Электроснабжение промышленных предприятий: Методические указания к выполнению контрольных заданий, страница 7

3. Для исследования зависимостей между характеристиками индивидуальных и группового графиков активной мощности необходимо проверить, выполняются ли следующие соотношения

,       ,      ,

,         ,

и сделать выводы о зависимости или независимости электроприемников.

Расчет теплового износа изоляции кабеля

Задание №2

Цель задания: Ознакомление с практическими приемами расчета и построения графика температуры жил кабеля, а также оценки теплового износа его изоляции.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Процесс старения (износа) изоляции зависит от нагрева проводника и протекает на основе физико-химических закономерностей, согласно которым старение изоляции в относительных единицах выражается так называемым “ шестиградусным правилом “. Это значит, что каждые дополнительные 6 ^оС нагрева проводника ускоряют процесс старения (сокращение срока службы) его изоляции вдвое.

Закон старения изоляции, т.е. отношение расчетного износа Z(T) за время Т при фактических длительно существующих нагрузках к нормальному износу Z_н(T) за то же время Т при длительно допустимой температуре кабеля выражается следующим уравнением

где Z^*(T) – относительный износ изоляции;

            a – постоянный  коэффициент, характеризующий тепловые свойства изоляции, a = 0,1155 ^оС;

 – температуры нагрева жил кабеля при фактических длительных нагрузках и длительно допустимых нагрузках соответственно, ^оС.

Если Z^*(Т) >1, то износ изоляции происходит быстрее в Z^*(Т) раз против нормы, что вызвано чрезмерным нагревом проводника. Напротив, при Z^*(Т) <1 старение идет замедленно, что свидетельствует о неполном использовании пропускной способности проводника с точки зрения нагрева.

Износ изоляции за время Т можно также оценить по числу “прожитых” ею часов

,

        где Z^*(Dt_i) – значение относительного износа за интервал времени ;

Z_с^* – среднее значение относительного износа изоляции за время T.

Величина Z_с^* позволяет найти расчетный перегрев проводника t_р для определения его расчетной токовой нагрузки I_р.т , а именно

,

откуда

                                      (1)

и

 ,                                          (2)

где – длительно допустимый перегрев проводника, ^оС.

I_доп – длительно допустимый ток проводника, А.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ

Для кабельной линии W1, рассмотренной в задании №1, требуется:

1. Рассчитать и построить график изменения температуры жил кабеля.

2. Оценить степень теплового износа изоляции.

Для этого используют полученный в задании №1 групповой график I(t) ее токовой нагрузки.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ

1. Порядок расчета температуры кабеля состоит в следующем.

1.1   По табл. II приложения выбирают кабель с бумажной изоляцией  с площадью поперечного сечения основных жил F, мм², для которой справедливо уcловие

,

где – среднее значение токовой нагрузки, А;

– длительно допустимый ток кабеля при действительных условиях прокладки, А;  

– длительно допустимый ток кабеля при нормированных условиях прокладки, А;

   – коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды

где  – длительно допустимая температура жил кабеля (80 ^оС - для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией);

– нормированная температура окружающей среды (25 ^оС - для воздуха);

–  фактическая температура окружающей среды, ^оC.

 В задании температуру принимают в зависимости от номера варианта задания

№ варианта                                          , ^оC

1-7                                                       15

                                    8-14                                                      20

                                  15 - 21                                                    25

                                  22 - 28                                                    30