Выбор сечений токоведущих элементов и электрических аппаратов на напряжении выше 1 кВ (экономическая плотность тока 1,4 А/кв.мм)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

9. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НА НАПРЯЖЕНИИ ВЫШЕ 1 кВ

9.1. Выбор сечений жил кабелей.

Сечение жил кабелей выбираем по экономической плотности тока и проверяем по нагреву и термической стойкости при КЗ.

Сечение по экономической плотности тока

qэ=Iр/jэ,                                                           (9.1)

где Iр – расчетный ток кабеля в нормальном режиме работы, А;

jэ – экономическая плотность тока, при Тм= 5000ч jэ= 1,4 А/мм2 по [1].

Величина тока в нормальном режиме работы

,                                                    (9.2)

где Sр – нагрузка линии с учетом потерь в трансформаторах, кВА.

Проверка по нагреву выбранного сечения кабеля

к1 ×к2 ×к3 ×кп ×Iп  ³  Iра,                                                          (9.3)

где  к1, к2, к3 – коэффициенты, учитывающие соответственно фактическую температуру окружающей среды, число проложенных в траншее рабочих кабелей, фактическое удельное тепловое сопротивление земли по [11]; кп – допустимая кратность перегрузки, по [1] кп = 1,3;

Iра – расчетный ток линии в послеаварийном режиме, А.

Расчетный ток линии в послеаварийном режиме

,                                                   (9.4)

где Sнт – номинальная мощность трансформаторов, питающихся от данной линии.

Проверка кабелей на термическую устойчивость сводится к определению минимального допустимого сечения Fт.min по выражению

Fт.min=(I¥/C)×tФ1/2,                                          (9.5)

где С – расчетный коэффициент, по [1] для кабелей С = 100 А×с0,5/мм2;

I¥ – установившийся ток К.З., кА;

tФ  – фиктивное время действия тока К.З., с.

Приведем пример выбора сечения кабеля для кабельной линии РП – ТП3. При отыскании сечения кабеля используем нагрузку найденную при Кр=1 (см. таб. 7.7. и рис. 7.1.).

Расчетный ток кабеля линии  по (9.2)

Iр.мах= 2949,3/(1,73×10) = 170,3 A.

Сечение по экономической плотности тока по (9.1)

qэ= 170,3/1,4 = 121,6 мм2.

Расчетный ток кабеля в послеаварийном режиме по (9.4)

Iр.п/а= (1×2000)/(1,73×10) = 115,5 A.

По [1] принимаем ААШвУ 3´120 Iдоп= 240 А (прокладка кабелей вдоль стены, в трншее).

Проверка по нагреву по (9.3)

0,92×1,3×240 = 287 А > 115,5 А.

Выбранное сечение удовлетворяет условиям нагрева.

Сечение по термической стойкости по (9.5)

Fт.min=(6,74×1000/100)×0,611/2 = 52,6 мм2.     

Значит, выбранное сечение проходит по термической стойкости.

Окончательно принимаем ААШвУ 3´120, Iдоп= 240 А.

Для остальных линий выбор сечения аналогичен, результаты сводим в табл. 9.1. – для I-го варианта, табл. 9.2.– для II-го варианта.

Таблица 9.1.

Сечение кабелей выше 1 кВ.  Вариант I.

КЛ

Iр,

А

qэ,

мм2

Сечение по эконом. плотности тока.

Вк,

А2×с

Сечение по термической. стойкости.

Окончатель

ное сечение

ТП2 - ТП1

57,8

41,3

ААШвУ-10(3х35)

Iдл.доп.= 115А

57,39×106 А2×с

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

РП - ТП2

146,4

100,3

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

57,39×106 А2×с

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

РП – ТП6.1

120,9

86,4

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

57,39×106 А2×с

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

Продолжение таблицы 9.1.

КЛ

Iр,

А

qэ,

мм2

Сечение по эконом. плотности тока.

Вк,

А2×с

Сечение по термической. стойкости.

Окончатель

ное сечение

РП – ТП6.2

120,9

86,4

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

27,7×106 А2×с

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ТП6.1 -  ТП5.1

49,3

35,2

ААШвУ-10(3х35)

Iдл.доп.= 115А

57,39×106 А2×с

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ТП6.2 – ТП5.2

49,3

35,2

ААШвУ-10(3х35)

Iдл.доп.= 115А

27,7×106 А2×с

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

РП - ТП3

170,3

121,6

ААШвУ-10(3х120)

Iдл.доп.= 240А

27,7×106 А2×с

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

ААШвУ-10(3х120)

Iдл.доп.= 240А

ТП3 – ТП4

81,4

58,1

ААШвУ-10(3х50)

Iдл.доп.= 140А

27,7×106 А2×с

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

            Таблица 9.2.

