Выбор воздушной линии. Экономически целесообразное сечение

Экономическая плотность тока воздушной линии .

Экономически целесообразное сечение определяют по формуле

 

. (45)

 

Проверка сечения воздушной линии

 

. (46)

 

Проверка воздушных линий на допустимую потерю напряжения

 

. (47)

 

DU не должно превышать 5% от U_ном, для U_ном =6кВ допустимое падение напряжения U_доп =300В.

 

 

Потери мощности в воздушной линии

 

. (48)

 

Стоимость эксплутационных расходов воздушной линии

 

, (49)

 

где К_а - коэффициент амортизационных отчислений, равен 0,16;

К₁ - суммарные капитальные затраты, т.руб;

К_э - коэффициент эксплутационных отчислений, равен 0,1;

С_п - стоимость потерь электроэнергии.

 

, (50)

где b₀ - стоимость 1квт-ч;

t - количество часов в году.

 

, (51)

 

где К_уд = 3,3 т.руб./км.

Потери мощности в кабельной линии

 

. (52)

 

Стоимость эксплутационных расходов кабельной линии

 

. (53)

 

Суммарные капитальные затраты

 

, (54)

, (55)

 

где К_уд1 =5.3 т. руб./км.

 

, (56)

 

где К_уд2 =0,48 т.руб./км.

Определяем срок окупаемости более капиталоемкого варианта за счет экономии электроэнергии:

 

. (57)

 

Срок окупаемости должен быть меньше нормативного, от 3 до 5 лет.

 

 

Расчет токов короткого замыкания

 

Для сети 6кВ расчет ведется в относительных единицах. Базисное напряжение U = 6,3кВ, базисная мощность-мощность трансформатора подстанции 110/6 кВ, равна 40 МВА.

 

 

 

 

а) б)

 

Рисунок 1- Расчётные схемы на 6 кВ (а) и на 0,4 кВ (б)

 

Находят реактивное сопротивление трансформатора Т1

 

(58)

 

где Х^* = 0,01× U_к = 0,01×10% = 0,1 - относительное реактивное сопротивление трансформатора.

Находят базисное сопротивление реактора

 

(59)

 

где .

Активное и реактивное сопротивление кабельных линий

 

(60)

(61)

(62)

. (63)

 

Для алюминия g = 32 Ом×мм² – удельное сопротивление материала кабеля.

Ток короткого замыкания для точки К1

 

. (64)

 

Ударный ток

 

(65)

где к_у – ударный коэффициент, определяют по кривой зависимости k_y=f(T_a).

Постоянная времени затухания апериодической составляющей определяется по формуле

 

. (66)

 

Определяют ток подпитки от асинхронного двигателя

 

(67)

 

где Е^” = 0,9 – сверхпереходная ЭДС;

Х”_d = 0,2 – индуктивное сопротивление.

 

 

Находят ток подпитки от асинхронного двигателя

 

. (68)

 

Суммарный ток короткого замыкания

 

. (69)

 

Суммарный ударный ток

 

. (70)

Расчет токов короткого замыкания на 0,4 кВ ведут в именованных величинах. Так как мощность трансформатора 40 МВА более чем в 50 раз больше мощности цехового трансформатора 560 кВА, то мощность системы неограниченна и напряжение 0,4 кВ неизменно.

Заданное значение сверхпереходного тока I”^(з) = 35кА - начальное значение периодической составляющей.

 

. (71)

 

Сопротивление цехового трансформатора в относительных единицах

 

, (72)

. (73)

 

Сопротивление цехового трансформатора в приведении к 400 В

 

, (74)

. (75)

 

Считают, что известны сопротивления:

- контактов автоматов - 0,08 мОм,

- автоматов - 0,3 мОм,

- пускателей - 0,3мОм,

- контактов разъединителей и пускателей - 0,08 мОм

- переходные сопротивления контактов - 0,015 мОм.

Определяют токи для точки К1.

Суммарное сопротивление

 

R_Σ1=R₁=R_m, (76)

Х_å1 = Х_с + Х_т, (77)

. (78)

 

Для точки К4 в ударном токе учитывается пусковой ток асинхронного двигателя i_n

 

i_у4 = i_у4^’ + i_п. (79)

 

Пусковой ток асинхронного двигателя

 

i_п = I_н * к_пт. (80)

 

 

ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Выбор выключателей (вводного и секционного)

Выбор производят по следующим параметрам:

- по напряжению;

- по длительному току I_{max расч} £ I_ном;

- проверяется на электродинамическую стойкость i_{уд £} i_дин;

где i_дин - ток электродинамической стойкости по каталогу (предельный сквозной ток, в кА);

- проверка на термическую стойкость по тепловому импульсу тока короткого замыкания

 

, (81)

 

где В_к - тепловой импульс тока короткого замыкания;

t_тер - длительность тока термической стойкости по каталогу;

I_тер - ток термостойкости.

 

, (82)

 

где t_пр - приведенное время короткого замыкания, в течении которого ток I_{п.о .} выделяет то же количества теплоты, что и изменяющийся ток за действительное время.

Выбор секционного выключателя (как и вводной выключатель масляный, токи сравниваемые те же).

Периодическую составляющую тока короткого замыкания I_п.о и ударный ток I_уд берем для одной секции.