Выбор сечения и марки внутризаводской распределительной сети на напряжении 10кВ

9. Выбор сечения и марки внутризаводской

           распределительной сети на напряжении 10кВ

Для выбора сечения кабелей 10 кВ произведем  расчет нагрузки по формулам:   Р_р,клi = Р_i +DР_цi ;     Q_р,клi =Q_i +DQ_{цi ,}

где DР_цi  » 0,03•S_рi – потеря активной мощности в трансформаторах ТП и кабельных линиях 0,4 кВ [10] ;

DQ_цi » 0,1•S_рi – потеря  реактивной мощности в трансформаторах ТП и кабельных линиях 0,4 кВ [10].

Так, например, для цеха №1 имеем:

Р_р,клi = 1010,3+0,03•1136,3 = 1010,3+34,1 = 1044,3 кВт ;

Q_р,клi = 520+0,1•1136,3 = 520 + 113,6 = 633 квар.

Аналогичные расчеты выполняем для остальных цехов с учетом компенсации реактивной мощности на напряжении 0,4 кВ. Результаты расчетов сносим в табл. №                                         

Таблица №

№ цеха	Рр,кВт	Qр,квар	Sр,кВ•А	DРц,кВт	DQц,квар	Рр,кл,кВт	Qр,кл,квар	Sр,кл,кВ•А
1	1010,3	520	1136,3	34,1	113,6	1044,4	633,6	1221,6
2	997,6	533,9	1131,5	33,9	113,2	1031,5	647,1	1221,6
3	1075,5	340,8	1128,2	33,8	112,8	1109,3	453,6	1210,9
4	653,4	275,6	709,1	21,3	70,9	674,7	346,5	1198,5
5	616,2	363,2	715,3	21,5	71,5	637,7	434,7	758,5
6	1355,2	1049,6	1714,1	51,4	171,4	1406,6	1221	771,8
7	936,3	600	1112	33,4	111,2	969,7	711,2	1862,6
8	952,6	571,5	1110	33,3	111	984,9	682,5	1202,5
9	755,3	703,9	1032,5	31,0	103,3	786,3	807,2	1198,9
Итого:	8354,1	4958,5	9714,8	293,7	979,4	8645,1	5937,4	10487,6

Сечения и марки кабельных линий будем определять для намеченных двух вариантов схем.

Так как в составе электропотребителей преобладают нагрузки         I и II категорий надежности, то для обеспечения бесперебойного питания электропотребителей связь каждой ТП с питающей подстанцией осуществляется двумя кабельными линиями.

Расчетный ток линий определяем по формуле:

где  .

Сечение кабеля определяем по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение кабельных линий определяем по расчетному току I_р и экономической плотности тока j_эк. По [4] увеличиваем экономическую плотность тока в К_у раз. Расчетный ток принимаем для нормального режима работы, то есть увеличение тока в послеаварийных режимах работы не учитывается:

q_эк = I_р / j_эк • К_у, где .

Экономическую плотность тока j_эк для кабелей с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией определяем по [4] в зависимости от числа часов использования максимума нагрузки Т_max = 3700 ч/год, то есть j_эк = 1,4А/мм².

Фактически допустимая токовая нагрузка кабелей в нормальном режиме определяется:

I_доп = К₁•К₂•К₃•I_{доп,кат}, где К₁ – коэффициент, учитывающий количество кабелей в одной траншее, принимаем для расстояния между кабелями в свету – 200мм, К₁=0,9 ;

К₂ – коэффициент, учитывающий удельное тепловое сопротивление грунта (К₂=0,1 при удельном сопротивлении грунта 120см•К/Вт) ;

К₃ – коэффициент, учитывающий температуру земли (К₃=0,1 при температуре земли v^о = +15 ^оС).

Следовательно, для кабелей допустимая нагрузка составит:

I_доп = К₁•I_{доп,кат}.

В послеаварийном режиме условие допустимого нагрева определяется: I_доп,na = 1,3•I_доп > I_р,na.

Для варианта 1 определим сечение кабеля сети – двойной сквозной магистрали: ГПП-ТП1-ТП2-ТП3-ТП6.

Расчет начнем с линии l _wl, на которой лежат нагрузки цехов №1,2,3 и 6:

Р_р,кл = 1044,4 + 1023,7 + 1109,3 + 1406,6 = 4584 кВт ;

Q_р,кл = 633,6 + 646,7 + 453,6 + 1221 = 2954,9 квар ;

S_р,кл =  кВ•А  ;

Ток расчетный кабельной линии l _wl определяется:

I_р,кл = А ;

I_р,na = 2•157,6 = 315,3 А ;

К_у1 =

где l_w1= 144м ;

l_w2 = 96м ;

l_w3 = 112м ;  

I_p,w2 =

I_p,w3 =

Экономическое сечение составит:

q_эк = 95,8 / 1,4•1,28 = 51,8 мм².

Из  [4] определяем стандартное ближайшее сечение кабеля

q_кат = 70 мм², с допустимым током I_{доп.кат}. = 165 А.

Проверим выбранный кабель по нагреву током нормального режима: