Проверка сечений по потере напряжения

Условие проверки по потере напряжения:

, (30)

где – суммарные потери напряжения, %; – потери напряжения в трансформаторе ГПП, – потери напряжения
в линии, %; – допустимые потери напряжения, %;
= 5 % – для цеховых трансформаторов (КТП);
= 10 % – для высоковольтных ЭП.

Потери напряжения во вторичной обмотке трансформатора определяются по формуле:

, %, (31)

где b – коэффициент загрузки трансформатора; U_ка, U_кр – соответственно активная и индуктивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, %; сosj _ср – средневзвешенный коэффициент мощности нагрузки трансформатора.

, (32)

где S_рт – расчетная нагрузка трансформатора, кВА; S_нт – номинальная мощность трансформатора, кВА.

, %, (32)

где P _к – мощность потерь короткого замыкания трансформатора, кВт.

, %, (33)

где U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Потери напряжения в линиях напряжением до 35 кВ определяют по формуле:

, %, (34)

где I_p – расчётный ток нормального режима работы, А; l – длина линии, км; U_н – номинальное напряжение линии, В; r_o, x_o – удельные активное и индуктивное сопротивления линии, Ом/км.

Сечения высоковольтных линий выбираются по экономической плотности тока. Экономическое сечение соответствует оптимальному соотношению капитальных и эксплуатационных затрат и рассчитывается по формуле:

, мм², (32)

где I_p – расчетный ток линии в нормальном режиме работы, А;
j_э – экономическая плотность тока, А/мм².

Стандартное экономическое сечение выбирается ближайшее.

4.4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Выбор исходных данных.

Спроектировать распределительную сеть предприятия, если от шин ГПП запитаны следующие виды потребителей:

I вариант: высоковольтный электродвигатель I категории по надёжности электроснабжения; сосредоточенная нагрузка (два электродвигателя и две КТП) III категории, три КТП в разных цехах, в одном из которых преобладают потребители I категории, во втором – II и в третьем – III категории по надёжности электроснабжения.

II вариант: высоковольтный электродвигатель III категории по надёжности электроснабжения; сосредоточенная нагрузка (два электродвигателя и две КТП) I категории, три КТП в разных цехах, в одном из которых преобладают потребители I категории, во втором – II и в третьем – III категории по надёжности электроснабжения.

III вариант: высоковольтный электродвигатель II категории по надёжности электроснабжения; сосредоточенная нагрузка (два электродвигателя и две КТП) II категории, три КТП в разных цехах, в одном из которых преобладают потребители I категории, во втором – II и в третьем – III категории по надёжности электроснабжения.

Во всех вариантах цеха расположены относительно друг друга и центра питания (ГПП) так, что технически невозможно их совместное питание.

2. Выбрать схему распределительной сети.

3. Обосновать выбор номинального напряжения сети.

4. Выбрать способы прокладки кабельных линий и указать выбранные марки кабелей.

5. Произвести выбор сечений линий по следующим условиям: по допустимому нагреву от длительно протекающего рабочего тока.

Выбор сечений произвести для следующих линий:

1) питающей высоковольтный электродвигатель;

2) питающей однотрансформаторную КТП;

3) питающих двухтрансформаторную КТП.

Для выбора сечений необходимо задаться номинальной мощностью электродвигателя (Р_н = 600-1000 кВт), расчётными нагрузками КТП на высокой стороне:

– для однотрансформаторной S_p = 200-2500 кВА;

– для двухтрансформаторной S_p = 400-3500 кВА.

Рассчитать токовые нагрузки линий по формулам (26)-(29). Значения поправочных коэффициентов приведены в табл. 7, 9.

6. Произвести проверку сечений, выбранных по допустимому нагреву, по потере напряжения.

Для проверки сечений по потере напряжения необходимо задаться длиной линий l = (100-1000) м. Потери во вторичной обмотке трансформатора принять равными 2,5 %.

