Расчет электрических сетей Выбор сечений проводников

Сечения воздушных и кабельных линий напряжением до и выше 1000 В следует выбирать по нагреву токами нагрузки с последующей проверкой по экономической плотности тока (только ЛЭП напряжением 6-35 кВ со сроком службы более 5 лет); на термическую устойчивость от воздействия токов короткого замыкания (только кабельные ЛЭП напряжением 6-10 кВ); по допустимой потере напряжения.

Выбор сечения проводников по нагреву сводится к сравнению расчетного тока I_Р с длительно допустимыми токами нагрузки для стандартных сечений:

I_Р  I_доп,

Таблица 3

Техническая характеристика передвижных комплектных трансформаторных подстанций типа ПСКТП-100/6, ПСКТП-250/6 и ПСКТП-400/6 с сухим трансформатором

№, п/п	Наименование	ПСКТП-100/6	ПСКТП-250/6	ПСКТП-400/6
1.	Номинальная мощность, кВА	100	250	400
2.	Номинальное первичное напряжение,В	6000	6000	6000
3.	Номинальное вторичное напряжение,В	400/230	400	400
4.	Напряжение короткого замыкания, %	3,7	3,5	3,5
5.	Ток холостого хода, %	6	3,5	2,5
6.	Потери холостого хода, Вт	950	1800	2300
7.	Потери короткого замыкания, Вт	1270	2700	3800

Автоматические выключатели ПСКТП

Тип	Мощность,	Автоматические выключатели
		Групповой	Фидерные
			Тип	Кол-во	Тип	Кол-во	Тип	Кол-во
ПСКТП-100	100	А3722Б	А3722Б	1	контактор КТ 6033	1	-	-
ПСКТП-250	250	А3732Б	А3712Б	2	А3732Б	1	А3722Б	1
ПСКТП-400	400	А3742Б	А3722Б	2	А3742Б	1	А3732Б	1

Допустимые длительные токовые нагрузки

на гибкие силовые кабели, применяемые на карьерах

Таблица 4

Сечение токопро-водящей жилы, мм2	Токовые нагрузки на кабели, А*
	КРПТ, КРПС и другие до 600 В	КШВГ-6, КШВГМ-6, КШВГ-10 и т.д.
		Открытая прокладка (ПУЭ, табл.1-3-10)	При числе слоев навивки на барабане
			1	2	3
16	105	90	70	55	45
25	135	120	95	75	60
35	165	145	115	90	75
50	200	180	145	115	90
70	250	220	180	140	115
95	300	265	215	170	140
120	340	310	250	200	160
150	-	350	290	225	185

Расчетный ток в линии

где U_н – номинальное напряжение приемника.

Экономически целесообразное сечение

где j_эк – экономическая плотность тока, А/мм²

Кабельные сети проверяются на термическую устойчивость от тока короткого замыкания.

Минимальное сечение

где t_п – приведенное время.

Для кабелей напряжением до 10 кВ с медными жилами =7; для кабелей с таким же напряжением, но с алюминиевыми жилами =12.

Пример

Выбрать сечение воздушных и кабельных линий в соответствии со схемой рис 1.

Определим расчетные токи во всех элементах сети.

Расчетный ток в низковольтном кабеле 2СБШ-200Н

, А

Расчетный ток воздушного спуска бурового станка принимаем равным номинальному первичному току трансформатора ПСКТП

I_Р1вн = I_1вн = 38,5 А.

Расчетный ток экскаватора ЭШ-5.45М

,А

Расчетный ток экскаватора ЭШ-20.75

, А.

Принимаем сечения: кабелей (табл.4):

2СБШ-200Н – 2(3х70+1х25) типа КРПТ, I_доп = 2х250 А;

ЭШ-5.45М – (3х16+1х10) типа КШВГ, I_доп = 90 А;

ЭШ-20.75– (3х50+1х16) типа КШВГ, I_доп = 180 А.

Учитывая, что от одного воздушного спуска могут работать два экскаватора, найдем расчетный ток от двух экскаваторов

А.

Принимаем сечение магистральной линии и спусков типа АС-70 с I_доп = 265 А.

Определим удельное сопротивление кабельных и воздушных линий:

2СБШ-200Н: кабель КРПТ(3х70) – R_о=0,26 Ом/км; Х_о=0,069 Ом/км; ЭШ-5.45М: кабель КШВГ(3х16) – R_о=1,12 Ом/км; Х_о=0,094 Ом/км; ЭШ-20.75: кабель КШВГ(3х50) – R_о=0,35 Ом/км; Х_о=0,072 Ом/км; Воздушная линия (3х70) – R_о=0,45 Ом/км; Х_о=0,36 Ом/км.

Сопротивление линий (соответственно):

1. R =(R_оl)/2 =(0,260,4)/2=0,05 Ом, Х =(Х_оl)/2=(0,0690,4)/2=0,02 Ом;

2. R = 1,120,35 = 0,39 Ом, Х = 0,0940,35 = 0,03 Ом;

3. R = 0,350,3 = 0,1 Ом, Х = 0,0720,3 = 0,02 Ом;

4. R = 0,451,1 = 0,49 Ом, Х = 0,361,1 = 0,4 Ом – до ЭШ-5.45М;

R = 0,451,6 = 0,72 Ом, Х = 0,361,6 = 0,58 Ом – до ЭШ-20.75 и 2СБШ-200Н.

После определения токов короткого замыкания необходимо проверить выбранные сечения кабеля КШВГ на термическую устойчивость от воздействия токов к.з., определенных в начале кабеля (у приключательного пункта).