Сечение кабелей выше 1 кВ.  Вариант II.

КЛ

Iр,

А

qэ,

мм2

Сечение по эконом. плотности тока.

Вк,

А2×с

Сечение по термической. стойкости.

Окончатель

ное сечение

РП - ТП1

57,8

41,3

ААШвУ-10(3х35)

Iдл.доп.= 115А

57,39×106 А2×с

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

РП - ТП2

83,8

59,9

ААШвУ-10(3х50)

Iдл.доп.= 140А

57,39×106 А2×с

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

РП – ТП6.1

120,9

86,4

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

57,39×106 А2×с

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

РП – ТП6.2

120,9

86,4

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

27,7×106 А2×с

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ТП6.1 -  ТП5.1

49,3

35,2

ААШвУ-10(3х35)

Iдл.доп.= 115А

57,39×106 А2×с

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ААШвУ-10(3х95)

Iдл.доп.= 205А

ТП6.2 – ТП5.2

49,3

35,2

ААШвУ-10(3х35)

Iдл.доп.= 115А

27,7×106 А2×с

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

РП - ТП3

89,2

63,7

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

27,7×106 А2×с

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

РП – ТП4

81,4

58,1

ААШвУ-10(3х50)

Iдл.доп.= 140А

27,7×106 А2×с

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

ААШвУ-10(3х70)

Iдл.доп.= 165А

Выбор кабелей, питающих РП.

  Рис. 9.1. Схема электроснабжения завода.

Определим сечение жил кабелей для варианта I. Считаем, что секции загружены равномерно, но на кабеле идущем от секции №1 ГПП больше ток К.З. за счёт меньшей длинны кабеля ГПП – ГРЭС. На основании этого выбор кабеля производим по параметрам секции №1.

Полную мощность берём из табл. 7.7. с учётом потерь мощности в кабелях от РП до ТП  Sр1= 7946,3 кВА для первого варианта и Sр2= 7944,7 кВА для второго варианта.

Расчётный ток по (9.2)

Экономическое сечение жил кабеля по (9.1)

Выбираем для линий кабели марки ААШвУ-10(3x150) с допустимым током Iнд= 275 А.

Проверяем выбранное сечение жил кабеля на нагрев в послеаварийном режиме при отключении одной из линий по (9.4)

С учетом коэффициента перегрузки кабеля в послеаварийном режиме кп= 1,3

Iдоп= 1,3×275 = 357,5 А < Iра= 458,8 А.

Следовательно, выбранные кабели по условию нагрева не проходят.

Принимаем по два кабеля сечением 95 мм2 (Iнд= 205 А). Поправочный коэффициент при двух кабелях в одной траншее К2 = 0,92 [1]. Допустимый ток для двух кабелей с сечением жил 95 мм2

Iдоп= 1,3×0,92×2×205= 490,36 А > Iра= 458,8 А.

Минимальное сечение жил по термической стойкости по (9.5)

Fт.min=(9,7×1000/100)×1,611/2 = 122,9 мм2.     

Термически устойчивым является сечение 150 мм2. Выбираем для каждой линии по два кабеля ААШвУ-10 (3x95). При этом определяющим явилось условие нагрева расчетным током в послеаварийном режиме.

Определим сечение жил кабелей для варианта II.

Расчётный ток по (9.2)

Экономическое сечение жил кабеля по (9.1)

Выбираем для линий кабели марки ААШвУ-10(3x150) с допустимым током Iнд= 275 А.

Проверяем выбранное сечение жил кабеля на нагрев в послеаварийном режиме при отключении одной из линий по (9.4) 

С учетом коэффициента перегрузки кабеля в послеаварийном режиме кп= 1,3

Iдоп= 1,3×275 = 357,5 А < Iра= 458,7 А.

Следовательно, выбранные кабели по условию нагрева не проходят.

Принимаем по два кабеля сечением 95 мм2 (Iнд= 205 А). Поправочный коэффициент при двух кабелях в одной траншее К2 = 0,92 [1]. Допустимый ток для двух кабелей с сечением жил 95 мм2

Iдоп= 1,3×0,92×2×205= 490,36 А > Iра= 458,7 А.

Минимальное сечение жил по термической стойкости по (9.5)

Fт.min=(9,7×1000/100)×1,611/2 = 122,9 мм2.     

Термически устойчивым является сечение 150 мм2. Выбираем для каждой линии по два кабеля ААШвУ-10 (3x95). При этом определяющим явилось условие нагрева расчетным током в послеаварийном режиме.

9.2. Выбор шин РП.

Выберем шины РП напряжением 10 кВ и проверим их на термическую

Похожие материалы

Информация о работе