Выбор сечений жил кабельных линий

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

Материал проводов:

1.алюминий

2.сплавы на основе алюминия

3.сталь (для прочности) Конструкция проводов:

1.неизолированный (голый)

2.изолированный

Шкала стандартных сечений проводов ВЛ:

16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, … мм2.

Для ВЛ традиционно используются многопроволочные провода, свитые из отдельных проволок А – алюминиевый для ВЛ напряжением до 1 кВ

АС – сталеалюминиевый (А/C≈6)

АСО – сталеалюминиевый облегченный (А/C ≈ 8) АСУ сталеалюминиевый усиленный (А/C ≈ 4)

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

АСК, АСКС и АСКП – провод марки АС, но стальной сердечник изолирован полимерной лентой (АСК) или междупроволочное пространство стального сердечника заполнено нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости (АСКС и АСКП).

Эти провода применяются на побережьях морей, соленых озер в промышленных районах и районах засолоненных песков, а также в прилегающих к ним районах с атмосферой воздуха типов II и III.

Атмосфера :

•тип I примерно соответствует атмосфере сельской, лесной, горной местности вдали от промышленных объектов,

•тип II - атмосфере промышленных районов,

•тип III - морской.

14. Деревянные и композитные опоры воздушных ЛЭП. (сферы применения,

преимущества и недостатки)

Для линий электропередач с высоким рабочим напряжением чаще всего используются опоры из железобетона и металла, в то время как для линий умеренного напряжения как в городской, так и в сельской местности наиболее рациональным является использование деревянных опор. Деревянные опоры в СНГ используются для рабочих линий электропередач с рабочим напряжением до 220/380 В, а в США — до 345 кВ.

Преимущества деревянных опор:

Отсутствие «эффекта домино». Тяжелая железобетонная опора, падая, увлекает за собой соседние опоры по всему анкерному пролету, а деревянная опора удерживается на натянутых проводах, что сокращает количество аварийных отключений на линиях.

Практически не подвержены абразивному износу. При транспортировке оцинкованных металлических опор каждую из них необходимо перевозить в отдельной упаковке, исключающей повреждение слоя цинка.

Больший уровень изоляции. Древесина обладает исключительными диэлектрическими свойствами, поэтому благодаря отсутствию токов утечки использование деревянных опор обеспечивает экономию электроэнергии при передаче ее на большое расстояние, позволяет снизить количество изоляторов, а также отказаться от использования на линиях 35-110 кВ грозозащитного троса.

Пожароустойчивость. Высокоэффективный пропитывающий состав не только препятствует гниению дерева, позволяя увеличить срок службы опоры, но и обладает пожароустойчивостью.

Вандалоустойчивость. Отсутствуют элементы, которые могут быть расхищены.

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

Большой срок службы. Срок службы опор, прошедших механическую обработку, исключающую появление трещин во время эксплуатации, а также пропитанных антисептиком, составляет более 50 лет!

Недостатки деревянных опор:

—Неизбежное гниение древесины со временем;

—Рабочая зона опор насыщена вредными веществами. Степень вредности определяется составом пропитывающих смесей и может достигать 4-го класса опасности;

—Брёвна необходимо подбирать по сбегу (конусности) и диаметру;

—Чтобы добиться высокого качества пропитки антисептическими составами и максимальной длительности срока эксплуатации требуется зимняя рубка (декабрь-март), а также атмосферная сушка брёвен под навесом перед пропиткой в течении 6 месяцев. На этот период также требуется дополнительная обработка поверхности брёвен, препятствующая поражению их биологическими агентами.

15. Многогранные металлические опоры воздушных ЛЭП. (сфера применения,

преимущества и недостатки)

Область применения – для воздушных линий напряжением до 500 кВт ММО выполнены из стоек в виде полых усеченных пирамид из стального листа с

поперечным сечением в форме правильного многогранника. Секции стоек соединены между собой фланцевым или телескопическим соединениями.

Опоры изготавливаются с различными тех. характеристиками:

Высота до 40 метров и более;

Диаметр до 2 м;

Толщина стенок от 3 мм до 12 мм;

Форма сечения 8-24 грани;

Конструкция: одно-, двух- и техсекционная.

