1.3 Определение сечений питающей влэп

1.3.1 Определение сечения влэп по экономической плотности тока

В соответствии с [2] сечение ВЛЭП определяем по формуле

(1.29)

где - экономическое сечение, мм²; - экономическая плотность тока, А/ мм² ;

- расчётный ток нормального режима, А.

Выбранное по экономической плотности тока сечение проверяются по условиям нагрева в послеаварийном режиме по условиям

≤

где - - рабочий максимальный ток послеаварийного режима, А; - дли-тельно допустимая токовая нагрузка на провода данного сечения в послеаварийном режиме [3].

Примечание: выбор проводов по экономической плотности тока не отвечает условию минимума приведенных затрат, т.к. экономическая плотность тока была определена с рядом допущений.

1.3.2 Выбор сечения проводов по экономическим интервалам

По рассматриваемой методике построены номограммы экономических интервалов , дающие точный выбор экономического сечения для линий разных напряжений и исполнения сетей, кроме того, этот метод не требует проверок по условиям нагрева и по короне.

Выбор сечений по универсальным номограммам обеспечивает минимум приведенных затрат; учитывает дискретность сечений, ограничения по нагреву в нормальном режиме и условию короны.

Определяется расчетный ток нормального режима и находится значение

, (1.30)

где = 0.12 – нормативный коэффициент эффективности; = 0.025 – коэффициент отчисления на амортизацию, в о.е.; - число часов использования максимальных нагрузок, ч; = 1.9∙10^-2 грн./кВт∙ч.

Используя номограммы [4] по значениям и определяют экономическое сечение провода.

Пример 1.2

Определить сечение ВЛЭП, приняв исходные и расчетные значения примера 1.1

Решение

Принимаем из [3] ближайшее стандартное сечение равное 95 мм².

Выбранное сечение проверяем по условию нагрева в после- аварийном режиме

≤ ,

где = 330 А [3]; < , т.е. условие соблюдается.

Пример 1.3

Найти экономическое сечение воздушной линии напряжением 110 кВ, выполненный на железобетонных опорах, при токе , число часов использования максимума

Решение

определяем значение

При и = 4.8∙10^-2 (кВт/грн)^1/2 по экономическим номограммам [4] попадаем в область экономического сечения , (для линий 110 кВ на железобетонных одноцепных опорах сечение 95 мм² экономически не выгодно).

1.4 Задачи для самостоятельного решения

Предлагаемые задачи могут быть использованы для расчета электрических нагрузок, выбора силовых трансформаторов на подстанции, выбора компенсирующих устройств, определения нагрузок на стороне высокого напряжения трансформатора, определение сечений питающих высоковольтных линий.

Задача 1.1

От шин 10кВ ПГВ питается следующая группа электроприемникрв:

- cтыковые и роликовые сварочные машины с суммарной номинальной мощностью (приведенные к 3-х фазной нагрузке);

- 10 сварочных трансформаторов - ;

- 5 руднотермических печей - ;

- 6 печей ДСП - ;

- 12 печей сопротивления - .

От шин ПГВ–10 кВ по двум кабельным вводам питается распределительная подстанция РП –10 кВ, нагрузка которой составляет:

- 4 СД - и 2 СД - .

Задача 1.2

Литейный цех и РП – 10 кВ питаются от шин – 10 кВ ГПП.

Нагрузка литейного цеха :

- шаровые мельницы - ;

- сушильные барабаны - ;

- формовочные прессы - ;

- грохоты - ;

- вентиляторы - ;

- 27 компрессоров обрубного отделения с ;

- механизмы непрерывного транспорта - ;

- конвейеры - ;

- 2 крана - ;

- Номинальная мощность осветительной нагрузки составляет 420кВт.

Нагрузка РП – 10кВ:

- СД оборотного водоснабжения аглофабрики,

- 8 АД - .

Задача 1.3

Определить расчётную нагрузку на шинах РП–10кВ и шинах ПГВ-10кВ, если от шин РП–10 кВ питается оборотное водоснабжение мартеновского цеха, в состав которого входят 22 АД - = 220 кВт и 9 СД - = 800 кВт, прочая нагрузка мартеновского цеха составляет Р_нΣ = 17200 кВт.

