Выбор сечения и марки проводов воздушной линии ВЛ - 110кВ

4. Выбор сечения и марки проводов воздушной линии ВЛ - 110кВ

Выбор сечения по экономической плотности тока

Активная расчетная нагрузка предприятия на стороне 110кВ будет равна:

где – значение коэффициента одновременности для шин ГПП, принимаем по справочным данным табл. 9.4 [1] в зависимости от величины средневзвешенного коэффициента использования К_и всех цехов, подключенных к шинам ГПП;

– суммарная активная нагрузка кабельных линий 10кВ ;

 = 2 · (∆Р_х + b²_фак · ∆Р_к) – потери активной мощности в трансформаторах ГПП.

В нашем случае имеем:

Определим расчетное значение тока ВЛ в нормальном режиме:

По экономической плотности тока – j_эк для алюминиевого голого провода и Т_max = 3800ч/год определим экономическое сечение провода:

q_эк = I_р,ВЛ/j_эк = 32,4/1,1 = 29,5 мм², где j_эк = 1,1 А/ мм² – экономическая плотность тока, табл.3.12.

По вычисленному значению q_эк = 29,5мм² выбираем провод с ближайшим стандартным значением [   ] ΑС-25/4,2 с длительно допустимым током I_доп = 142 А.

Проверяем выбранное сечение провода по току послеаварийного режима, I_доп ³ I_р,нар:

I_р,нар = 2 · I_р,ВЛ  = 2 · 32,4 = 64,8А < I_доп = 142 А.

Условие проверки соблюдается.

Согласно [9] для двухцепной линии электропередач 10кВ необходимо применять провод сечением не ниже 120 мм². Из [    ] выбираем провод ΑС-120/19.

Проверим данный провод по коронообразованию и механической прочности:  

- по механической прочности:

Ленинградская область относится ко II районам, следовательно,  по табл. 2.5.3 с 317 [     ], нормативная толщина стенки гололеда до 10 мм, достаточное сечение 35 мм², следовательно,  сечение 120 мм² удовлетворяет механической прочности ;   

- по коронообразованию:

Согласно [    ] минимальное сечение для проводов 35 – 110кВ по условию коронообразования должно составлять q_min = 70 мм².

Из [22] выбираем провод ΑС-120/19 с параметрами радиуса провода r_о = 0,57 см, среднее расстояние между фазами Д_ср = 300см.

Условием коронообразования для гибких проводников является неравенство:

1,07 · Е ≤ 0,9 · Е_о, где Е – напряженность электрического поля около поверхности нерасщепленного провода, кВ/см, которая определяется по выражению:

где Е_о – максимальная начальная критическая напряженность электрического поля, при которой образуется разряд, кВ/см.

Е_о = 30,3 · m  · (1 + 0,299 / Ö r_о )

В выражениях для напряженностей Е и Е_о принимаются следующие обозначения:

U – линейное напряжение, кВ ;

Д_ср – среднегеометрическое расстояние между проводами фаз;

r_о – радиус провода;

m – коэффициент, учитывающий шероховатость провода, и для многопроволочных проводов m=0,82.  

На основании вышеизложенного, с учетом данных провода ВЛ-110кВ произведем расчеты:

Так как  1,07 · Е = 1,07 · 25,1 = 26,9 кВ/см < 0,9 · Е_о =

= 0,9 · 34,7 = 31,23 кВ/см, провод ΑС-120/19 проходит по условию короны, следовательно,  принимаем его к установке.