5.6 Транспорт электрической энергии в системе распределения
По территории завода распределение электрической энергии осуществляется кабельными линиями.
Трассы кабельных линий электропередачи приведены на рисунке 10.
При выборе способа прокладки силовых кабелей, согласно [9], необходимо учитывать следующие рекомендации:
- при прокладке в земле в одной траншее допускается прокладывать не более шести кабелей;
- при числе кабелей более 20 рекомендуется прокладка на эстакадах.
Прокладка кабельных линий в траншеях не допускается при агрессивных грунтах и при возможных разливах расплавленных металлов [1]. Для передачи в одном направлении мощности более 15-20 МВА рекомендуется применять токопроводы [1].
Рисунок 10 - План трасс линий электропередачи системы распределения электроэнергии завода
5.7 Выбор сечения и марки проводников системы распределения
Сечение жил кабеля должно соответствовать допустимой токовой нагрузке для участка трассы с наихудшими условиями охлаждения. Выбор сечения кабельных линий производится в соответствии с требованиями [1] с учетом нормальных и послеаварийных режимов работы электрической сети и перегрузочной способности кабелей различной конструкции.
При прокладке кабельных линий по воздуху (по эстакадам и по стенам зданий цехов), допустимая токовая нагрузка на жилу кабеля в нормальном режиме определяется по выражению:
(70)
где
– поправочный коэффициент, учитывающий
фактическую температуру окружающей
среды;
– поправочный коэффициент на количество
работающих кабелей, лежащих рядом на
одном ярусе эстакады;
– допустимая токовая нагрузка на жилу
кабеля по таблицам [1] для различных
марок и условий прокладки кабеля (в
нашем случае будем использовать кабели
марки АВВГ с ПВХ изоляцией).
При проверке сечения кабеля по условиям послеаварийного режима для кабельных линий напряжением до 10 кВ необходимо учитывать допустимую перегрузку.
Допустимая токовая перегрузка на жилу кабеля в послеаварийном режиме определяется по выражению:
(71)
где Кп – коэффициент допустимой перегрузки, который зависит от вида изоляции [1].
Для примера расчётов выберем кабели в линии от ПГВ до ТП 10.1 цеха на плане № – 10 (Компрессорная).
В цехе установлена одна двух трансформаторная подстанция (2КТП-СЭЩ-П-2500/6/0.4).
В таком случае, расчетный ток в нормальном и в послеаварийном режиме:
(72)
где n – количество питающих трансформатор кабелей.
(73)
Экономическая плотность тока, для выбранного нами к использованию типа кабеля, равна jэк = 1,6 [1]. Тогда сечение:
(74)
По таблице стандартных сечений предварительно намечаем кабель сечением 50 мм2. Выбор кабеля производим по нагреву током нормального и послеаварийного режимов с учетом поправочных коэффициентов:
(75)
где I т - допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов, сечением 50 мм2 , при прокладке в воздухе (в плоскости) (справочные данные производителя кабеля «Холдинг Кабельный Альянс»); К1 – поправочный коэффициент для кабелей в зависимости от удельного теплового сопротивления воздуха [1]; К2 – поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом на полке эстакады [1].
(76)
где Кп - коэффициент перегрузки (при послеаварийном режиме для кабелей с ПВХ изоляцией - 10%) [1].
Данное сечение проходит по нагреву в обоих режимах.
Окончательно принимаем кабель марки АВВГнг(А)-ХЛ 1х50.
В Компрессорной имеется 6 кВ потребитель, его питание осуществляется с распределительного пункта (РП - 1). Рассчитаем необходимый кабель для подачи электричества в РП -1, по той же методике, что и для двух трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ:
- расчетный ток в нормальном и в послеаварийном режиме:
где n – количество питающих РП кабелей.
Экономическая плотность тока, для выбранного нами к использованию типа кабеля, равна jэк = 1,6 [1]. Тогда сечение:
По таблице стандартных сечений предварительно намечаем кабель сечением 70 мм2. Выбор кабеля производим по нагреву током нормального и послеаварийного режимов с учетом поправочных коэффициентов:
Данное сечение проходит по нагреву в обоих режимах. Окончательно принимаем кабель марки АВВГ 1х70.
Результаты расчетов выбора и проверки кабельных линий сведем в таблице 14.