От шин ПГВ – 10кВ питаются потребители термического отделения: 6 печей сопротивления - Р = 670 кВт; печные вентиляторы Р = 2080 кВт; клещевые краны – Р = 3900 кВт, осветительная нагрузка участка термического отделения Р = 1200 кВт и РП – 10 кВ с указанными выше нагрузками.

Задача 1.4

Рассчитать электрические нагрузки, выбрать силовые трансформаторы, составить упрощенную схему электроснабжения.

Нагрузка компрессорной станции: 4 компрессора (СД) - Р_нi = 1600 кВт, 8 компрессоров - Р_нi = 630 кВт и двухтрансформаторная КТП мощностью Р = 2180 кВт получают питание от РП-10 кВ, которая двумя кабельными линиями подключена к шинам 10 кВ ПГВ.

От ПГВ получает питание также участок литейного цеха (литейные машины, дробилки конусные, питатели ленточные), суммарной мощностью Р = 22100 кВт, вентиляторы Р = 8700 кВт, краны мостовые Р = 2470 кВт.

Задача 1.5

Рассчитать электрические нагрузки, выбрать силовые трансформаторы ПГВ, от шин - 6 кВ которой питается следующая нагрузка: электродвигатели металлообрабатывающей группы станков - Р = 7370 кВт, сантехнические вентиляторы - Р = 3360 кВт; электрические печи сопротивления - Р = 6490 кВт и нагрузка аглофабрики Р = 19380 кВт.

К ПГВ двумя кабельными вводами подключаются РП – 6 кВ с составом нагрузок: 6 АД очистных сооружений - Р_нi = 800 кВт; 17 СД подачи технической воды - Р_нi = 500 кВт, 4 компрессора - Р_нi = 1000 кВт и 2 компрессора - Р_нi = 4000 кВт.

Задача 1.6

От шин ПГВ - 10 кВ питаются вентиляторы принудительного дуться с Р = 3260 кВт; механизмы качания кристаллизаторов - Р = 11320 кВт; технические вентиляторы - Р = 3770 кВт; формовочно-прессовое оборудование - Р = 12400 кВт; печи сопротивления - Р = 6410 кВт; механизмы непрерывного транспорта - Р = 7220 кВт, прессы гидравлические - Р = 5200 кВт.

На расстоянии 0.7 км находится РП – 10 кВ, которая присоединена к шинам ПГВ кабельными линиями.

Нагрузка РП - 10 кВ: насосы питательные Р = 9360 кВт; 5 дымососов с = 1800кВт (СД); 7 СД (компрессоры) с = 800 кВт и 6 АД с = 630 кВт.

Задача 1.7

Рассчитать электрические нагрузки, выбрать силовые трансформаторы ПГВ, рассчитать потери в них, определить нагрузку на стороне ВН подстанции, выбрать сечения ВЛЭП.

Нагрузка ГПП:

- печи сопротивления - Р = 6920 кВт; руднотермические печи – Р = 7180 кВт; сварочные трансформаторы Р = 5540 кВт; однопостовые двигатель- генераторы - Р = 4470 кВт.

Нагрузка РП – 10 кВ:

- насосы питательные Р = 9360 кВт; 5 дымососов - = 1600 кВт; 7 насосов технической воды (СД) - = 1250 кВт и 6 АД - = 800 кВт. РП – 10 кВ получает питание от шин ПГВ, длина кабельной линии к РП – 0.9 км.

Задача 1.8

Рассчитать электрические нагрузки, на основании технико-экономического сравнения вариантов выбрать мощность силовых трансформаторов на ПГВ, рассчитать потери в них, выбрать сечения питающих ВЛЭП.

От шин ПГВ – 10 кВ питается механический цех и распределительная подстанция.

Нагрузка механического цеха:

- станки мелкие и крупные - Р = 10400 кВт;

- вентиляторы - Р = 3700 кВт;

- сварочная нагрузка - Р = 6900 кВт;

- печи термические - Р = 11270 кВт;

- краны мостовые - Р = 2150 кВт;

- номинальная осветительная нагрузка = 1960 кВт.

