6.2 Выбор кабелей напряжением выше 1 кВ

Кабели напряжением выше 1 кВ применяются для питания электроэнергией цеховые КТП и другого силового оборудования с поминальным напряжением более 1 кВ. Прокладку будем осуществлять в кабельных каналах.

При прокладке кабелей в кабельных каналах обеспечивается их надежная защита от механических повреждений. Этим условиям удовлетворяет кабель марки АПвП – с алюминиевыми жилами, в алюминиевой оболочке, с изоляцией из сшитого полиэтилена, выдерживающей высокие температуры нагрева и с наружным покровом в виде шланга из полиэтилена для прокладки в кабельных каналах и земле.

При выборе кабелей питающих КТП и РУ-10 кВ, поминальный ток определяется из условия отключения одной кабельной линии, т.е. кабель выбирается по двойному току линии.

Результаты выбора сечений кабелей приведены в таблице 5.2.

7. Расчет токов kopotkoго замыkaния

В электроустановках напряжением до 1 кВ и выше при определении токов короткого замыкания в соответствии с [1] следует исходить из следующего:

- все источники, участвующие в питании рассматриваемой точки к.з., работают одновременно с номинальной нагрузкой;

- короткое замыкание наступает в тот момент времени, когда ток к.з. имеет наибольшее значение;

- электродвижущие силы всех источников питания совпадают по фазе;

- расчетные напряжения каждой ступени принимаются на 5% выше номинального напряжения сети;

- должно учитываться влияние на токи к.з. присоединенных к данной сети синхронных компенсаторов, синхронных и асинхронных электродвигателей.

7.1 Расчет токов к.З. В установках выше 1 кВ

В схеме электроснабжения предусмотрена раздельная работа питающих источников на шины 10 кВ, поэтому рассмотрим схему, расчетным состоянием которой принимаем режим, когда один трансформатор и одна питающая линия отключены.

На рисунках 7.1 и 7.2 представлены расчетная схема и схема замещения соответственно, для расчета токов к.з. в точке K1 и К2.

Расчет токов к.з. производим в относительных базисных единицах в соответствии с методикой [3].

Определяем сопротивления схемы замещения:

- энергосистема:

(7.1)

где Sкз- мощность короткого замыкания на BН системы, МВА;

Sб - базисная мощность (принимаем Sб= 100 МВА).

- трансформатор с расщепленной обмоткой:

, (7.2)

, (7.3)

, (7.4)

(7.5)

(7.6)

(7.7)

где Кр — коэффициент расщепления;

Uк — напряжение короткого замыкания, %;

Sном—номинальная мощность трансформатора, кВА.

— линия электропередач (ЛЭП):

(7.8)

(7.9)

где Rол, Хол — активное и индуктивное сопротивление ЛЭП,Ом/км;

Ucp — среднее напряжение линии, кВ;

L — длина линии, км.

Произведем расчет:

Сопротивление системы:

Сопротивление трансформатора ГПП (80 MBA):

;

;

Х_тр=0,188+0,038=0,225

Сопротивление кабельной линии к РУ – 10 (АПвП 3х(1х800)):

Определим эквивалентные сопротивления:

Хрез_к1=Хрез_к1+Х_т=0,021+0,225=0,246;

Rрез _к1 = О.

Хрез_к2=Хрез_к1+X_кл=0,246+0,094=0,34;

Rрез_к2 = Крез _к1 + R_кл = 0 + 0,042 = 0,042.

Результирующие сопротивления для всех точек приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 — Результирующие сопротивления для всех точек к.з.

Точка к.з.	К1	К2
Zрез	0,246	0,34

Токи к.з. в т. К₁ определяем по формулам согласно [3]:

Начальное действующее значение периодической составляющей тока определяется по формуле:

_(7.10)

Где Iб – базисный ток,

_{кА ;}

_кА.

Значение апериодической составляющей тока к.з. к моменту времени τ, которое принимаем равной 0,05 с (время отключения вакуумным выключателем), т.к. апериодическая составляющая проявляется лишь в первые 0,05 — 0,2 с после возникновения к.з. определяется по формуле:

_(7.11)

где Та — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з. Та =0,12 с по [3].

Ударный ток к. з определяется по формуле:

_(7.12)

где Куд — ударный коэффициент (при τ = 0,01 с [5]):

кА

Полный ток к. з. определяется по формуле

_(7.13)

кА.

Расчет для точки К2 выполняется аналогично с учетом Zрез (к2). Результаты расчетов токов к. з. приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 — Результаты расчета токов к.з. в установках выше 1 Кв

Точка к. з.	Ветви к.з.	Iпо, кА	Iп τ, кА	Ia τ, кА	iуд, кА	Iк τ, кА	Та, с	кз, МВА
К1 (10 кВ)	система	22,397	22,397	20,881	60,816	52,555	0,12	407
ГПП-3	система	16,071	16,071	9,877	41,996	32,605	0,06	292