21. Выбор сечения жил кабелей и проводов лэп.

Если потребитель находится в непосредственной близости от электростанции, то присоединение может быть выполнено непосредственно генерируемого напряжения с помощью кабельных линий.

Для увеличения пропускной способности кабельных линий и её надежности используют несколько кабелей включенных параллельно. Токопроводы по сравнению с кабельными линиями имеют более высокую надежность и перегрузочную способность.

К недостаткам токопроводов относятся наличие большой зоны отчуждения вдоль трассы токопровода, высокая стоимость, большое индуктивное сопротивление и наличие дополнительных потерь электроэнергии.

При передаче мощности не превышающей 10; 15 МВА чаще всего используются кабельные линии, для более мощных потребителей предпочтение кабельным линиям или токопроводам отдается на основании технико-экономического сравнения.

В случае, когда источник удален от потребителя на большое расстояние применяются воздушные линии.

Пропускные способности ВЛ и КЛ должны соответствовать послеаварийным режимам работы ГПП, возникающим при отказе одного из источников электроэнергии. Сечение проводов и жил кабелей выбирают по технико-экономическим соображениям.

К техническим условиям относится выбор сечений по нагреву расчетным током, условиям коронирования, механической прочности; по нагреву от кратковременного выделения тепла током КЗ и потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Экономически целесообразное сечение проводов или кабелей определяют по экономической плотности тока.

22. Выбор сечения жил кабелей и проводов по нагреву.

Выбор сечения по нагреву осуществляется через расчетную мощность

.

Условием проверки по допустимому нагреву I_Pmax<I_ДОП

I_PMAX – наибольший расчетный ток из всех возможных режимов работы линии.

I_ДОП – длительно допустимый ток для одиночного провода или кабеля

При выборе сечения КЛ нужно учитывать, что таблицы составлены для одиночных кабелей или проводов, проложенных в земле при температуре почвы 15^о или протянутых в воздухе при температуре +25^о. При значениях отличных от указанных длительно допустимый ток: I’_ДОП=k₁*k₂* I_ДОП.

k₁ – поправочный коэффициент на температуру воздуха и почвы.

k₂ – количество кабеля в траншее.

Сечение выбранное по нагреву определяется по экономической плотности тока, основными критериями оценки которой является минимум годовых приведённых затрат, определяемый стоимостью ежегодных потерь электроэнергии в сети, ежегодными расходами на текущий ремонт, а также амортизационными отчислениями.

– экономическая плотность тока, А/

выбирается в зависимости от марки провода и числа часов использования максимума нагрузки Т_А.

23. Выбор сечения кабелей и проводов по нагреву током кз.

Сечение кабелей напряжением выше 1000В, предназначенных для длительной эксплуатации, выбирается по экономической плот­ности тока с последующей проверкой по допустимому нагреву в послеаварийном режиме и термической стойкости при коротких замы­каниях. Кабели, предназначенные для временной эксплуатации, вы­бираются по допустимому нагреву. Сечение кабелей и проводов на­пряжением до 1000 В, питающие низковольтные распределительные пункты, шинопроводы или другие узлы, при числе часов использо­вания максимума нагрузки Т_ИМ > 4500 часов также выбираются по экономической плотности тока. При Т_ИМ < 4500 часов сечения выше­указанных кабелей, а также сечения кабелей и проводов, питающих отдельные электроприемники независимо от величины Т_ИМ выбира­ются по допустимому нагреву. Кроме того, допустимые токи прово­дов и кабелей напряжением до 1000 В должны быть согласованы с токами срабатывания защитных аппаратов, установленных в начале линий, т.е. они должны быть надежно защищены от перегрузок.

При проверке кабелей и проводов по допустимому нагреву в послеаварийном режиме необходимо приводить табличные значе­ния допустимых токов к реальным условиям эксплуатации и учи­тывать допустимые перегрузки кабелей.

С учетом вышеизложенного расчеты по выбору сечения кабе­лей по экономической плотности тока осуществляются в следую­щей последовательности.

1. Определяется расчетное значение экономически целесообразного сечения.

2. Принимается ближайшее к стандартное сечение, которое проверяется по допустимому нагреву в послеаварийном режиме

Если данное условие не выполняется, то увеличивается сечение кабеля либо их число.

где – допустимое значение тока, приведенное к реальным ус­ловиям эксплуатации; - коэффициент допустимой перегрузки кабеля в послеаварийном режиме, приводится в ПУЭ и справоч­ной литературе в функции коэффициента загрузки кабеля в пред-ИЦествующем аварийному режиме К_ЗКЛ и продолжительности пере­грузки .

Коэффициент загрузки кабеля в предшествующем режиме

Значение тока определяется по выражению

где – коэффициент, учитывающий снижение теплоотдачи, обу­словленное работой кабелей, проложенных параллельно рассмат­риваемому кабелю. Значения приводятся в ПУЭ и справочной литературе в функции числа параллельно проложенных кабелей и расстояния в свету между ними; –поправочный коэффициент, ;учитывающий изменение условий охлаждения по сравнению с те­ми, которые заложены при определении табличного значения , Обусловленное несовпадением реальной температуры окружающей среды с расчетной. Численные значения приводятся в ПУЭ и справочниках; - коэффициент, учитывающий теплопроводность грунта.

3. Определяется минимальное сечение по условиям термиче­ской стойкости к токам КЗ

где В_К - тепловой импульс, обусловленный током КЗ, А²*с; С - коэффициент, зависящий от марки кабеля, А*с^1/2 /мм² , приводится в справочниках.

При достаточно большом электрическом удалении точки КЗ от источников тепловой им­пульс определяется по формуле

где I_КП/0 - действующее значение периодической составляющей тока КЗ в начале проводника при t = 0, А; - продолжительность протекания тока КЗ, с; — постоянная времени затухания аперио­дической составляющей тока КЗ, с.

Продолжительность протекания тока КЗ

где – время действия всех реле, задействованных в защите, с; – уставка реле времени максимально-токовой защиты, с; -собственное время срабатывания выключателя на отключение, ко­торое приводится в справочниках и каталогах, с.

Значение F_TMIN следует округлить до ближайшего стандартного сечения. Если оно окажется больше се­чения, выбранного по экономической плотности тока, то сечение кабеля следует увеличить до термически стойкого сечения.