Выбор внутризаводской распределительной сети 10 кВ и сечения кабельных линий

8. Выбор внутризаводской распределительной сети

          10 кВ и сечения кабельных линий

При составлении схемы распределения электрической энергии предприятия на напряжение 10 кВ  учитываем:

-  двухтрансформаторные ТП-10/0,4 кВ  получают питание от двух разных кабельных линий, идущих от двух секций РП,  (из-за соображения надежности электроснабжения);

-  согласно ПУЭ 2.3.25 при выборе способов прокладки силовых кабельных линий до 35 кВ  необходимо руководствоваться следующим: при прокладке кабелей в земле рекомендуется в одной траншее прокладывать их в отдельных траншеях с расстоянием между группами кабелей не менее

0,5м или каналах, туннелях, по эстакадам и галереях;      

-   траншеи, по возможности, должны проходить вдоль стен цехов;

-   если траншей несколько, их проводят рядом друг с другом;

-   кабельные линии, питающие двухтрансформаторные ТП цеха, в котором преобладающей является  нагрузка первой категории надежности электроснабжения, должны проходить в разных траншеях;

-   прокладка кабелей в туннелях, по эстакадам и галереям,  

рекомендуется при количестве силовых кабелей идущих в одном направлении, более 20.

Вопрос о сооружении РП решается в том случае, если число отходящих кабельных линий от РУ-10 кВ  ГПП не менее 8. При этом линии, как правило, радиальные при числе одной трансформаторной подстанции

ТП. Они должны быть короткими, гораздо короче линии ГПП-РП.

Без РП необходимо стараться применять магистральные линии.

При двухтрансформаторных ТП целесообразно применять схему – двойная  сквозная магистраль.

Допускается к одной магистрали присоединять: 2…4 трансформатора мощностью 1000 кВ•А, или 2 трансформатора мощностью 1600 кВ•А.

Выбираем схему внутризаводской сети 10 кВ.

Двойная сквозная магистраль: РП-10кВ-ТП1-ТП2-ТП5-ТП6;

Двойная сквозная магистраль: РП-10кВ-ТП4-ТП8-ТП9-ТП7.

Примем распределительную сеть, выполненную двойными сквозными магистралями.

Согласно [   ]  рекомендуется запитывать от одной магистрали не более двух-трех трансформаторов мощностью 1000 кВ∙А. Учитывая, что в нашем случае имеем восемь двухтрансформаторных цеховых  ТП, на которых установлены трансформаторы мощностью 630 кВ∙А, 1000 кВ∙А, к каждой магистрали  подсоединяем  по четыре трансформатора.

Произведем выбор сечения кабелей.

Выбор сечения кабелей по экономической плотности тока производим в зависимости от металла проводника и числа часов использования максимума нагрузки по формуле

q=, где  - расчетный ток кабеля для нормального режима, А;

 - экономическая плотность тока, А/мм, для кабеля из бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей  массами изоляцией с алюминиевыми жилами при T= 3500ч./год. согласно [4]

имеем  =1,4 А/мм.

Тогда имеем для ТП 4 -7:

;

;

= 165,5  А;

К===1,5;

=== 78,8 мм 

Из таблицы выбираем кабель сечением 95 мм с длительно допустимым током I=205 A.

Проверяем выбранное сечение жил кабельной линии по длительному нагреву:

- в нормальном режиме  = 165,5 А < I= 205 A;

- в допустимом режиме  I=  0,9 ∙ 1,15 ∙ 205 = 212,2 А >  = 165,5 А;

- в допустимом послеаварийном I= 1,3 ∙ 212,2 = 275,9 А;               

- в аварийном режиме, когда по кабелю протекает двойной ток  нормального режима:   = 2 ∙ = 2 ∙ 165,5 = 331 А > I= 275,9 A, где 0,9 – поправочный коэффициент на число кабелей в траншее;  

1, 3 – коэффициент допустимой перегрузки.

Таким образом, выбранный кабель по длительному нагреву в послеаварийном режиме не проходит.              

Выбираем кабель сечением 120 мм с длительно допустимым током I= 240 A.

Проверяем выбранное сечение жил кабельной линии по длительному нагреву:

- в нормальном режиме  = 165,5 А < I= 240 A;

- в допустимом режиме  I=  0,9 ∙ 1,15 ∙ 240 = 248,4 А >  = 165,5 А;

- в допустимом послеаварийном I= 1,3 ∙ 248,4 = 322,9 А;               

- в аварийном режиме, когда по кабелю протекает двойной ток нормального режима:   = 2 ∙ = 2 ∙ 165,5 = 331 А > I= 322,9 A

Таким образом, выбранный кабель по длительному нагреву в послеаварийном режиме не проходит. 

Выбираем кабель сечением 150 мм с длительно допустимым током I= 275 A.

Проверяем выбранное сечение жил кабельной линии по длительному нагреву:

- в нормальном режиме  = 165,5 А < I= 275 A;

- в допустимом режиме  I=  0,9 ∙ 1,15 ∙ 275 = 284,6 А >  = 165,5 А;

- в допустимом послеаварийном I= 1,3 ∙ 284,6 = 370 А;               

- в аварийном режиме, когда по кабелю протекает двойной ток  нормального режима:   = 2 ∙ = 2 ∙ 165,5 = 331 А < I= 370 A           

Таким образом, выбранный кабель по длительному нагреву в нормальном и послеаварийном режимах  проходит.         

Аналогичные расчеты выполняем для кабелей питающих остальные  

ТП  завода.      

Результаты расчетов сводим в таблицу №

Таблица №

Направление кабельной линии	Длина линий,  L, м	Марка и сечение кабеля	Нагрузка, А
			Нормаль-ный режим	Послеава-рийный режим	Допусти-мый послеава-рийный режим
РП – ТП1	2х300	АСБ (3х185)	202,7	405,4	417,3
ТП1 – ТП2	2х210	АСБ (3х120)	150,4	300,8	323
ТП2 – ТП5	2х210	АСБ (3х95)	105,3	210,6	222
ТП5 – ТП6	2х210	АСБ (3х95)	50,8	101,6	154,7
РП – ТП4	2х60	АСБ (3х150)	165,5	331	370
ТП4 – ТП8	2х270	АСБ (3х95)	136	272	275,9
ТП8 – ТП9	2х180	АСБ (3х95)	70,5	141	154,7
ТП9 – ТП7	2х120	АСБ (3х95)	33,7	67,4	121,2

Основываясь на полученных результатах можно сделать вывод, что все определенные сечения больше минимального допустимого сечения кабелей, выбраны с учетом условий термической стойкости и увеличения сечения не требуется.