Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Расчёт электрических сетей




Линии электропередачи до 20 кВ на селитебной (застроенной преимущественно жилыми домами) территории городов, в районах застройки зданиями высотой 4 этажа и выше должны выполняться, как правило, кабельными, с алюминиевыми жилами. Кабельные линии прокладываются в земляных траншеях под тротуарами или под пешеходными дорожками внутри квартала.

Здания, которые находятся в непосредственной близости от ТП, следует питать по отдельным линиям. Для домов высотой до 16 этажей при числе секций до семи рекомендуется предусматривать один ввод в здание.

Целесообразно делать ввод в секциях дома, ближайших к ТП. На рис.8.2 представлена возможная разводка кабельных линий в жилом районе.

В районах застройки зданиями высотой до 3 этажей включительно линии электропередачи следует, как правило, выполнять воздушными.

Для воздушных линий (ВЛ) электропередачи до 1 кВ рекомендуется применять самонесущие изолированные провода (СИП). Выбор и проверку сечений СИП на 0,38 и 10 кВ см. в разделе 2.3.2.

Линии наружного освещения рекомендуется располагать на общих опорах с воздушными линиями электропередачи до 1 кВ.

Выбор сечения кабелей электрических сетей напряжением до 1 кВ

Сечения кабелей напряжением до 1 кВ выбираются в соответствии с главой 2.3 ПУЭ по условию нагрева длительным расчетным током в нормальном и послеаварийном режимах и проверяются по потере напряжения.

На время ликвидации послеаварийного режима допускается перегрузка кабелей с бумажной изоляцией до 130%, если в нормальном режиме их нагрузка не превышала 80% допустимой. Следовательно, в послеаварийном режиме сечение кабеля должно удовлетворять соотношению

1,3 IДОП · К ≥ IП.АВ. (8.27)

где IДОП – допустимый продолжительный ток, А; К – поправочный коэффициент, учитывающий число кабелей, проложенных в одной траншее; IП.АВ. – расчетная токовая нагрузка линий в послеаварийном режиме.При этом должно учитываться число оставшихся в работе кабелей, проложенных в одной траншее в послеаварийном режиме.

Допустимые потери напряжения в сетях 0,38 кВ (от ТП до вводов в здание) составляют не более 4-6%. Большие значения относятся к линиям, питающим малоэтажные и односекционные здания, меньшие значения – к линиям, питающим многоэтажные многосекционные жилые здания, крупные общественные здания и учреждения.

Расчетная электрическая нагрузка линии (РР.Л) напряжением до 1 кВ при смешанном питании потребителей, кВт, определяется по формуле (8.18) из раздела 1.1.6.

Рабочий ток, А, в линии определяется по формуле:

, (8.28)

где n – количество кабелей, проложенных в траншее к объекту. Для потребителей второй категории, согласно ПУЭ, принимают к прокладке начальное количество кабелей равное 2. Для потребителей третьей категории, например, склады, n = 1; cosφ – коэффициент мощности по ранее сделанным расчетам, табл.1.4,1.8; UН – номинальное напряжение сети, равное 380 В.

 

Ток послеаварийного режима, А, равен

IП.АВ = 2 · IР.Л. (8.29)


 

Рисунок 8.2 – Разводка кабельных линий в жилом районе


Сечение кабеля должно удовлетворять допустимому длительному току, А, определенному по формуле

. (8.30)

и подбирается стандартное сечение, удовлетворяющее рассчитанному IДОП.

Выбранное сечение кабеля необходимо проверить по потере напряжения.

Потери напряжения на i –том участке LУЧ.i кабельной линии, %, определяются по формуле

, (8.31)

где А – коэффициент, зависящий от принятых единиц измерения, определяется по справочнику, А = 21,9 – для сети 0,4 кВ; А = 0, 0875 – для сети 6 кВ и А = 0,0316 – для сети 10 кВ; РР.i - активная мощность участка линии, кВт; n – число кабелей; S – сечение кабеля, мм2, LУЧ.i – длина i -го участка линии, км.

Далее потери напряжения на участках линии суммируются и результат сравнивается с располагаемыми потерями напряжения от шин ТП до наиболее удаленного потребителя.

