Выбор кабеля по допустимому длительному току.

При выборе кабеля по допустимому длительному току необходимо учитывать еще поправочные коэффициенты: на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (К1, ПУЭ, табл. 1.3.26), на допустимую перегрузку в послеаварийном режиме (К2), фактическую температуру среды (К3, ПУЭ, табл. 1.3.3), тепловое сопротивление грунта (К4, ПУЭ, табл. 1.3.23) и на отличие номинального напряжения кабеля от номинального напряжения сети (К5).

По поводу К2 и К5. У меня всегда они равны 1:) Возможно правильнее К2 взять согласно таблиц 1.3.1 и 1.3.2. Я думаю у вас тоже номинальное напряжение кабеля совпадает с номинальным напряжением сети, поэтому здесь однозначно К5=1. К5 будет отличен от 1, если кабель 10кВ применить в сети 6кВ. Я такое не встречал, хотя возможно.

При выборе кабеля по допустимому длительному току должно выполняться следующее условие:

Iр<=Iд

Iд= Iд.т.*Кпк

Кпк=К1*К2*К3*К4*К5

где Iр — расчетный ток на один кабель,

Iд – допустимый длительный ток с учетом Кпк,

Iд.т. – допустимый длительный ток (табличный),

Кпк – поправочный коэффициент.

Iд.т. определяем по таблицам в зависимости от среды прокладки кабеля, сечения и материала жил, материала изоляции (ПУЭ, табл. 1.3.13, 1.3.16, 1.319-1.3.22). Допустимые длительные токи представленные в таблицах приняты из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7-1,0м при температуре земли + 15? С и удельном сопротивлении земли 120 см·К/Вт.

С учетом выражения Iр<=Iд. выбирается подходящее сечение S кабеля 6 (10) кВ.

Выбор сечения жил кабеля по экономической плотности тока.

Сечение кабеля нужно проверить по экономической плотности тока для нормального режима работы. Ток в послеаварийном режиме не учитывается.

При выборе кабеля по экономической плотности тока должно выполняться условие:

S=>Sэк,

Sэк=I/Jэк,

где Sэк – экономически целесообразное сечение, мм2,

I — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А,

Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы, выбираемое по табл. 1.3.36 (ПУЭ).

Выбор сечения жил кабеля по допустимому отклонению напряжения.

Кабельные линии 6 (10) кВ как правило не превышают 1км. В этом случае нет смысла рассчитывать потерю напряжения в кабельной линии. При таких напряжениях и небольшой длине участка она будет ничтожно мала.

О том, как рассчитать падение напряжения в кабельной или воздушной линии электропередач 6 (10) кВ будет посвящен отдельный пост. Я пока сам не знаю:)

Если сечение кабеля, определенное по вышеперечисленным условиям, получается меньше сечения, требуемого по другим условиям, то должны выбрать большее сечение, требуемое этими условиями.

В любом случае, сечение кабельной линии 6 (10) кВ должно быть не менее 25мм2. РД 34.20.185-94 рекомендует применять кабели 6 (10) кВ не менее 70мм2.

Кабели широко применяются в электроустановках. Потребители 6—10 кВ, как правило, получают питание по кабельным линиям, которые сначала прокладываются в кабельных туннелях в распределительном устройстве, а затем в земле (в траншеях).

Для присоединения потребителей собственных нужд электростанций и подстанций к соответствующим шинам также используются кабели 6 и 0,4 кВ. Эти кабели прокладываются в кабельных полуэтажах, кабельных туннелях, на металлических лотках, укрепленных на стенах и конструкциях здания или открытого распределительного устройства.

Чтобы обеспечить пожарную безопасность в производственных помещениях ТЭС и АЭС, рекомендуется применять кабели, у которых изоляция, оболочка и покрытия выполнены из невоспламеняющихся материалов, например из самозатухающего полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката.

В зависимости от места прокладки, свойств среды, механических усилий, воздействующих на кабель, рекомендуются различные марки кабелей (табл.)

Кабели выбирают:
по напряжению установки

U_ном ≥ U_{сет.ном}

по конструкции (см. табл.);

По экономической плотности тока

q_э = I_норм ⁄ J_э

по допустимому току

I_max ≤ I_доп,

где I_доп — длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом положенных в земле кабелей κ₁ и на температуру окружающей среды κ₂:

I_доп = κ₁ × κ₂ × I_{доп.ном},

где I_{доп.ном} – допустимый ток при нормированной температуре жил, °С; согласно ПУЭ для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией θ_доп = +65°С, для кабелей до 35 кВ с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги в свинцовой, алюминиевой или поливинилхлоридной оболочке приняты:

U_ном, кВ…….. до 3 6 10 20 и 35
θ_доп, °С……….+80 +65 +60 +50

Поправочные коэффициенты κ₁ и κ₂ допустимый ток находят по справочникам или ПУЭ.