Антикоррозионная защита выполняется при помощи горячего оцинкования.

Преимущества ММО:

- высокая прочность;

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

-Высокая надежность и долговечность по сравнению с железобетонными стойками;

-Повышенная устойчивость при гололедно-ветровых и коррозионных воздействиях;

-Высокая скорость сборки и установки;

-Высокая вандалоустойчивость.

Недостатки:

-Масса;

-Высокая стоимость.

16.Выбор сечений проводов воздушных линий. (описание, формула, перечислить проверки с описанием, но без формул)

Для воздушных линий электропередачи применяются многопроволочные,

алюминиевые и сталеалюминиевые провода, а также провода из алюминиевых сплавов. Для

ВЛ 35 кВ и выше применяют, как правило, сталеалюминиевые провода.

Всоответствии с ПУЭ (правила устройства электроустановок) для ВЛ напряжением до 500 кВ включительно выбор сечения провода проводится по нормированным обобщенным показателям.

Вкачестве таких показателей используются нормированные значения экономической плотности тока jэ. Экономическая плотность тока соответствует минимальным затратам на сооружение и эксплуатацию линии.

Сечение провода F проектируемой ВЛ составляет: F = Ip / jэ, где Ip - расчетный ток

линии.

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения (16, 25, 25, 50, 70, 95, 120, … мм2)

Выбранные сечения проводов ВЛ должны удовлетворять ряду технических требований, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация линии.

Окончательный выбор сечения можно сделать только после проверки выполнения всех технических требований.

Метод экономической не учитывает ряд факторов, влияющих на стоимость ВЛ. Это,

в частности, материал опор, напряжение и количество цепей ВЛ, ее географическое расположение, изменение экономических показателей (стоимости электроэнергии) в

современных условиях.

Проверка по механической прочности

Провода ВЛ подвергаются внешним механическим воздействиям. Это, главным образом, ветровые и гололедные нагрузки. С целью обеспечения надежной работы

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

проводов ВЛ в условиях внешних механических воздействий ПУЭ устанавливает минимальные допустимые сечения проводов по механической прочности

Проверка по условиям короны

Явление общей короны возникает при высокой напряженности электрического поля на поверхности провода и сопровождается характерным потрескиванием и видимым свечением.

Процессы ионизации воздуха вокруг коронирующего провода приводят к потерям активной мощности.

Уменьшение напряженности на поверхности провода достигается увеличением радиуса (сечения) провода.

Проверка сечений проводов по условиям короны выполняется для ВЛ напряжением

110 кВ и выше.

Проверка по допустимому нагреву

В соответствии с ПУЭ все проводники должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева в длительных режимах работы.

Для неизолированных проводов длительно допустимая температура д =70°С.

Допустимая температура ограничена условиями работы контактных соединений проводов.

Другие технические требования

Для ВЛ 110 и 220 кВ, сооружаемых на территории крупных городов, рекомендуется применять сечения проводов не менее 240 и 400 мм2 соответственно.

Сечения проводов на ответвлениях (длиной до 2 км) от основной ВЛ, принимаются такими же, как на основной ВЛ.

При невыполнении любого из технических требований, сечения проводов,

выбранные по нормированной экономической плотности тока, увеличиваются до значений,

удовлетворяющих этим требованиям.

17. Выбор сечений жил кабельных линий. (описание, формула, перечислить проверки с описанием, но без формул)

КЛ напряжением до 35 кВ широко используются в распределительных сетях городов и промышленных предприятий, где прокладка ВЛ встречает большие затруднения.

КЛ напряжением 110-220 кВ находят применение в системах электроснабжения крупнейших городов и энергоемких предприятий.

Выбор сечений жил кабелей выполняется по нормированной экономической плотности тока jэ.

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

Сечение F жилы кабеля рассчитывается по выражению*: F = Ip / jэ, где Ip - расчетный ток линии.

* Кроме сетей до 1 кВ промпредприятий при числе часов использования максимума нагрузки

Тм<4000 ч/год

Сечение F округляется до стандартного ближайшего сечения (16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, … мм2).

Расчетные сечения должны удовлетворять ряду технических требований, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация КЛ.

Окончательный выбор сечения можно сделать только после проверки выполнения этих технических требований.

