Активное сопротивление кабелей при температуре 65 с

Зависимость нагрева кабеля от времени отключения КЗ

В данном примере я буду рассматривать зависимость нагрева кабеля от времени отключения к.з. резервными защитами подстанции. Как известно при коротком замыкании активное сопротивление проводов увеличивается за счет нагрева их током к.з, что вызывает уменьшение тока.

Ток к.з. на шинах питающей подстанции составляет 11500 А при напряжении 6,3 кВ. Требуется выполнить расчет спадания тока через 1, 2, 3 сек. для кабеля марки СБ 3х50 мм2, длиной 5 км.

1. Определяем активное сопротивление кабеля при температуре +65°С (согласно ПУЭ 7-изд. п.1.3.12 температура жил принимается +65°С для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией). По приложению П7 [Л1. с.70] определяем активное сопротивление медного кабеля сечением 50 мм2 при температуре +20°С равно 0,37 Ом/км. При температуре +65°С расчетное сопротивление определяется по формуле (16) [Л1. с.18]:

r_к+65C= rн • (1 + α (tк — tн)) = 0,37 • (1 + 0,0041 (65 — 20)) = 0,438 Ом/км где:

• rн – начальное удельное сопротивление кабеля (провода) при температуре, обычно в ГОСТ дается при температуре +20°С;
• tк – расчетная (конечная) температура;
• tн – начальная температура;
• α – тепловой коэффициент удельного сопротивления для данного материала (размерность °С -1 ), для меди α = 0,0041 °С -1 , для алюминия α = 0,0044 °С -1 , для стали α = 0,006 °С -1 .

1.1 Определяем активное сопротивление кабеля при температуре +65°С:

2. Определяем сопротивление системы:

3. Определяем индуктивное сопротивление кабеля при длине линии 3 км:

Хк=1/n* Худ.*L=1/1*0,083*5=0,415 Ом;

• Худ.=0,083 Ом/км – индуктивное удельное сопротивление кабеля сечением – 50 мм2, принимается по Приложению П7, также данные значения можно взять из каталожных данных Завода – изготовителя;
• n – количество кабелей в линии;
• L – длина защищаемой линии, км;

4. Определяем трехфазный ток к.з. в первый момент:

5. Определяем величину ∆ для времени t = 1 сек. [Л1. с.36]:

• q – сечение кабеля, мм2;
• t – время прохождения тока, сек;
• I (3) – ток трехфазного к.з. в начальный момент, А;

6. Определяем величину a [Л1. с.36]:

где: r, x, z – сопротивление цепи к.з.

На диаграмме рисунок 11 по шкале абсцисс для меди откладываем величину ∆ = 0,992*10 4 и из этой точки восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой а. В моем случае это кривая а = 0,9.

Точка пересечения с кривой а = 0,9, перенесенная на ось ординат дает nϑ = 0,88 и ток к.з. будет равен: 0,88*1575 = 1386 А.

На этой же диаграмме определяем температуру кабеля для этой же точки и она равна, примерно — 120 °С.

7. Определяем величину ∆ для времени t = 2 сек. [Л1. с.36]:

Аналогично образом определяем nϑ = 0,8 и ток к.з. будет равен: 0,8*1575 = 1260 А.

Температура кабеля составит примерно 170 °С.

8. Определяем величину ∆ для времени t = 3 сек. [Л1. с.36]:

Аналогично образом определяем nϑ = 0,74 и ток к.з. будет равен: 0,74*1575 = 1166 А.

Температура кабеля составит примерно 215 °С.

Результаты расчета сведем в таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты расчета

Время срабатывания резервной защиты на линии, сек	Трехфазный ток к.з., А	Температура жилы кабеля, °С
0	1575	65
1	1386	120
2	1260	170
3	1160	215

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.

Источник

Определение сопротивления кабелей на напряжение 6 — 35 кВ

В данной статье приводятся таблицы активного и индуктивного сопротивления кабелей на напряжение 6 — 35 кВ взятые из различных справочников по проектированию электрических сетей и руководящих указаний.

Значения активного и индуктивного сопротивления кабелей необходимы при расчете токов короткого замыкания и проверки кабеля на потери напряжения.

Сопротивление кабелей с бумажной, резиновой и поливинилхлоридной изоляцией на напряжение 6 — 35 кВ

1. РД 153-34.0-20.527-98 – Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. 2002 г. Таблица П.8, страница 145.

2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г. Таблица 2-5, страница 48.

3. Справочник по проектированию электроснабжению. Ю.Г. Барыбина. 1990 г. Таблица 2.63, страницы 175-176.

4. Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004г. Таблицы 3.9.7; 3.9.11; страницы 448-449

Если значения активных и реактивных сопротивлений кабелей, вы не нашли в приведенных таблицах. В этом случае, сопротивление кабеля можно определить по приведенным формулам с подстановкой в них фактических параметров кабелей.

Методика расчета представлена в книге: «Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г, страницы 45-48».