Таблица 14 – Выбор кабельных линий системы распределения
№ |
Линия между |
Sтр+ΔSт2, кВА |
Iн.р, А |
Iпар, А |
Fэ |
Fвыбр |
Iт, А |
Iдоп.н, А |
Iдоп.пар, А |
Марка кабеля и его кол-во. |
|
Электроприемники 0,4 кВ |
|||||||||||
1 |
ПГВ - ТП 1.1 |
2314,53 |
111,49 |
222,98 |
69,68 |
50 |
228 |
250,34 |
275,38 |
3×АВВГ 1х50 |
|
ПГВ - ТП 1.2 |
2314,53 |
111,49 |
222,98 |
69,68 |
50 |
228 |
250,34 |
275,38 |
3×АВВГ 1х50 |
|
|
2 |
ПГВ - ТП 2.1 |
2989,97 |
144,03 |
288,05 |
90,02 |
70 |
280 |
307,44 |
338,18 |
3хАВВГ 1х70 |
|
ПГВ - ТП 2.2 |
2989,97 |
144,03 |
288,05 |
90,02 |
70 |
280 |
307,44 |
338,18 |
3хАВВГ 1х70 |
|
|
ПГВ - ТП 2.3 |
2989,97 |
144,03 |
288,05 |
90,02 |
70 |
280 |
307,44 |
338,18 |
3хАВВГ 1х70 |
|
|
3 |
ПГВ - ТП 3.1 |
2098,43 |
101,08 |
202,16 |
63,18 |
50 |
228 |
250,34 |
275,38 |
3×АВВГ 1х50 |
|
ПГВ - ТП 3.2 |
2098,43 |
101,08 |
202,16 |
63,18 |
50 |
228 |
250,34 |
275,38 |
3×АВВГ 1х50 |
|
|
4 |
ПГВ - ТП 4.1 |
2451,61 |
118,09 |
236,19 |
73,81 |
50 |
228 |
250,34 |
275,38 |
3×АВВГ 1х50 |
|
ПГВ - ТП 4.2 |
2451,61 |
118,09 |
236,19 |
73,81 |
50 |
228 |
250,34 |
275,38 |
3×АВВГ 1х50 |
|
|
5 |
ПГВ - ТП 5.1 |
1735,95 |
83,62 |
167,24 |
52,26 |
35 |
186 |
204,23 |
224,65 |
3хАВВГ 1х35 |
|
ПГВ - ТП 5.2 |
1735,95 |
83,62 |
167,24 |
52,26 |
35 |
186 |
204,23 |
224,65 |
3хАВВГ 1х35 |
|
|
6 |
ПГВ - ТП 6.1 |
596,05 |
28,71 |
57,42 |
17,94 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
7 |
ПГВ - ТП 7.1 |
444,25 |
21,40 |
42,80 |
13,37 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
8 |
ПГВ - ТП 8.1 |
312,98 |
15,08 |
30,15 |
9,42 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
ПГВ - ТП 8.2 |
312,98 |
15,08 |
30,15 |
9,42 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
|
9 |
ПГВ - ТП 9.1 |
1590,68 |
76,62 |
153,25 |
47,89 |
35 |
186 |
204,23 |
224,65 |
3хАВВГ 1х35 |
|
ПГВ - ТП 9.2 |
1590,68 |
76,62 |
153,25 |
47,89 |
35 |
186 |
204,23 |
224,65 |
3хАВВГ 1х35 |
|
|
ПГВ - ТП 9.3 |
1590,68 |
76,62 |
153,25 |
47,89 |
35 |
186 |
204,23 |
224,65 |
3хАВВГ 1х35 |
|
|
10 |
ПГВ - ТП 10.1 |
2400,31 |
115,62 |
231,24 |
72,26 |
50 |
228 |
250,34 |
275,38 |
3хАВВГ 1х35 |
|
11 |
ПГВ - ТП 11.1 |
1874,20 |
90,28 |
180,56 |
56,42 |
35 |
186 |
204,23 |
224,65 |
3хАВВГ 1х35 |
|
12 |
ПГВ - ТП 12.1 |
782,72 |
37,70 |
75,41 |
23,56 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
ПГВ - ТП 12.2 |
782,72 |
37,70 |
75,41 |
23,56 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
|
13 |
ПГВ - ТП 13.1 |
220,74 |
10,63 |
21,27 |
6,65 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
ПГВ - ТП 13.2 |
220,74 |
10,63 |
21,27 |
6,65 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
|
14 |
ПГВ - ТП 14.1 |
459,80 |
22,15 |
44,30 |
13,84 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
15 |
ПГВ - ТП 15.1 |
353,77 |
17,04 |
34,08 |
10,65 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
ПГВ - ТП 15.2 |
353,77 |
17,04 |
34,08 |
10,65 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
|
16 |
ПГВ - ТП 16.1 |
402,73 |
19,40 |
38,80 |
12,12 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
ПГВ - ТП 16.2 |
402,73 |
19,40 |
38,80 |
12,12 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
|
17 |
ПГВ - ТП 17.1 |
479,46 |
23,10 |
46,19 |
14,43 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
ПГВ - ТП 17.2 |
479,46 |
23,10 |
46,19 |
14,43 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
|
ПГВ - ТП 17.3 |
479,46 |
23,10 |
46,19 |
14,43 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
|
18 |
ПГВ - ТП 18.1 |
162,52 |
7,83 |
15,66 |
4,89 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
19 |
ТП 6.1 - СП 1 |
3,00 |
2,17 |
4,34 |
1,35 |
150 |
261 |
286,58 |
315,24 |
АВВГ 4х150 |
|
20 |
ПГВ - ТП 20.1 |
146,60 |
7,06 |
14,12 |
4,41 |
16 |
65 |
71,37 |
78,51 |
3хАВВГ 1х16 |
|
21 |
ТП 7.1 - СП 2 |
112,56 |
81,33 |
162,66 |
50,83 |
50 |
139 |
152,62 |
167,88 |
4хАВВГ 1х50 |
|
ТП 13.1 - СП 3 |
112,56 |
81,33 |
162,66 |
50,83 |
50 |
139 |
152,62 |
167,88 |
4хАВВГ 1х50 |
|
|
Электроприемники 6 кВ |
|||||||||||
10 |
ПГВ - РП 1 |
3185,27 |
153,43 |
306,87 |
95,90 |
70 |
280 |
307,44 |
338,18 |
3хАВВГ 1х70 |
|
12 |
ПГВ - РП 2 |
1744,31 |
84,02 |
168,05 |
52,51 |
35 |
186 |
204,23 |
224,65 |
3хАВВГ 1х35 |
|