 |
Выбор сечений жил кабелей и проводов по экономическим соображениям
|
|
|
|
Сети промышленных предприятий делят на внешние (10 кВ и более), межцеховые (1000 В и более), цеховые (ниже 1000 В). Межцеховые и цеховые сети в данной работе не рассматриваются.
Внешние сети предназначены для передачи электроэнергии от источника питания к приемному пункту промышленного предприятия.
Если потребитель находится в непосредственной близости (несколько километров) от электростанции, то присоединение может быть выполнено непосредственно к шинам генераторного напряжения с помощью кабельных линий (рис. 8.1).
Для увеличения пропускной способности кабельных линий и ее надежности используют несколько кабелей, включенных параллельно.
|
| Рисунок 8.1 - Схема внешнего электроснабжения при получении электроэнергии от шин генераторного напряжения |
Реактор LR1 необходим для ограничения токов короткого замыкания. Кабельные линии могут быть проложены в траншеях, каналах, туннелях, блоках, на эстакадах, по галереям. Вместо кабельных линий в этой схеме могут быть использованы токопроводы. В случае использования токопроводов реактор LR1 не устанавливается.
Токопроводы в сравнении с кабельной линией имеют более высокую надежность и перегрузочную способность. К недостаткам токопроводов относятся: наличие большой зоны отчуждения вдоль трассы токопровода, высокая стоимость, большое индуктивное сопротивление, наличие дополнительных потерь электроэнергии.
При передаче мощности, не превышающей 10−15 МВ·А, используются кабельные линии, для более мощных потребителей предпочтение кабельным линиям или токопроводу отдается на основании технико-экономического сравнения.
В тех случаях, когда источник удален от потребителя на относительно большое расстояние, применяются воздушные линии (рис. 8.2).
|
|
|
|
| Рисунок 8.2 - Схема внешнего электроснабжения при получении электроэнергии от подстанции энергосистемы |
Пропускные способности кабельных и воздушных линий (см. рис. 8.1 и рис. 8.2) должны соответствовать послеаварийным режимам работы ЦРП и ГПП, возникающим при отказе одного из источников электроэнергии.
Сечение проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям.
К техническим условиям относится выбор сечений по нагреву расчетным током, условиям коронирования, механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током короткого замыкания (КЗ), потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.
Экономически целесообразное сечение провода или кабеля определяют из соотношения
S=Ip/jэк, (8.1)
где Ip − расчетный ток линии, А;
jэк − нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2.
Расчетный ток линий ГПП определяется по формуле
Ip=Sp/√3∙n∙Uн, (8.2)
где Sp − расчетная мощность, зависящая от назначения линии;
n − количество цепей;
Uн − номинальное напряжение питающей линии.
Сечение, выбранное по формуле (8.1), округляется до ближайшего стандартного сечения.
При расчете линий, состоящих из нескольких участков с разными нагрузками, экономические сечения рассчитывают по наибольшему рабочему току для каждого участка в отдельности.
Если потребители присоединены к линии на небольшом расстоянии один от другого, то из практических и конструктивных соображений нецелесообразно иметь на каждом участке разные сечения проводников. Одинаковое сечение проводника выбирают в таком случае по всей длине с учетом поправочного коэффициента KП, который учитывает неравномерность нагрузки по линии:
S=Imax/jэк∙Kп. (8.3)
Поправочный коэффициент
n
Kп=√ I2max ∙L/ ∑ I2maxi∙ Li, (8.4)
|
|
|
где Imах − максимальный ток наиболее загруженного участка сети (головной
участок);
L − полная длина линий, км;
Imахi − максимальный ток i-го участка линии;
Li − длина i-го участка линии, км.
Выбору по экономической плотности тока не подлежат:
• сети промышленных предприятий и сооружений до 1000 В при числе часов использования максимума нагрузки от 4000−5000 ч;
• ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1000 В, осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;
• сети временных сооружений и устройств со срокам службы до 5 лет.
Выбранное по формуле (8.3) сечение кабельных линий проверяют по допустимому нагреву в послеаварийном режиме. Сечение кабельных линий напряжением более 1000 В проверяют также по допустимым потерям напряжения и по термической стойкости при токах короткого замыкания.
|
|
|