Активное сопротивление кабеля

1. Активное сопротивление однопроволочной жилы, определяется по формуле 2-1, Ом:

• l — длина жилы, м;
• s – поперечное сечение жилы, мм2, определяется по формуле: π*d 2 /4;
• d – диаметр жилы кабеля;
• α₂₀ – температурный коэффициент сопротивления, равный при 20 °С:
• 0,00393 1/град – для меди;
• 0,00403 1/град – для алюминия;
• ρ₂₀ – удельное сопротивление материала жилы при 20 °С (температура изготовления жилы), можно принять согласно книги «Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004г.» Таблица 1.14, страница 30.

• tж – допустимая температура нагрева жилы, согласно ПУЭ п.1.3.10 и 1.3.12.

2. Активное сопротивление многопроволочной жилы определяется также по формуле 2-1, но из-за конструктивных особенностей многопроволочной жилы, вместо значений ρ₂₀ вводиться в формулу ρ_р равное:

• 0,0184 Ом*мм2/м – для медных жил;
• 0,031 Ом*мм2/м – для алюминиевых жил.

3. Удельное активное сопротивление жилы, отнесенное к единице длины линии 1 км, определяется из следующих зависимостей, Ом/км:

Индуктивное сопротивление кабеля

1. Удельное реактивное (индуктивное) сопротивление кабеля определяется по формуле 2-8, Ом/км:

• d – диаметр жилы кабеля.
• lср – среднее геометрическое расстояние между центрами жил кабеля определяется по формуле [Л1.с.19]:

• l_А-В — расстояние между центрами жил фаз А и В;
• l_В-С — расстояние между центрами жил фаз В и С;
• l_С-А — расстояние между центрами жил фаз С и А.

Определить активное и индуктивное сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120 на напряжение 6 кВ производства «Электрокабель» Кольчугинский завод». Длина кабельной линии L = 300 м.

1. Определяем поперечное сечение токопроводящей жилы кабеля имеющую круглую форму:

S = π*d 2 /4 = 3,14*13,5 2 /4 = 143 мм 2

Расчет поперечного сечение секторной жилы, а также размеры секторных жил на напряжение 0,4 — 10 кВ представлен в статье: «Расчет поперечного сечения секторной жилы кабеля«.

где: d = 13,5 мм – диаметр жилы кабеля (многопроволочные уплотненные жилы), определяется по ГОСТ 22483— 2012 таблица С.3 для кабеля с токопроводящей жилой класса 2. Класс токопроводящей жилы указывается в каталоге завода-изготовителя кабельной продукции.

Ниже представлена классификация жил кабелей, согласно ГОСТ 22483— 2012:

2. Определяем удельное активное сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120, отнесенное к единице длины линии 1 км, Ом/км:

• l = 1000 м – длина жилы, м;
• α₂₀ – температурный коэффициент сопротивления, равный при 20 °С:
• 0, 00393 1/град – для меди;
• 0,00403 1/град – для алюминия;
• ρ_р – удельное сопротивление материала многопроволочной жилы, равное:
• 0,0184 Ом*мм2/м – для медных жил;
• 0,031 Ом*мм2/м – для алюминиевых жил;
• tж = 65 °С — допустимая температура нагрева жилы, для кабеля напряжением 6 кВ, согласно ПУЭ п.1.3.10.

3. Определяем удельное активное сопротивление кабеля, исходя из длины кабельной трассы:

где: L = 0,3 км – длина кабельной трассы, км;

4. Определяем среднее геометрическое расстояние между центрами жил кабеля, учитывая что жилы кабеля расположены в виде треугольника.

• l_А-В = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз А и В;
• l_В-С = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз В и С;
• l_С-А = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз С и А.

Что бы определить расстояние между центрами жил кабеля, нужно знать диаметр жил кабеля d = 13,5 мм и толщину изоляции жил из поливинилхлоридного пластиката dи.ж = 3,4 мм, согласно ГОСТ 16442-80 таблица 4. Определяем расстояние между центрами жил фаз равное 20,3 мм (см.рис.1).

5. Определяем удельное реактивное (индуктивное) сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120, Ом/км:

где: d = 13,5 мм – диаметр жилы кабеля;

6. Определяем удельное реактивное сопротивление кабеля, исходя из длины кабельной трассы:

Сопротивление кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6 — 35 кВ

Значения активного и реактивного (индуктивного) сопротивления кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена приводятся в каталогах завода-изготовителя. Для ознакомления приведу лишь некоторых производителей кабельной продукции.

«Электрокабель» Кольчугинский завод» – Каталог кабельной продукции.

В таблице 12 – приводятся значения активного сопротивления кабелей согласно ГОСТ 22483-2012

Компания «Estralin» — Каталог силовые кабели и кабельные системы 6 – 220 кВ.

Компания «Камкабель» — Настольная книга проектировщика. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-35 кВ.

Справочники по проектированию электрических сетей и руководящие указания, которые упомянуты в данной статье, вы сможете найти, скачав архив.

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.

Поделиться в социальных сетях

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» и «PayPal» .

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Представляю вашему вниманию таблицу с расчетными формулами для определения основных параметров силовых.

В данной статье я хотел бы рассказать, как ограничивать токи короткого замыкания в сетях напряжением.

В таблице 1 представлены расчетные формулы для определения основных параметров асинхронных.

В данной статье речь пойдет о выборе сечения жил контрольных кабелей при питании катушек контакторов и.

Исходные данные: Требуется обеспечить питание двух трансформаторов ТМ-4000/10 от подстанции. Линия.

Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.

Источник