Вибір перерізу кабельних ліній

Рис. 4.1 – Схема живлення ГЗП – ТП1

Робочий струм лінії ГЗП – ТП1 дорівнює споживаному струму цеху№1 = , А:

, (4.1)

де = – кількість прокладених кабелів для лінії.

Перетин лінії, мм²:

, (4.2)

де =1,2 А/мм² – економічна щільність струму для кабелів з алюмінієвими жилами по [1].

Приймаємо переріз по табл. А5-А6 кабелю

Припустимий струм кабелю =А.

Перевірка кабелю по нагріванню:

- у нормальному режимі, А:

> ,

,

у після аварійному режимі (струм протікає по одному кабелю), А:

>

Умови виконуються.

Перевіряємо кабель по втратах напруги:

, (4.3)

де =Ом/км, =Ом/км – питомий активний і реактивний опір кабелю по табл. А4;

– довжина ділянки кабелю .

Приймаємо довжину кабелю для: =		км;
=		км;
=		км;

= <5%

Перевіряємо кабель по втратах напруги у післяаварійному режимі (струм протікає по одному кабелю),%:

= <10%. (4.4)

Якщо умова =5% не виконується вибираємо кабель з табл. А5-А6 з найближчім більшім перерізом ніж вибраний мм², та знов перевіряємо по втратам напруги.

Таким чином остаточно вибираємо кабель марки .

Визначаємо втрати активної потужності в кабелях, кВт:

=. (4.5)

Визначаємо втрати реактивної потужності в кабелях, кВАр:

= (4.6)

Визначаємо втрати активної енергії в кабелях, кВт/рік:

= , (4.7)

де – час максимальних втрат, який визначається за формулою, годин/рік:

=, (4.8)

де – кількість годин на рік використання максимума активної потужності (згідно завдання для металообробних підприємств вибираємо з табл. А7),

= годин/рік.

Визначаємо втрати реактивної енергії в кабелях, кВАр/рік:

=, (4.9)

де – час максимальних втрат, який визначається за формулою, годин/рік:

=, (4.10)

де – кількість годин на рік використання максимума реактивної потужності (згідно завдання для металообробних підприємств вибираємо з табл. А7),

= годин/рік.

Вибір перерізу кабелів інших ділянок виконуємо аналогічно. Результати розрахунку втрат енергії в кабельних лініях внесені в табл. 4.1. и табл. 4.2

Робочий струм лінії ГЗП – ТП2 складається (алгебраїчно) з струмів споживаних цехом №1 и цехом №2 рис. 4.2, що обумовлюється практично однаковими коефіцієнтами потужності навантаження цехів після компенсації реактивної потужності, А:

.

Рис.4.2 Схема живлення ГЗП – ТП2 – ТП3

Таблиця 4.1

Ділянка	Робочий струм лінії, , А	Розрахунковий перетин кабелю, , мм2	Вибраний перетин кабелю, , мм2	Припустимий струм кабелю, ,А	Питомий активний опір кабелю Ом/км,	Питомий реактивний опір кабелю Ом/км	Втрати напруги, , %

Сумарні втрати напруги на ділянці ГЗП–ТП2–ТП3 складаються із втрат на ділянках ГЗП–ТП2 і ТП2–ТП3, %:

=0,7+0,523=1,223.

Таблиця 4.2

Ділянка	Втрати активної потужності, , кВт	Втрати реактивної потужності, ,кВАр	Втрати активної енергії, , кВт/рік	Втрати реактивної енергії, , кВАр/рік

Вибір кабелів інших ділянок буде виконуватися в бакалаврській роботі

4.2. Розрахунок струмів короткого замикання.

Для вибору електроустаткування|електрообладнання|, апаратів, шин, кабелів, струмообмежувальних реакторів необхідно знати струми|токи| короткого замикання. При цьому досить уміти визначати струм|тік| трифазного короткого замикання в місці пошкодження|ушкодження|. При розрахунку визначають періодичну складову струму|току| короткого замикання для найбільш важкого|тяжкого| режиму роботи мережі|сіті|. Розрахунок|урахування| аперіодичної складової проводять|виробляють,справляють| приблизно, допускаючи при цьому, що вона має максимальне значення в даній фазі.

Розрахунок струмів|токів| при трифазному короткому замиканні проводять|виробляють,справляють| в наступному|слідуючому| порядку|ладі|:

1. Для даної пристрої складають розрахункову схему. Розрахункова схема - це однолінійна схема електропристроїв з|із| вказівкою тих елементів і їх параметрів, які впливають на значення струму|току| короткого замикання і тому повинні враховуватися при виконанні розрахунків. Розрахункова схема пристрої повинна відображати|відбивати| нормальний режим роботи. На розрахунковій схемі (рис. 4.1) намічають розрахункові точки короткого замикання - так, щоб апарати і провідники потрапляли|попадали| в найбільш важкі|тяжкі| умови роботи. Виключенням|винятком| є|з'являються,являються| апарати в ланцюги|цепи| приєднань з|із| реактором, вибрані по струму|току| короткого замикання за реактором.

У приведених схемах передбачена роздільна робота трансформаторів ГЗП по низькій стороні.

