Экономическое сечение кабельной линии

.

Выбираем кабель [6] сечением 120 мм² в каждой фазе (3x120)мм² с I _ДОП=240 А.

Определим минимальное сечение кабеля по условию термической стойкости

мм².

Условие термической стойкости (q _выбр ³ q _мин) не выполняется, так как (q _выбр = 120мм ²)<(q _мин = 209мм ²).

Определим до какого значения необходимо ограничить ток КЗ, чтобы q _выбр =q _мин

кА

Как видно из примера, определяющим условием для ограничения тока КЗ является обеспечение термической стойкости кабеля. По условию отключающей способности выключателя нет необходимости в ограничении тока КЗ, так как I _по< I _{откл. ном.} (19 кА < 20 кА).

Одним из способов ограничения токов КЗ является установка токоограничивающих реакторов. Схемы включения их в цепях НН подстанций показаны на рис. 3.

Пример выбора сопротивления реактора, из условия ограничения тока КЗ до значения I_{ПОТРЕБ.}, подробно изложен в [3].

4.3.5. Технико-экономическое сравнение вариантов

Выбор оптимального варианта производится по формуле приведенных расчетных затрат

, (5.5)

где = 0,125 - нормативный коэффициент эффективности;

= 0,09 - отчисления на амортизацию и обслуживание;

К - капитальные вложения на сооружение электроустановки (подстанции), тыс. руб.;

- стоимость годовых потерь электроэнергии в трансформаторах
(токоограничивающих реакторах), тыс. руб.

При сравнении вариантов необходимо выбрать принципиальную схему первичных соединений с учетом числа установленных трансформаторов (автотрансформаторов), наличия отходящих линий на первичном напряжении и категории потребителей.

Для определения капиталовложений в строительство подстанции в общем виде необходимо просуммировать затраты на сооружение распред-устройств (РУ), стоимости силовых трансформаторов, компенсирующих устройств, реакторов и постоянную часть затрат.

Суммарные капитальные затраты для каждого из вариантов

, (5.6)

где - суммарные затраты на сооружение распредустройств подстанции;

- суммарная расчетная стоимость силовых трансформаторов, автотрансформаторов, установленных на подстанции;

- суммарная расчетная стоимость компенсирующих и токоогра-ничивающих устройств, если они имеются на подстанции.

Затраты для каждого РУ определяются умножением числа установленных в нем выключателей (ячеек) - на укрупненную стоимость ячейки. В [6-9, 14] приведены укрупненные показатели стоимости электрооборудования, включающие в себя, например, для ячейки с выключателем, затраты на выключатель (отделитель), разъединители, измерительные трансформаторы, разрядники, шины, силовые и контрольные кабели, монтаж и строительную часть.

Суммарная расчетная стоимость силовых трансформаторов включает в себя заводскую стоимость самих трансформаторов, а также затра­ты, связанные с их доставкой, монтажом и строительной частью.

Постоянная часть затрат не зависит от варианта схемы (постоянна) и поэтому не учитывается при сравнении вариантов.

В электрических сетях 35-110 кВ широкое распространение получили однотрансформаторные подстанции. Область применения однотрансформаторных подстанций определяется категорией потребителей и регламентируется ПУЭ. Для принятия окончательного решения по сооружению одно- или двухтрансформаторной подстанции критерием должно служить технико-экономическое сравнение с учетом ущерба от недоотпуска электроэнергии потребителю при установке одного трансформатора на подстанции. При сравнении вариантов с одно- и двухтрансформаторной подстанцией технико-экономические расчеты производятся по сравнению величины с величиной ущерба М (У). Величина определяет разницу в соответствующих расчетных затратах по (1-5) при сооружении двух- или однотрансформаторной подстанции. Выбор однотрансформаторной подстанции с учетом ущерба экономически целесообразен при условии:

(5.7)

Народнохозяйственный ущерб от недоотпуска электроэнергии определяется из выражения, руб/год:

, (5.8)

где - среднегодовая максимальная нагрузка, равная

, (5.9)

где - число часов использования максимальной нагрузки,

- удельная повреждаемость трансформатора (1шт/год),

- средняя длительность аварийного перерыва, вызванного потребным временем на ремонт или замену поврежденного трансформатора, ч/год,

- среднее значение удельного народохозяйственного ущерба от недоотпуска 1 кВт.ч электроэнергии - руб/(кВт.ч).

Согласно [5] - следует принять равной 0,01 для трансформаторов
35 кВ и 0,02 для трансформаторов 110 кВ; можно принять - 24 ч.

Расчет токов КЗ

Расчетные зоны по токам КЗ для понизительной подстанции указаны в [3]. Для выбора электрических аппаратов и токоведущих частей необходимо определить начальное значение периодической составляющей тока КЗ

(), ударный ток (), значения апериодической и периодической составляющих тока КЗ для расчетного времени

Расчетные точки КЗ в цепях подстанции находятся на значительной электрической удаленности от источника (системы), поэтому

Методы расчета тока 3-х фазного КЗ изложены в [3]. При выборе электрических аппаратов в распредустройствах (РУ) 110 кВ и выше необходимо рассчитывать ток однофазного КЗ ). Если ) и могут быть приняты меры по его ограничению, то выполняют условие ) Расчет несимметричных КЗ изложен в [3].