Нагрузка РП – 10 кВ:

- 4 СД, номинальная мощность каждого из них по 3600 кВт;

- 11 АД с = 400 кВт и 5 СД по 1250 кВт каждый.

РП – 10 кВ присоединена к ПГВ кабельными линиями, l = 1.1 км.

Задача 1.9

Рассчитать электрические нагрузки и составить упрощенную схему электрических соединений.

От шин ГПП – 10 кВ питается насосная станция с четырьмя СД номинальной мощностью 1200 кВт каждый и компрессорная станция сжатия воздуха с десятью компрессорами по 800 кВт каждый.

От шин ГПП – 10 кВ по двум кабельным вводам питается РП – 10 кВт (расстояние от ГПП к РП составляет 0.9 км) нагрузка огнеупорного завода: 10 шаровых мельниц - = 220 кВт, грохоты 8 шт. мощностью 180 кВт каждый, дымососы печей – 4 СД по 630 кВт каждый, вращающиеся печи – 12 шт. мощностью 1200 кВт каждая, формовочно-прессовое отделение - Р = 18000 кВт.

Задача 1.10

От шин – 10 кВ ПГВ питается нагрузка доменного цеха и РП – 10 кВ.

Нагрузка доменного цеха:

- вентиляторы - Р = 2640 кВт; грохоты - Р = 2750 кВт; разливочные машины - Р = 7940 кВт; механизмы газоочистки 8 СД мощностью 400 кВт каждый; грейферы - Р = 1480 кВт; краны рудного двора - Р = 3160 кВт; механизмы подъёма вагонеток - Р = 5600 кВт; насосы подачи охлаждающей воды 11 СД с = 630 кВт; 7 СД с = 900 кВт.

От шин ПГВ питается также РП – 10 кВ с составом нагрузок:

- механизмы прокатного стана - Р = 14300 кВт; насосы сбива окамены Р = 3790 кВт; краны - Р = 3240 кВт.

Задача 1.11

Нагрузка цехов коксохимического завода питается от шин 6 кВ ГПП. От ГПП питается также воздуходувная станция, подключённая к распределительной подстанции – РП – 6 кВ.

Потребители коксохимического производства: транспортеры - Р = 2780 кВт; питатели - Р = 2100 кВт; дробилки молотковые - Р = 3480 кВт; углеперегружатели - Р = 6700 кВт; вагоноопрокидыватели - Р = 5300 кВт; цех сероочистки – 14800 кВт; скиповые подъемники - Р = 9400 кВт; краны - Р = 2570 кВт; синхронные двигатели n = 6, =1250 кВт.

Нагрузка РП-10 кВ: асинхронные двигатели различной мощности - Р = 7760 кВт, насосы (СД) n = 11 по 400 кВт; 4 СД по 630 кВт.

Варианты задач для самостоятельной работы приведены в табл. 2.

Таблица 2 – Варианты задач 1.12 ÷1.17 для самостоятельной работы

№ задач	1.12	1.13	1.14	1.15	1.16	1.17
Наименование потребителей	Руст. кВт	Руст. кВт	Руст. кВт	Руст. кВт	Руст. кВт	Руст. кВт
Нагрузка ПГВ Насосы песковые	9800	4700	-	4520	-	-
Вентиляторы высокого давления	-	-	12400	11700	-	-
Газодувки	2170	3460	-	-	6640	7200
Насосы водяные	-	8240	-		7700	9300
Мельницы шаровые	10400	-	9250	-	-	11230
Краны	2100	9700	3180	5240	1770	2990
Ленточные конвейеры	-	3400	4900	-	5310	8200
Вращающиеся печи	5790	-	6820	10180	-	-
Осветительная нагр. РН.О.	2390	1900	1240	1300	2990	1700
Руднотермические печи	7880	-	5970	9950	10330	-
Вагоноопрокидыватели	-	4470	-	3550	-	5760
Сушильные шкафы	6220	5380	-	-	7430	5190
Рольгани прокатных станов	-	-	9870	4360	-	-
Станки металлообрабатывающие	8600	11750	-	-	6640	9100
Штамповочные прессы	-	2770	3740	4600	-	-
Воздухонагреватели	4990	2860	5700	-	4100	6800
Сторонняя нагрузка: РР, кВт	-	2280	-	3190	-	2980
QР, квар		300		540		410
Нагрузка РП – 10 кВ	4/3150	6/2600	-	8/1250	-	10/1000
Дымососы (СД), n/PH, кВт
СД оборотного водоснабжения, n/PH, кВт	-	5/2000	9/800	-	8/1000	-
Компрессоры (СД) ), n/PH, кВт	5/1600	-	7/1250	6/2000	4/2600	2/4000
Сторонняя нагрузка РП – 10 кВ	-	-	-	-	-	-

