Фамилия выпускника
 Скачать 277.69 Kb.
|
|
2.4 Расчет высоковольтных сетей 10кВ Расчет высокольтных сетей представляет собой расчет нагрузок на подстанциях, выбор линий между подстанциями и РП, выбор кабелей 10 кВ по длительному допустимому току, проверку кабеля по аварийному току, потерям напряжения и динамической и термической устойчивости кабеля к току К.З. [26-31]. Считаем, что от центра питания ПС 110/10 кВ «Водозабор» до РП расстояние 2 км. На рисунке 1 и на рисунке 2 представлены принципиальные схемы 10 кВ электроснабжения микрорайона.  Рисунок 1 – Принципиальна схема 10 кВ электроснабжения микрорайона радиальная схема. Таблица 16 Длинна кабелей между ТП и РП, на рисунке 1
 Рисунок 2 – Принципиальна схема 10 кВ электроснабжения микрорайона двухлучевая схема с двусторонним питанием Таблица 17 Длинна кабелей между ТП и РП, на рисунке 2
На схеме №1 представленной на рисунке 1, протяженность кабельной линии от РП к ТП составляет 2,8 км, а на схеме №2 представленной на рисунке 2, протяженность кабеля составляет 2,5 км. Количество ячеек на РП у схемы №1 составляют 6, а у схемы №2 количество ячеек составляет 4, и по надежности целесообразно выбрать схему №2 представленной на рисунке 2. Выбрав схему №2 мы экономим на длине кабелей 300м, ячейках 2 шт. «КСО 386 в РП», и строительных работ, так мы сэкономим примерно 3 миллионов рублей. Считаем, что МФЦ 18 является точкой экономического деления сети. Нагрузка на первой ТП будет складываться из суммы всех нагрузок ТП луча от РП до точки экономического деления сети. Нагрузка на отрезке от РП до ТП 19 будет считаться по формуле: 𝑃РП_ТП19 = 𝑃ТП19 + 𝑃ТП18 И будет равной 𝑃РП_ТП19 = 1293 кВт Расчетный ток считается по формуле [26]: 𝑃 𝐼р = √  3·10·𝑐𝑜𝑠𝜑 (5) 𝐼РП_ТП19 = 84 А Длительный допустимый ток (ПУЭ) 𝐼дл.д = 105 А 𝑆дл.д = 50 мм2 Аналогичным способом считается нагрузка на других отрезках 𝑃ТП19_ТП18 = 𝑃ТП18 𝑃ТП19_ТП18 = 350 кВт 𝐼ТП19_ТП18 = 22 А 𝐼дл.д = 46 А 𝑆дл.д = 16 мм2 𝑃РП_ТП20 = 𝑃ТП20 𝑃РП_ТП20 = 961 кВт 𝐼РП_ТП20 = 62 А 𝐼дл.д = 65 А 𝑆дл.д = 25 мм2 Данные заносятся в таблицу 18 в которой представлены все отрезки первого кольца. Таблица 18 Выбор кабеля по длительному допустимому току
Аварийный режим работы — это режим работы, в котором 3 кабеля неисправны, и вся суммарная нагрузка кольца должна пройти по одному кабелю. Нагрузка в аварийном режиме будет складываться из всех нагрузок ТП. 𝑃РП_ТП19 = 𝑃ТП19 + 𝑃ТП18 + 𝑃ТП20 + 𝑃РП21 𝑃РП_ТП19 = 3077 кВт Аварийный ток рассчитывается по формуле [23-25] ∑ 𝑃авр 𝐼ав = √ 3·10·𝑐𝑜𝑠𝜑 (6) 𝐼авр РП_ТП19 = 201 А 𝑆авр = 120 мм2 Принимаем сечение 120мм2, т.к. нагрузка 3077 кВт. Делаем вывод, что один кабель пропускает аварийную нагрузку на всех участках цепи. 𝐼р 𝑆эк =  𝜎 (7) Где 𝑆эк- сечение по экономической плотности тока, мм2; 𝐼р – ток расчетный А; 𝜎 – нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2. Сечение 𝑆эк должно быть меньшие или равное 𝑆р 𝑆эк ≤ 𝑆р (8) Суммарная нагрузка всех ТП равна 3077 кВт. Ток равен 201 А, подставляем данные в формулу (14) получаем, что сечение по экономической плотности тока для первого кольца будет равно 167 мм2. Сечение кабеля принимаем (3x150) мм2. Потери напряжения в линии при заданном сечении проводов и кабелей из цветных металлов определяются по формуле [20-22] ∆𝑈 = ∑ 𝑃 · 𝐿 · ∆𝑈табл (9) Где ∆𝑈 – потери напряжения В; P – Мощность нагрузок кВт; L – Расстояние между подстанциями км; ∆𝑈табл – удельное табличное значение потери напряжения в сети с напряжением 10 кВ, при коэффициенте мощности равной 0,9 В таблице (19) для каждого сечения, 𝑆∆𝑈а представлены удельные табличные потери напряжения. Таблица 19 Удельные табличные потери напряжения для КЛ–10 кВ
Для кабеля 150мм2 ∆𝑈табл будет равной 0,245 %. потери напряжения представлены в таблице 20. Таблица 20 Выбор кабеля по потере напряжения
Делаем вывод, что почти на каждом отрезке кольца прокладываем 2 кабеля сечением 150мм2. Проверяем кабель по потери напряжения в аварийном режиме. Для кабеля 150мм2 ∆𝑈табл будет равной 0,245 %потери напряжения представлены в таблице 21. Таблица 21 Выбор кабеля по потере напряжения в аварийном режиме
Делаем вывод, что почти на каждом отрезке кольца прокладываем 2 кабеля сечением 150 мм2. Сечение, обеспечивающее термическую устойчивость проводника к току к.з., при заданной величине фиктивного времени t, определяется из выражения [16-19]  𝐹 = 𝐼∞ √𝐶𝑡ф, (10) Где 𝐹 – сечение жилы кабеля, мм2. С – постоянная, определяемая в зависимости от заданной ПУЭ конечной температуры нагревания жил и напряжения. Числовые значения постоянной С указаны в таблице 22. Таблица 22 Допустимые температуры нагревания проводников и шин при к.з.
Таблица 23 Допустимые величины тока короткого замыкания кабелей с бумажной изоляцией на напряжение 6 – 10 кВ, по условиям термической устойчивости
Для алюминия С = 98. Принимаем tф =1.0, Iкз = 25кА. - (установившийся ток к.з. на шинах подстанции, представляемые энергосистемой), следовательно, сечение определяется по выражению. 𝐹  . И оно больше выбранного ранее 150мм2. Делаем вывод, что данное сечение надо увеличить до 185 мм2.. |