Вибір перерізу провідників в електричній мережі напругою 6 кВ

1.8 Вибір перерізу провідників в електричній мережі напругою 6 кВ

Економічно вигідний переріз провідників визначають за формулою

 (1.35)

де Інорм - струм нормального режиму, А;

J_ек - нормоване значення економічно вигідної щільності струму, А/мм², яку вибрано з таблиці 1.3.36 ПУЭ.

Розрахунковий економічно вигідний переріз S_ек який визначено за формулою (8.1), округлюється до найближчого більшого або меншого стандартного перерізу S_ст , мм².

Номінальний первинний струм трансформатора визначено як:

,А, (1.36)

де Sном._Т.1 - номінальна потужність трансформатора, кВА;

U _{ном Т1} - номінальна первинна напруга трансформатора, кВ.

При виборі перерізу кабелю, що живить високовольтний ЕД, визначено номінальний струм ЕД за формулою

, A, (1.37)

де Р_ном.Д - номінальна активна потужність ЕД, кВт;

Uном - номінальна напруга електричної мережі, кВ;

соsφ_ном - номінальний коефіцієнт потужності ЕД, в.о;

ŋ_ном - номінальний ККД ЕД, в.о.

При виборі перерізу кабелю, що живить високовольтні КУ

,А, (1.38)

де - Qном. КУ - номінальна реактивна потужність КУ, квар.

Перевірка перерізу провідників за максимальним режимом

Режим максимального навантаження провідників може призвести не тільки до їх перегрівання з порушенням ізоляції, але й до розплавлення жил. Тому переріз провідника, вибраний за економічною щільністю струму, перевіряють на нагрівання за величиною струму його максимального навантаження.

Для цього допустимий для даного провідника струм з урахуванням відхилення параметрів навколишнього середовища від стандартних умов I_доп та коефіцієнтів допустимого перевантаження К_пер (наведені в таблицях 1.3.1 та 1.3.2 ПУЭ) порівнюють зі струмом його форсованого режиму (І_ф з урахуванням коефіцієнта резервування К_рез)

, А.  (1.39)

У курсовій роботі прийнято коефіцієнт допустимого перевантаження К_пер = 1, бо у вихідних даних не заданий коефіцієнт попереднього навантаження.

При визначенні допустимого тривалого струму для кабелів необхідно враховувати відхилення параметрів навколишнього середовища від стандартних умов (якщо вони мають довготривалий характер) за допомогою поправкових коефіцієнтів К_пр та К_сер

, А, (1.40)

де Кпр - поправковий коефіцієнт на кількість кабелів, що лежать поруч у землі (таблиця 1.3.26 ПУЭ);

Ксер - поправковий коефіцієнт на температуру навколишнього середовища, якщо вона відрізняється від стандартної (таблиця 1.3.3 ПУЭ);

I_доп - допустимий тривалий струм провідника стандартного перерізу для стандартних умов (для однієї окремої лінії; стандартних температур для землі та води +15 °С і +25 °С для повітря) залежно від матеріалу жил, їхньої ізоляції та способу прокладання, А (таблиці ПУЭ).

Поправковий коефіцієнт на температуру навколишнього середовища можна також обчислити за формулою

, (1.41)

де Тж.н і Тсер.н - відповідно нормована тривало допустима температура жили та нормована температура середовища;

Тсер. - фактична температура середовища.

Для кабелів з паперовою просоченою масло каніфольною та не стікаючою масами ізоляцією (ААБ, АСБ, ААШв та ін.) нормована тривало допустима температура жили Т_ж.н = +65 °С (при напрузі 6 кВ) .

У курсовій роботі кабелі прокладені в землі (траншеях).

Прокладку в траншеях (від одного до шести кабелів) застосовують на не асфальтованих територіях у випадку малої ймовірності пошкодження кабелів землерийними механізмами, зсувом ґрунту, корозією.

Перевагами траншейної прокладки вважають малу вартість ліній, хороші умови охолодження кабелю, малу ймовірність поширення аварії одного кабелю на сусідні паралельні кабелі.

Для кабелів, прокладених у землі, нормована температура середовища Тсер.н = +15 °С, а на повітрі - Тсер.н= +25 °С.

Для двотрансформаторних ПС приймається Крез = 1,4, а для одно трансформаторних ПС з резервуванням кабелями при напрузі 0,4 кВ Крез = 1,3, без резервування - коефіцієнт систематичного перевантаження (якщо є дані) або Крез = 1,0.

Для ЕД та КУ приймається Крез = 1,0 (I_ф= I_норм ).

Якщо умова за формулою (8.7) не виконується, то необхідно прийняти нове значення найближчого більшого стандартного перерізу кабелю, щоб вона виконувалась.

Перевірка перерізу провідників на термічну стійкість. При напрузі понад 1 кВ перевірці на термічну стійкість при КЗ підлягають усі провідники, крім тих, що захищаються високовольтними запобіжниками.

Критерієм термічної стійкості провідників є кінцева температура їх нагрівання при проходженні по них струму КЗ, яка не повинна перевищувати короткотривалої допустимої нормованої температури.

Для спрощення розрахунків термічна здатність може бути оцінена найменшим перерізом провідника (мм²), термостійким до струмів КЗ

, мм², (1.42)

де В_к - тепловий імпульс струму КЗ, А²с;

І_к = І_п.о- початкове значення періодичної складової струму трифазного КЗ, А;

t - дійсний час вимикання КЗ, с;

С - температурний коефіцієнт, який враховує обмеження допустимої температури провідника (наводиться в довідкових таблицях), Ас^1/2 /мм².

Величина дійсного часу вимикання КЗ визначається так:

, с, (1.43)

де t зах - час дії основного РЗ, с;

t _{вимик.в} - час вимикання вимикача (можна прийняти tвимик.в = 0,05 с);

Т_а - стала часу аперіодичної складової струму КЗ (Т_а = 0,05 с).

Величина початкового значення періодичної складової струму трифазного КЗ на шинах НН ГПП I_к(0) розрахована в розділі 1.7.

,А; ; ; , А

А; , умова виконується, попередньо обираємо кабель марки АСБ-6.

с;  Ас^1/2 /мм².

 мм²

Кабель не відповідає вимогам, так як не витримає термічної дії струму кз, тому приймаємо найближче більше стандартне значення перерізу кабелю, таким чином остаточно обираємо кабель марки ААБ-10(3х35).

Розрахунки для вибору перерізу провідників наведені в таблиці 8.1

Таблиця 8.1- Розрахунок вибору перерізу провідників