Таблица 3. – Варианты 1.18 ÷1.23 задач для самостоятельной работы

№№ задач	1.18	1.19	1.20	1.21	1.22	1.23
Наименование потребителей	Руст. кВт	Руст. кВт	Руст. кВт	Руст. кВт	Руст. кВт	Руст. кВт
Нагрузка ПГВ	1270	-	3120	-	4080	2990
Механизмы встряхивания электродов
Электровибрационные механизмы	-	2830	-	3940	-	2100
Питательные насосы СД n/PHСД	3/2600	2/3150	4/1125	3/1600	6/800	5/1000
Цех водоочистки	6230	-	5800	-	3770	-
Цех сероочистки	-	4440	2170	3240	-	2920
Дробилки аглофабрики	3170	-	-	2490	4360	-
Печи сопротивления	7130	9300	8900	-	-	6940
Сварочные трансформаторы	-	-	1980	4920	1640	-
Механизмы прокатного стана	11200	8310	-	-	7460	9640
Механизмы коксовых батарей	-	-	4890	6920	-	2740
Вентиляторы	2730	3800	-	-	4200	-
Краны	3200	2900	4100	3700	2400	4270
Осветительная нагрузка	1320	1980	2140	1730	2280	1880
Механизмы подъема вагонеток	3700	-	-	4800	3970	2300
Нагрузка РП – 10 кВ	4/2600	-	3/3150	-	9/800	5/1250
Насосы подачи холодной воды (СД) n/PH, кВт
Насосы технической воды (СД) n/PH, кВт	5/1600	5/2000	-	4/3150	-	-
Дымососы n/PH, кВт	-	7/1000	6/630	3/1250	3/4000	4/1600

Таблица 4. – Варианты задач 1.24 ÷1.29 для самостоятельной работы

№№ задач	1.24	1.25	1.26	1.27	1.28	1.29
Наименование потребителей	Руст., кВт	Руст., кВт	Руст., кВт	Руст., кВт	Руст., кВт	Руст., кВт
Центробежные насосы	-	4300	3270	-	3900	-
Вентиляторы сангигиенические	2920	-	2700	3500	-	3700
Мостовые краны	2440	1970	2200	3050	2900	3100
Разливочные машины	-	7300	-	8440	-	9100
Главные подъемы	17100	-	15400	-	14700	-
Печи термические	-	8600	-	7100	-	6800
Ножницы горячей резки	3680	-	4100	-	3900	-
Краны разливочные	-	5200	2100	3770	-	2150
Конвейеры сверхтяжелые	5800	3830	-	-	4880	3900
Автоматические поточные линии	3170	-	2440	3600	-	-
Дуговые сталеплавильные печи	-	11000	7900	-	10200	8700
Рольганги раскатные	8200	-	4600	5120	-	-
Технологические вентиляторы	-	3200	-	-	4800	3900
Осветительная нагрузка	1800	1400	2100	2400	2800	2600
РП – 6 кВ	9/800	-	3/1600	-	2/3150	-
Компрессоры стационарные (СД), n/PH, кВт
Насосы питательные (СД), n/PH, кВт	-	5/1250	-	6/1000	-	3/3150
Компрессоры разделения воздуха (СД), n/PH, кВт	3/2000	4/1600	7/800	2/4000	3/2600	5/800
Сторонняя нагрузка РР/QP	-	-	-	-	-	-