне первичного напряжения цеховой ТП.

Для расчета тока КЗ необходимо знать сопротивление схемы замещения участка в данном КЗ.

При КЗ должны учитываться сопротивление кабельной линии 6 - 10 кВ и сопротивление системы.

Для расчета тока КЗ эти сопротивления должны быть приведены к напряжению НН (380 В).

Сопротивление кабельной линии 10 кВ:

;	(3.9.9)
.	(3.9.10)

Сопротивление системы в относительных единицах принимаем

Приведенное к напряжению 380 В, в именованных единицах:

(3.9.11)

Тогда ток КЗ в точке:

(3.9.12)

При проектировании системы внутрицехового электроснабжения возникает необходимость предусмотреть троллейную линию для питания мостовых кранов. По условию нагрева расчетный ток I_p не должен превышать допустимый ток угловой стали I_доп. Величина I_р троллейной линии берется из расчета электрических нагрузок. Выбирается угловая сталь по приложению табл. П 11^* размером а´b´c.

Таблица 3.9.1 – Рекомендуемые значения С_Т

Наименование проводника	СТ
Шины медные
Шины алюминиевые	71-90
Кабели до 10 кВ с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами
Кабели и провода с ПВХ изоляцией, алюминиевыми жилами
Кабели и провода с полиэтиленовой изоляцией, алюминиевыми жилами

Выбранный размер угловой стали проверяем на допустимую потерю напряжения

DUТ = ×l < 5 %

(3.9.13)

где m - удельная потеря напряжения, определяемая в зависимости от пикового тока I_пик,%;

l – расстояние от точки присоединения питающей линии до наиболее удаленного конца троллей, м.

Потеря напряжения в стальных крановых троллеях может быть определена по формуле:

где: - потеря напряжения на 100 А пикового тока и 100 м длины троллеи, В/(А×м) (табл. 9.2); l - длина троллеев в один конец от точки подключения питающей линии, м.

Таблица 3.9.2 - Удельная потеря напряжения в троллеях различных профилей при напряжении 380 В

Параметры троллеев	Полоса 50x5	Уголок	Швеллер
40x40x5	50x50x5	63x63x6	N8	N10	N12
Допустимый ток, А
Удельная потеря напряжения ∆е, В/(А×м)	10,5	8,7	7,0	6,0	4,5	4,2	3,5

Результат заносится в таблицу 3.9.3.

Таблица 3.9.3 - Выбор аппарата защиты для троллейной линии

Группа	Iр, А	Iкр, А	Силовой ящик	Аппарат защиты	Питающий кабель	Допустимый ток кабеля, А