При выборе сечения кабелей следует учитывать их допустимую перегрузку, определяемую по п. 1.3.5 и 1.3.6 ПУЭ в зависимости от вида прокладки, длительности максимума и предварительной нагрузки.

Выбранные по нормальному режиму кабели проверяют на термическую стойкость по условию

θ_к ≤ θ_к.доп или q_min ≤ q

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

36) Расчет распределительной сети.

Передачу электроэнергии от источника питания до приёмного пункта промышленного предприятия осуществляется воздушными или кабельными линиями. Сечение проводов и жил выбирается по техническим и экономическим условиям.

Выбор сечения по нагреву осуществляется по расчётному току. Для параллельно работающих линий в качестве расчётного тока принимается ток после аварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя. По справочным данным в зависимости от расчетного тока определяется ближайшее большее стандартное сечение. Это сечение приводится для конкретных условий среды и способа прокладки кабеля и проводов. Если условия применения проводов и кабелей отличается от приведённых, то длительно допустимые токовые нагрузки пересчитывают по формуле:

I'_доп=I_доп K₁K₂

,где I_доп – длительно допустимый ток одиночного кабеля (провода); K₁ – коэффициент, учитывающий количество кабелей; К₂ – коэффициент допустимой перегрузки кабельной линии.

При выборе сечения кабельной линий учитывают допустимые кратковременные перегрузки. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, для таких кабелей допускается перегрузки в течении 5 суток в пределах, указанных в таблицах справочника. Для кабелей с полиэтиленовой изоляцией и с поливинилхлоридной изоляцией перегрузки на время ликвидации аварий допустимы соответственно до 10 и 15%; при этом максимальная перегрузка допускается на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 часов в сутки в течении 5 суток, если в остальные периоды времени этих суток нагрузка не превышает номинальной. Перегрузка кабельных линий 20-35 кВ не допускается.

По длительно допустимому току нагрузки:

По потере напряжения:

 

По экономической плотности тока:

1. 30) Основные требования к схемам электроснабжения и принципы построения схем.

Требования:

1) Надежность электроснабжения. Надежность обеспечивается исходя из требований по степени бесперебойности электроснабжения которые предъявляются к потребителям эл.энергии, т.е. в зависимости от категорий:

1 категория- потребители, перерыв в эл. снабжении которых влечет за собой опасность для жизни людей. Перерыв допускается на время автоматического включения резерва. (2 источника питания)

2 категория- потребители, перерыв в эл. снабжении которых влечет за собой нарушение технологического процесса, брак продукции, простои в работе. Перерыв допускается на время включения резерва силами персонала (до 1,5 ч.)

3 категория- неответственные вспомогательные цеха, перерыв в эл. снабжении которых влечет за собой простой в работе. Перерыв допускается до 1-х суток.

2) Экономичность- минимальные затраты на схему эл. снабжения, но схема должна обеспечивать надежное эл. снабжение в соответствии с категорией потребителей.

3) Гибкость- схема должна допускать переделки и изменения связанные с вводом новых мощностей, увеличением нагрузки и т.д. без существенных переделок схемы.

4) Удобство в эксплуатации. Оборудование должно быть доступно для осмотра, ремонта, быстрого устранения неисправностей.

Принципы:

1) Отказ от холодного резерва, т.е. все линии и тр-ры (все оборудование) должны находиться под напряжением и под нагрузкой. Не должно быть не работающих элементов (не работающие элементы могут оказаться неисправными при включении)

2) Раздельная работа линий и трансформаторов. В нормальном режиме все секционные аппараты отключены.

3) Глубокое секционирование. Начиная от п/с системы заканчивая секциями шин 0,4 кВ цеховых ТП все секции шин секционированы. Это направлено на повышение надежности.

4) Приближение ВН к потребителям. Главная понизительная п/ст приближается к потребителям, а цеховые ТП к своим потребителям. Это для сокращения протяженности питающих и распределительных сетей, сократить потери, уменьшить расход проводов и кабелей и уменьшить затраты на схему.