В результате должно выполняться условие:

∆UДОП. > ∆UР.

Кабели на стороне 0,4 кВ, защищаемые плавкими предохранителями, на термическую стойкость не проверяются, т.к. время срабатывания предохранителя мало и выделившееся тепло не в состоянии нагреть кабель до опасной температуры.

Потери мощности в линии, кВт, определяются:

∆РЛ = 3 · IР.Л.2 · RО · LУЧ. · n, (8.32)

где RО – активное сопротивление 1 км кабеля при 20ОС, Ом.

Достаточно часто используется расчет потерь напряжения и потерь мощности без учета индуктивного сопротивления линий.

Выбор сечения кабелей электрических сетей напряжением 10 (6) кВ

Сечения проводов ВЛ и жил кабелей должны выбираться по экономической плотности тока в нормальном режиме и проверяться по допустимому току в аварийном и послеаварийном режимах, а также по допустимому отклонению напряжения.

При проверке кабельных линий по допустимому длительному току должны быть учтены поправочные коэффициенты: на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле, на допустимую перегрузку в послеаварийном режиме, фактическую температуру среды, тепловое сопротивление грунта и на отличие номинального напряжения кабеля от номинального напряжения сети.

Предварительный выбор сечений проводов и кабелей допускается производить исходя из средних значений предельных потерь напряжения в нормальном режиме – в сетях 10(6) кВ не более 6%.

Расчетная активная нагрузка городских электрических сетей 10(6) кВ (РР.Л.), кВт, определяется по формуле (1.25) в разделе 1.1.7.

Рабочий ток в линии, А, определяется по формуле

, (8.33)

где UН – номинальное напряжение сети, равное 10(6) кВ; n – количество кабелей, проложенных в траншее к объекту; cosφ – коэффициент мощности, принят равным 0,92.

Экономически целесообразное сечение SЭ, мм2, определяется согласно ПУЭ, из соотношения

SЭ = IР.Л / jЭК, (1.34)

 

где jЭК – нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы.

В распределительных сетях 10(6) кВ кабели с алюминиевыми жилами при прокладке их в траншеях рекомендуется принимать сечением не менее 70 мм2, но не более 240 мм2.

Сечение кабелей по участкам линии следует принимать с учетом изменения нагрузки участков по длине. При этом на одной линии допускается применение кабелей не более трех типоразмеров.

Потери напряжения определяются по формуле (8.31)

Дальнейший ход расчета аналогичен расчету сети напряжением до 1 кВ.

Полученное экономическое сечение для условий нормального режима проверяется по допустимому току нагрева в послеаварийном режиме. Кроме того, кабели должны быть подвергнуты проверке на термическую стойкость токам К.З.

Проверка кабелей на термическую стойкость

Выбранные в нормальном режиме и проверенные по допустимой перегрузке в послеаварийном режиме кабели проверяются по условию

SМИН. ≤ SЭ, (8.35)

где SМИН – минимальное сечение по термической стойкости, мм2; SЭ – экономическое сечение, мм2, определенное по формуле (8.34).

При этом кабели небольшой длины проверяются по току при коротком замыкании в начале кабеля; одиночные кабели со ступенчатым сечением по длине проверяют по току К.З. в начале каждого участка. Два параллельных кабеля и более проверяют по токам К.З. непосредственно за пучком кабелей, т.е. с учетом разветвления тока К.З.

, (8.36)

где ВК – импульс квадратичного тока К.З. (тепловой импульс тока К.З.),

А2 · с; С – функция, значения которой приведены в табл.8.26, А · с1/2/мм2.

Тепловой импульс тока определяется

ВК = I2П.О. ·(tР.З. + tВ +TА), (8.37)

где IП.О – начальное значение периодической составляющей тока К.З., А; tР.З - время действия релейной защиты, с. Принимается tР.З = 2 с. – для питающих сетей; tР.З = 0,5 с. – для распределительных сетей; tВ – полное время отключения выключателя, с. В зависимости от типа выключателя tВ = 0,04-0,2 с.; TА – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с. Для распределительных сетей напряжением 6-10 кВ ТА = 0,01 с..

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...