Проверка по допустимому длительному нагреву

Нормативные документы устанавливают допустимые длительные температуры д

для кабелей с различной изоляцией.

В справочных материалах приводятся допустимые длительные токи Iд для одиночных кабелей, проложенных открыто при температуре воздуха +25 °С или в земле при температуре земли +15 °С и определенном тепловом сопротивлении грунта.

При других условиях работы КЛ на величину Iд вводятся поправочные коэф.,

приводимые в ПУЭ:

поправочный коэффициент k1 на количество кабелей в одной земляной траншее.

поправочный коэффициент k2 на действительную температуру окружающей среды.

поправочный коэффициент k3 на тепловое сопротивление земли.

Т.о., допустимый длительный ток кабеля с учетом реальных условий его прокладки

составит:

Iд’ = k1k2k3 Iд

Продолжительность перегрузки этих кабелей допускается не более 6 часов в сутки в течение 5 суток и не более 100 часов в год, если в остальное время указанных суток нагрузка не превышала длительно допустимой.

Перегрузка кабелей напряжением 20-35 кВ и выше не допускается.

Проверка по термической стойкости

При протекании по сети аварийных токов КЗ происходит интенсивное нагревание токоведущих элементов кабеля.

ПУЭ устанавливают предельные допустимые температуры для кабелей с различной изоляцией.

Расчет температуры жилы кабеля при протекании тока КЗ достаточно сложен.

Поэтому в практических расчетах сечение кабеля проверяется по условию:

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

F ≥ Fmin тс, где

Fmin тс – минимальное термически стойкое сечение кабеля, определяемое величиной тока КЗ и временем его отключения.

18. Основные виды коротких замыканий в электрических системах. (перечислить с кратким описание, указать процент распространенности)

Основные виды КЗ в электрических системах:

- трехфазное КЗ, при котором все три фазы замыкаются между собой в одной точке

(5%);

-двухфазное КЗ, при котором происходит замыкание двух фаз между собой (10%);

-двухфазное КЗ на землю, при котором замыкание двух фаз между собой сопровождается замыканием точки повреждения на землю (в системах с заземленными нейтралями) (20%);

-однофазное КЗ, при котором происходит замыкание одной из фаз на нулевой провод или на землю (в системах с заземленными нейтралями).

Наиболее часто встречаются однофазные КЗ, на долю которых приходится до 65%

от общего числа КЗ.

При возникновении КЗ общее сопротивление цепи системы электроснабжения уменьшается, вследствие чего токи в ветвях си-стемы резко увеличиваются.

19. Типы исполнения кабельных изделий напряжением до 1 кВ с учетом требований

пожарной безопасности. (тип и преимущественная область исполнения)

20. Токопровод и шинопровод. (определения, классификация, область применения)

Токопровод – это устройство, выполненное в виде жестких или гибких шин с

изоляторами и поддерживающими конструкциями, предназначенное для передачи и

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

Конструктивно разъединитель представляет собой систему подвижных и неподвижных контактов, установленных на изоляторах.

Разъединители не снабжены дугогасящими устройствами, поэтому операции отключения и включения могут выполняться только в цепи без нагрузки.

Разъединителем можно включать и отключать цепь, находящуюся под напряжением,

но без тока или с небольшим (очень малым) током, когда нет опасности возникновения электрической дуги.

22. Выбор высоковольтных силовых выключателей. (описание условий выбора,

перечислить проверки с описанием, но без формул)

Как правило, все аппараты выбирают по номинальному напряжению и току:

Imax – наибольший длительный расчетный ток аппарата.

Большинство аппаратов, выбранных по номинальным параметрам, подлежат дальнейшей проверке.

Силовые выключатели

Проверка выключателей осуществляется:

-по отключающей способности;

-термической стойкости к токам КЗ;

-электродинамической стойкости к токам КЗ.

Проверка по отключающей способности периодической составляющей расчетного тока КЗ выполняется по условию

где Iном откл – номинальный ток отключения выключателя, приводимый в справочных или каталожных данных выключателя;

Iп – действующее значение периодической составляющей расчетного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя.

Для систем электроснабжения в большинстве расчетных случаев можно принять Iп

= Iп0.