Расчет допустимых токовых нагрузок для кабелей высокого давления выполняется по общепринятой методике ВНИИКП и с учетом рекомендаций, указанных в [28].
Токовая нагрузка определяется по формуле
где дельта0=0—0о — допустимое превышение температуры токопроводящей жилы относительно окружающей среды, К; R — сопротивление жилы переменному току при максимальной рабочей температуре, Ом/см; дабль ВИз — диэлектрические потери в изоляции кабеля, Вт/см; Т1, Т2, Т3 — термическое сопротивление соответственно изоляции, масла в трубопроводе, защитного покрытия трубопровода и окружающей среды; при расчетах были приняты следующие удельные термические сопротивления материалов: бумажная изоляция — 500, масло — 450, защитные покровы —600, земля—120 К-см/Вт; — коэффициент, учитывающий дополнительные потери в экранах кабеля и стальном трубопроводе соответственно; К2н — коэффициент, характеризующий тепловое влияние рядом проложенных кабелей параллельных цепей; Км=Кн2, Кн — коэффициент заполнения суточного графика.
Длительно допустимая температура токопроводящих жил кабелей высокого давления, проложенных в воздухе и земле при засыпке искусственным грунтом, не должна превышать 85° С для кабелей на напряжение 110, 220; 75° С — 330 — 500 кВ. Простейшим искусственным грунтом является смесь гравия или щебня с крупностью зерен 5—10 мм и песка с крупностью зерен от 2 мм и ниже, взятых в отношении 1:1.
Толщина слоя засыпочного искусственного грунта вокруг стального трубопровода 400—500 мм. В случае засыпки кабелей естественным грунтом, вынутым из траншей, допустимая температура жилы не должна превышать 70° С. Расчеты выполнены для способов прокладки маслонаполненных кабелей, принятых в Советском Союзе. Кабели прокладываются непосредственно в земле на глубину 1,5 м и в воздухе. Расстояние между центрами параллельных линий для расчета взаимного теплового влияния принято 800 мм. Расчетная температура окружающей среды: земля 15, воздух 25° С. При расчете допустимых нагрузок кабельных линий, проложенных в воздухе, взаимное тепловое влияние параллельных линий не учитывается. Для кабелей 110 и 220 кВ принят трубопровод диаметром 199, 380 кВ — 245, 500 кВ — 273 мм. Толщина стенки 10 мм.
Рис. 3.4. Интегральные кривые вероятности выпуска кабелей высокого давления с различными значениями tg δ (а) и Δtg δ (б):
1— кабель 220 кВ при напряжении 90 кВ; 2 — 380 кВ при напряжении 130 кВ; 3 — 500 кВ при напряжении 150 кВ; 4 — 220 кВ при изменении напряжения от 125 до 90 кВ; 5 — 380 кВ при изменении напряжения от 50 до 130 кВ; 6 — 500 кВ при изменении напряжения от 20 до 150 кВ
Расчет параметров, входящих в формулу для определения токовой нагрузки, производится по общеизвестным формулам [28]. Допустимые токовые нагрузки кабелей 110—220 кВ представлены в табл. П9.6, П9.7, составленных по материалам ВНИИКП. Мощность, передаваемая по кабельным линиям 500 кВ (кабель сечением 3X625 мм2), проложенным в воздухе, составляет 630 MB-А [5].
Зависимости вероятности выпуска кабелей с различными значениями тангенса угла диэлектрических потерь и его приращения для кабелей высокого давления на напряжение 220, 380 и 500 кВ приведены на рис. 3.4.
