4.5 Расчет кабельной сети высокого напряжения
Кабельная сеть высокого напряжения состоит из двух кабельных линий (рабочей и резервной), которые проложены от РУ- 6 кВ поверхностной подстанции в здание главной вентиляторной установки. Рабочая и резервная линии должны быть рассчитаны на 100 % нагрузку. В здании главной вентиляторной установки кабельные линии подключены к вводным разъединителям. Переключение питания привода вентиляторов от рабочей линии на резервную линию осуществляется секционным разъединителем.
4.5.1 Расчет и выбор сечения кабеля по токовой нагрузке и экономической плотности тока
Токовую нагрузку на кабельную линию создает работающий вентиляторный агрегат. Приводной электродвигатель вентиляторного агрегата имеет следующие паспортные данные:
тип двигателя - СД 15-34–12-У3;
номинальное напряжение - 6000 В;
номинальная мощность - 500 кВт;
номинальный ток – 57,5А.;
пусковой ток – 368 А.
Для токовой нагрузки выбираем сечение рабочей жилы кабеля 50 мм2 (Iдоп= 155 А).
Сечение кабеля по экономической плотности тока
,
где gэк= 1.6 А/мм2 – экономическая плотность тока для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами.
Сечение кабеля по допустимой потере напряжения
где l = 220 м - длина кабельной линии;
DU доп– допустимые потери напряжения в кабельной линии, В;
g=32 м/Ом*мм 2 – расчетная удельная проводимость алюминиевого провода.
Для нормальной работы электродвигателей необходимо, чтобы напряжение на его зажимах было не менее 0.95Uном: 0.95 * 6000 = 5700 В. При напряжении на сборных шинах поверхностной подстанции 6 кВ, допустимые потери напряжения в кабельной линии составляют 300 В (DU доп= 300 В).
К прокладке принимаем кабель с сечением рабочей жилы 95 мм 2 марки ААШв 395.
4.5.2 Расчет токов короткого замыкания
Для проверки термической устойчивости кабельной линии, выбора ячеек комплектного распределительного устройства и расчета уставок релейной защиты определим значения токов короткого замыкания в начале и в конце кабельной линии. Расчетная схема цепи короткого замыкания изображена на рисунке 5.3.
Рис.4.3 Расчетная схема цепи короткого замыкания
По данным энергослужбы индуктивное сопротивление энергосистемы, приведенное к шинам низшего (6.3 кВ) напряжения составляет 0,08 Ом (хс = 0,08 Ом).
Определим сопротивления элементов цепи короткого замыкания.
Индуктивное сопротивление трансформатора ТМН-25000/110
,
где Uк = 10.5 – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
Uн = 6.3 – номинальное напряжение трансформатора, кВ;
Sном – номинальная мощность трансформатора, кВА.
Индуктивное сопротивление токоограничивающего реактора
где х ор = 12% - относительное сопротивление реактора, %;
Uном = 6 – номинальное напряжение реактора, кВ;
Iном= 2500 – номинальный ток реактора, А.
Активное (r вл) и индуктивное (х вл) сопротивление одноцепной ВЛ-6 кВ
где r0= 0.27 - активное сопротивление одного километра воздушной линии электропередачи, Ом/км;
х0= 0.35 – индуктивное сопротивление одного километра воздушной линии электропередачи, Ом/км;
Активное (r вл) и индуктивное (х вл) сопротивление кабельной линии
где r0К= 0.34 - активное сопротивление одного километра кабельной линии электропередачи, Ом/км;
х0К= 0.078 – индуктивное сопротивление одного километра кабельной линии электропередачи, Ом/км.
Суммарное сопротивление цепи короткого замыкания в точке К1
Суммарное сопротивление цепи короткого замыкания в точке К2
Ток короткого трехфазного замыкания в точке К1
,
Ток короткого трехфазного замыкания в точке К2
,