2. По розрахунковій схемі складають схему заміщення, замінюючи електромагнітні зв'язки електричними, джерела вводять|запроваджують| в схему заміщення як е.р.с. і опори, решта елементів – як опори. Розрахунок струмів|токів| короткого замикання можна вести як в іменованих, так і у відносних одиницях. У мережах|сітях| і установках напругою|напруженням| до 1000 В звичайно розрахунок проводять|виробляють,справляють| в іменованих одиницях. У установках напругою|напруженням| понад 1000 В прийнято всі опори короткозамкненого ланцюга|цепу| приводити|призводити,наводити| до базисних умов і виражати|виказувати,висловлювати| у відносних одиницях. Заздалегідь приймають базисну потужність (100 або 1000 МВА|). За базисну напругу|напруження| приймають середню номінальну напругу|напруження| ( ) того ступеня|рівня|, на якому передбачається|припускається| коротке замикання. Таким чином, для кожної точки короткого замикання будуть свої базисні напруги|напруження| і струми |токи| .

, (4.11)

Складаємо схему заміщення для розрахунку трифазного к. з. для лінії і підстанції (рис. 4.1) і розраховуємо струм к. з. для початкового моменту часу і ударний струм к. з. при пошкодженні в точках К1 і К2. Початкові данні приведені на рис. 4.1 Струми к. з. у точці К1 визначаються для вибору апаратів у колі трансформатора з високою напругою = кВ; у точці К2 - для вибору апаратів у колі трансформатора з низькою напругою = кВ. Трансформатор на підстанції з розщепленою вторинною обмоткою. Розрахунок виконати за умови необмеженої потужності живлячої системи у відносних одиницях.

Розрахунок за умови необмеженої потужності живлячої системи дозволяє визначати граничні можливі значення струмів короткого замикання в даній установці, що особливо важливо, якщо немає точних вказівок про подальший розвиток системи. Вибір електроустаткування по цих значеннях струмів короткого замикання дає гарантію в тому, що при будь-якому розвитку системи запроектовану установку не доведеться переобладнати, оскільки при будь-якій потужності системи дійсні значення струмів короткого замикання в установці будуть менше розрахункових.

Для спрощення розрахунків для кожного електричного ступеню замість дійсної напруги на шинах указуємо середню напругу , кВ, згідно шкалі: 770; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15 [7].

Приймаємо для високої напруги

=

кВ.

Приймаємо для низької напруги

=

кВ.

Схема заміщення для розрахунку трифазних к. з. представлена на рис.4.2. Навантаження, розташоване поблизу генераторів системи (джерело живлення) враховуємо зменшенням е. р. с. генераторів до =1.

Визначимо опори схеми рис. 4.2 при базовій потужності:

=

МВА.

Реактивний опір енергосистеми, в.о.:

=

Реактивний і активний опір високовольтної лінії електропередач обраного варіанта для (одноланцюгової при к. з.) визначаємо таким чином. Беремо для обраного проводу лінії з табл. 2.3, 2.6 , питомий реактивний і активний опір проводу ділянки (реактивний опір проводу на 1 км, x₀ , Ом активний опір проводу на 1 км, r₀ , Ом)

=		Ом/км.
=		Ом/км.

Активний опір лінії, в.о. (відносні одиниці),

=. (4.12)

Реактивний опір лінії, в.о. (відносні одиниці),

=. (4.13)

	Потужність короткого замикання на шинах системи = МВА
Середня номінальна напруга з високої сторони|напруження| = кВ
Питомий реактивний опір та довжина лінії = км, = Ом
= кВ
Номінальна потужність трансформатора = МВА, Напруга короткого замикання трансформатора = %
Середня номінальна напруга з низької сторони = кВ
Питомий реактивний опір та довжина кабельної лінії = км, = Ом
Номінальна потужність трансформатора цеху №1 = кВА, Напруга короткого замикання трансформатора = %

Рис. 4.1. Розрахункова схема для визначення струмів к. з. для підстанції

Середня напруга на ділянці мережі (в точки к. з. К1) = = кВ.

Опір трансформатора підстанції визначається таким чином.

Беремо з табл.3.1: = = = МВА.

Опір двохобмоткового трансформатора ГЗП визначається, в.о.:

=. (4.14)

=

Активний опір кабельної лінії, в.о. (відносні одиниці),

= (4.15)

Реактивний опір кабельної лінії, в.о. (відносні одиниці),

= (4.16)

Схема заміщення	Розрахункові данні для відносних одиниць
	Надперехідна електрорушійна сила (е.р.с.) =1,0 Реактивний опір енергосистеми 1/
Реактивний опір лінії 2/
= =кВ
Результуючий реактивний опір трансформатора ГЗП 3/
= =кВ
Реактивний опір кабельної лінії 4/
=0,4 кВ

Рис. 4.2. Схема заміщення для визначення струмів к. з. для підстанції.

4.2.1. Коротке замикання в точці К1

Результуючий опір ділянки мережі від генератора до точки замикання К1, в.о.,

=

= (4.17)

Базовий струм ділянки мережі до точки замикання К1, кА

= (4.18)

Початкове значення періодичної складової струму к. з. в точці К1, кА,

=. (4.19)

4.2.2. Коротке замикання в точці К2

Результуючий опір ділянки мережі від генератора до точки замикання К2,

в. о.,

=. (4.20)

=. (4.21)

Базовий струм ділянки мережі до точки замикання К2, кА,

=.

Початкове значення періодичної складової струму к. з. в точці К2, кА,

=

4.2.3. Коротке замикання в точці К3

Результуючий опір ділянки мережі від генератора до точки замикання К3,

в. о.,

= (4.22)

=. (4.23)

Базовий струм ділянки мережі до точки замикання К3, кА,

=.

Початкове значення періодичної складової струму к. з. в точці К3, кА,

=

Поиск по сайту: