1 Расчёт сечений и выбор проводников линий 10 кВ

Сечение кабельных линий напряжением 10 кВ выбирают по нормированной экономической плотности тока, допустимой токовой нагрузке по нагреву, потери и отклонения напряжения, механической прочности, термической прочности при токах КЗ, а также для определения их сопротивления, необходимого при расчёте токов КЗ.

Длительно допустимая нагрузка выбранного сечения кабеля должна быть не менее расчётной нагрузки кабеля в нормальном режиме.

Сечение выбирают по нагреву расчётным током и проверяют по термической стойкости.

Расчётный ток определяется для случая возрастания нагрузки кабельной линии при срабатывании АВР.

Допустимый ток:

где k_пвр – коэффициент допустимой перегрузки;

k_сн – коэффициент снижения токовой нагрузки.

Выбираем кабель с алюминиевыми жилами марки ААБл 3х50 сечением 50 мм² по каталогам, для данного кабеля: I_доп = 136А, X_о = 0,086 Ом/км, R_о = 0,641 Ом/км.

2 Расчет токов короткого замыкания

2.1 Определение параметров схемы замещения

Принимаем базисные мощности и напряжения:

Iб = Sб/(√3 ·Uном)

= 100/(√3 *110) = 0,52 (кА),

= 100/(√3 *10) = 5,78 (кА),

= 100/(√3 *0,4) = 114,34 (кА).

Составим эквивалентную схему замещения системы электроснабжения (рисунок 2).

Рисунок 2. – Схема замещения системы электроснабжения.

Определяем сопротивление элементов схемы замещения. Сопротивление системы:

Сопротивление воздушных линий:

Сопротивление трансформаторов T1, T2 определяется для максимального и минимального режима работы. Напряжения трансформатора:

Umax.вн = Uср.вн * (1 + ΔUрпн) = 110 * (1 + 0,16) = 127.6 (кВ),

Umin.вн = Uср.вн * (1 - ΔUрпн) = 110 * (1 - 0,16) = 92.4 (кВ).

Сопротивления для крайних положений РПН:

где Uк.max, Uк.min – напряжения КЗ при крайних положениях РПН трансформатора по исходным данным.

Сопротивление цеховых трансформаторов ТЗ и Т4:

Кабель силовой ААБЛ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в электрических сетях на напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Используется для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом, предназначен для эксплуатации в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью с отсутствием блуждающих токов, если в процессе эксплуатации кабели не подвергаются растягивающим усилиям.

Элементы конструкции кабеля ААБл:

1. Алюминиевая токопроводящая жила:

2. Фазная бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим изоляционным пропиточным составом;

маркировка жил:

3. Заполнение из бумажных жгутов;

4. Поясная бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим изоляционным пропиточным составом;

5.Экран из электропроводящей бумаги для кабелей на напряжение от 6 кВ;

6. Алюминиевая оболочка;

7. Подушка из битума, пленки ПВХ и крепированной бумаги;

8. Броня из стальных лент;

9. Наружный покров из стеклянной или кабельной пряжи и покрытие предохраняющее кабель от слипания.

Сопротивление и ЭДС двигателей Ml, М2, М3, М4:

где Е_м1⁼ Е_м2=9 о.е; Ем₃ = Е_м4=0 о.е - для асинхронного двигателя;

сosφ₁ = сosφ₂ =0,85 - для асинхронного двигателя (для М1 и М2).

Сопротивление и ЭДС нагрузки:

Енг1(Sн1) = Енг2(Sн2) = 0,85 (о.е.).

Енг3(Pн1) = Енг4(Pн2) = 0,85 (о.е.).

Сопротивление кабельных линий L3 и L4: