19 Выбор сечений кабелей внешнего и внутризаводского электроснабжения

На выбор сечений проводов и жил кабелей влияет ряд технических и экономических факторов.

Экономические - учитываются комплексно в приведенных затратах на сооружение линии. Эти затраты будут минимальны при некотором экономически целесообразном сечении линии Fэ.

Технические:

1. Нагрев от длительного выделения теплоты расчетным током

2. Нагрев от кратковременного выделения теплоты током КЗ (термическая стойкость)

3. Потери напряжения от тока нагрузки (в нормальном и послеаварийном режимах)

4. Механическая прочность

5. Коронирование

Для кабельных линий из трех полученных стандартных сечений:

1. по экономической плотности тока - Fэ

2. по нагреву - Fдл.нагр

3. по термической стойкости - Fт

выбирают большее.

В справочных таблицах сечения и соответствующие им длительно допустимые токи приводятся для конкретных условий среды и способа прокладки проводов и кабелей, указанных табл. Если условия применения проводов и кабелей отличаются от приведенных в табл., то необходимо, чтобы

С ечения жил кабелей, которые в послеаварийных или ремонтных режимах могут работать с перегрузкой (например, линии питающих РП), выбираются по условию

Воздействие тока КЗ учитывают только при выборе сечения кабельных линий, защищаемых релейной защитой

Термическое действие тока КЗ оценивается в (А²∙с) и называется тепловым импульсом Вкз:

Вкз =Вкз.п + Вкз.а

Для схемы питания потребителей от энергосистемы тепловые импульсы вычисляются по следующим выражениям

Результирующий тепловой импульс от полного тока КЗ определяется по выражению

Термически стойкое к токам КЗ сечение определяют по формуле, мм2

За стандартное термически стойкое сечение Fт принимается ближайшее меньшее сечение к расчетной величине Fт.min

Такое решение обусловлено ошибкой в сторону завышения, заложенной в методе расчета.

В ыбор сечений проводников по экономической плотности тока

Проверка сечений проводов и кабелей по потерям напряжения

Выбранное сечение проверяют по потере напряжения. Нормированных значений для потери напряжения не установлено. Однако, зная напряжение на шинах источника питания и подсчитав потери напряжения в сети, определяют напряжение у потребителей.

Допустимая потеря напряжения в сети устанавливается исходя из диапазона устройств РПН на ГПП и диапазонов устройств ПБВ на подстанциях цеховых потребителей электроэнергии.

П отерю напряжения в линиях напряжением до 35 кВ определяют по формуле

В связи с компактностью генерального плана предприятия проверку по потерям напряжения проводят лишь при:

• наличии удаленных цеховых подстанций или электроприемников напряжением 6-10 кВ,

• самозапусках крупных электродвигателей;

• в некоторых других случаях.

20 Влияние высших гармоник на работу электрооборудования и средства защиты от них

Гармонические искажения напряжений и токов возникают из-за наличия в электрических сетях элементов или оборудования с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Основные источники гармонических помех - преобразовательные и выпрямительные установки, индукционные и дуговые печи (ДСП), сварочные машины, флуоресцентные лампы. Определенный уровень гармонических помех может создавать и оборудование энергосистем: вращающиеся машины, трансформаторы.

Основными формами воздействия высших гармоник на системы электроснабжения являются:

• увеличение токов и напряжений высших гармоник вследствие параллельного и последовательного резонансов;

• снижение эффективности процессов генерации, передачи, исполь­зования электроэнергии;

• старение изоляции электрооборудования и сокращение вследствие этого срока его службы.

Резонансы в системах электроснабжения обычно рассматриваются применительно к силовым конденсаторам. При превышении гармониками тока уровней, предельно допустимых для конденсаторов, последние не ухудшают свою работу, однако через некоторое время выходят из строя.

Влияние гармоник на вращающиеся машины выражается в форме потерь электроэнергии и создания дополнительных моментов вращения. Потери увеличиваются в проводниках статора и ротора из-за вихревых то­ков и поверхностного эффекта. Токи утечки, вызываемые гармониками в торцевых зонах статора и ротора, также приводят к дополнительным поте­рям. Потери приводят к повышению общей температуры машины и к ме­стным перегревам, наиболее вероятным в роторе.

В линиях электропередач гармоники тока приводят к дополнитель­ным потерям электроэнергии и напряжения. В кабельных линиях гармони­ки напряжения увеличивают воздействие на диэлектрик пропорционально увеличению максимального значения амплитуды, что увеличивает, в свою очередь, число повреждений кабелей и стоимость ремонта.

В трансформаторах гармоники напряжения вызывают увеличение потерь на гистерезис и вихревые токи, сокращается срок службы изоляции. Отрицательный аспект воздействия гармоник на мощные трансформаторы состоит в циркуляции утроенного тока нулевой последовательности в об­мотках, соединенных в треугольник. Это может привести к их перегрузке.

В системах дистанционного управления токами наложенной частоты гармоники могут приводить либо к блокировке полезного сигнала, либо к ложному срабатыванию реле. В зависимости от принципа действия уст­ройств релейной защиты гармоники напряжения и тока могут ухудшать их характеристики либо нарушать их работу.

При содержании в балластных устройствах газоразрядных ламп кон­денсаторов гармоники могут вызвать резонанс, приводящий к выходу ламп из строя.

При измерениях мощности и энергии обычные индукционные счет­чики завышают показания на несколько процентов (до 6%) при наличии у потребителя источника гармоник.

Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими по­казателями:

- коэффициентом искажения синусоидальности кривой напря­жения К_и;

- коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения К_и(п)