Таблица 7

Поправочные температурные коэффициенты на токи для кабелей, неизолированных и изолированных проводов

Условна температура среды, °С	Нормированная температура жил, °С	Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре среды, °С
–5 и ниже		+5	+10	+15	+20	+25	+30	+35	+40	+45	+50
		1,14	1,11	1,08	1,04		0,96	0,92	0,88	0,83	0,78	0,73	0,68
		1,24	1,2	1,17	1,13	1,09	1,04		0,95	0,9	0,85	0,8	0,74
		1,29	1,24	1,2	1,15	1,11	1,05		0,94	0,88	0,81	0,74	0,67
		1,18	1,14	1,1	1,05		0,95	0,89	0,84	0,77	0,71	0,63	0,55
		1,32	1,27	1,22	1,17	1,12	1,06		0,94	0,87	0,79	0,71	0,61
		1,2	1,15	1,12	1,06		0,94	0,88	0,82	0,75	0,67	0,57	0,47
		1,36	1,31	1,25	1,2	1,13	1,07		0,93	0,85	0,76	0,66	0,54

Продолжение табл. 7

		1,22	1,17	1,12	1,07	I	0,93	0,86	0,79	0,71	0,61	0,5	0,36
		1,41	1,35	1,29	1,23	1,15	1,08		0,91	0,82	0,71	0,58	0,41
		1,25	1,2	1,14	1,07		0,93	0,84	0,76	0,66	0,54	0,37	–
		1,48	1,41	1,34	1,26	1,18	1,09		0,89	0,78	0,63	0,45	–

Таблица 8

Поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей,

лежащих рядом в земле (К_п)

Расстояние между осями кабелей, мм	Значение коэффициента снижения продолжительно допустимого тока при количестве кабелей
	1,0	0,84	0,72	0,68	0,64	0,61
	1,0	0,88	0,79	0,74	0,70	0,68
	1,0	0,90	0,82	0,77	0,74	0,72

Таблица 9

Допустимая на период ликвидации послеаварийного режима
перегрузка для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной

изоляцией (К_доп)

Коэффициент предварительной нагрузки	Вид прокладки	Допустимая перегрузка по отношению к номинальной при длительности максимума, ч
0,6	В земле	1,5	1,35	1,25
В воздухе	1,35	1,25	1,25
В трубах (в земле) В земле	1,30	1,20	1,15
0,8	В земле	1,35	1,25	1,20
В воздухе	1,30	1,25	1,25

Длительно допустимые токи для различных марок кабелей приведены в прил. 7 и прил. 8.

Значения удельных сопротивлений проводников приведены в прил. 9.

7. Выбрать экономические сечения кабельных линий. Экономической плотность тока приведена в прил. 10.

8. Подготовить отчет о выполнении практической работы
в соответствии с указанными требованиями.

9. Защитить отчет преподавателю в период до 9 контрольной недели. Защита отчета будет учитываться при выставлении очередных оценок текущей успеваемости.

4.5. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет о выполнении работы должен содержать:

- наименование и цель работы;

- результаты принятых решений и расчетов, выводы;

- ответы на контрольные вопросы.

4.6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Начертить и пояснить радиальные схемы для питания высоковольтных электродвигателей I, II, III категории по надежности электроснабжения.

2. Начертить и пояснить радиальные схемы для питания цеховых КТП I, II, III категории по надежности электроснабжения.

3. Привести примеры одиночных магистральных схем.

4. Двойные магистральные схемы.

5. Факторы, влияющие на выбор схемы распределительной сети предприятия.

6. Дать понятие температурного поправочного коэффициента.

7. При каких способах прокладки высоковольтных кабельных линий необходимо учитывать коэффициент прокладки?

8. С какой целью при выборе сечений линий, питающих двухтрансформаторную КТП, вводится коэффициент допустимой аварийной перегрузки?

9. От чего зависит К_доп?

10. Дать понятие потерь напряжения.

11. С какой целью сечения высоковольтных линий проверяются по потере напряжения?

12. Дать понятие экономического сечения.

13. Способы прокладки кабельных линий высоковольтных распределительных сетей.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий/ Под общ. ред. С. И. Гамазина, Б. И. Кудрина, С. А. Цырука. – М.: Издательский дом МЭИ, 2010. – 745 с.

2. Электроснабжение промышленных предприятий. Нормы технологического проектирования. НТП ЭПП-94. – М., 1994.

3. Кудрин, Б. И. Системы электроснабжения: учеб. пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / Б. И. Кудрин. – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 352 с.

4. Коробов, Г. В. Электроснабжение. Курсовое проектирование / Г. В. Коробов, В. В. Картавцев, Н. А. Черемисинова. – СПб.: Лань, 2011. – 192 с.

http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=702

Приложение 7

Длительно допустимый ток для трехжильных кабелей
на напряжение 6 кВ с медными и алюминиевыми жилами
с пластмассовой изоляцией, прокладываемых в земле и в воздухе

Расстояние между осями кабелей, мм	Токовые нагрузки, А
В земле	В воздухе
Поливинил- хлорид и полиэтилен	Сшитый полиэтилен	Поливинил- хлорид и полиэтилен	Сшитый полиэтилен
	70/55	79/62	65/50	73/57
	92/70	104/79	85/65	96/73
	122/90	138/102	110/85	124/96
	147/110	166/124	135/105	153/119
	175/130	198/147	165/125	186/141
	215/160	243/181	210/155	237/175
	260/195	294/220	255/190	288/215
	295/220	333/249	300/220	339/249
	335/250	379/283	335/250	379/283
	380/285	429/322	385/290	435/328
	445/335	503/379	460/345

Примечания:

1. В числителе данные для кабелей с медными, знаменателе с алюминиевыми жилами.

2. Допустимые токи для кабелей, проложенных в воде, определяются умножением показателей таблицы на коэффициент 1,3.

Вернуться к выполнению задания

Приложение 8

Допустимый длительный ток для одножильных кабелей
на напряжение 6 и 10 кВ с медными и алюминиевыми жилам
с изоляцией из сшитого полиэтилена, прокладываемых
в земле и в воздухе, А

Сечение, мм^2	Сечение экрана, мм^2	Медь	Алюминий
Воздух	Земля	Воздух	Земля
º ºº	ººº	º ºº	ººº	º ºº	ººº	º ºº	ººº

Примечание. Допустимые токи указаны для разных вариантов прокладки одножильных кабелей, проложенных в виде треугольника и в ряд.

Вернуться к выполнению задания

Приложение 9

Удельные активные и индуктивные сопротивления

высоковольтных трехжильных кабелей

Сечение жилы, мм^2	Активное сопротивление жил при +20ºС, Ом/км	Индуктивное сопротивление, Ом/км, при номинальном напряжении кабеля, кВ
алюминиевых	медных
	7,74	4,6	-	-	-	-
	5,17	3,07	-	-	-	-
	3,1	1,84	0,11	0,122	-	-
	1,94	1,15	0,102	0,113	-	-
	1,24	0,74	0,091	0,099	0,135	-
	0,89	0,52	0,087	0,095	0,129	-
	0,62	0,37	0,083	0,09	0,119	-

Продолжение прил. 9

	0,443	0,26	0,08	0,086	0,116	0,137
	0,326	0,194	0,078	0,083	0,11	0,126
	0,258	0,153	0,076	0,081	0,107	0,12
	0,206	0,122	0,074	0,079	0,104	0,116
	0,167	0,099	0,073	0,077	0,101	0,113
	0,129	0,077	0,0587	0,071	0,075	-

Вернуться к выполнению задания

Приложение 10

Экономическая плотность тока

Проводники	Экономическая плотность тока, А/мм^2, при числе часов использования максимума нагрузки в год
более 1000 до 3000	более 3000 до 5000	более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные	2,5	2,1	1,8
алюминиевые	1,3	1,1	1,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами:
медными	3,0	2,5	2,0
алюминиевыми	1,6	1,4	1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными	3,5	3,1	2,7
алюминиевыми	1,9	1,7	1,6

Вернуться к выполнению задания

Вернуться к содержанию

Дата добавления: 2017-01-13