2.6 Расчет высоковольтной питающей линии

Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока, согласно закону Джоуля-Ленца, нагреваются. Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности. Поэтому устанавливаются предельно допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника. Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно-допустимая температура нагрева проводника, называется предельно-допустимым током по нагреву I_доп. Величина его зависит как от марки провода или кабеля, так и от условий прокладки и температуры окружающей среды. Для выбора сечений жил кабелей и проводов по нагреву определяют расчетный ток и по таблицам приведенным в [6], [4], определяют стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току.

Условие выбора сечений

(2.21)

где I_р - ток расчётный, А;

К_попр - поправочный коэффициент на условия прокладки.

При проложенных рядом двух кабелях, значения К_попр принимаются согласно

[4-408]. Значения К_попр на температуру окружающей среды при температуре земли, отличной от +15°С и при температуре воздуха, отличной от +25°С, принимаются по [4-409].

2.6.1 Расчет высоковольтной питающей линии

Ток, протекающий по кабельной линии в нормальном режиме

(2.22)

где К_з – коэффициент загрузки трансформатора.

U_н – номинальное напряжение на высокой стороне, кВ;

S_Т – мощность трансформатора, кВА.

С учетом расширения мощности цеха принимаем расчетный ток равным

По таблице согласно [4–401] при принимаем трехжильный силовой кабель на с алюминиевыми жилами марки АСБ – 3х16 (A – алюминиевая жила; бумажная изоляция; С – свинцовая оболочка; Б – бронированный двумя стальными лентами с наружным джутовым покровом).

2.7 Расчет токов короткого замыкания

Составляем расчетную схему (рис. 2.9).

Рисунок 2.9 - Расчетная схема

По расчетной схеме составляем схему замещения (рис. 2.10).

Рисунок. 2.10-Схема замещения

Выбираем базисные условия:

(6-1)

– для точки К₁

– для точки К₂

(2.23)

– для точки К₁

– для точки К₂

Определяем сопротивления элементов сети.

Мощность системы

(2.24)

Сопротивление системы в относительных единицах

(2.25)

Сопротивления кабельной линии в относительных единицах

(2.26)

При мощности трансформаторов учитывается активное сопротивление

(2.27)

где r – относительное активное сопротивление обмоток трансформатора, отнесенное к номинальной мощности.

Относительное активное сопротивление обмоток трансформатора (при мощности трансформаторов )

=

В нашем случае номинальная мощность трансформатора составляет 400кВА, поэтому активное сопротивление трансформатора учитывается.

Результирующие сопротивления до точки К₁

Результирующие сопротивления до точки К₂

Токи и мощность короткого замыкания для точки К₁

Действующее значение начального тока короткого замыкания

=

При ( ) периодическая составляющая тока КЗ не изменяется и действующие значения

Ударный ток короткого замыкания

, (2.28)

где К_у – ударный коэффициент.

(2.29)

где T_а – постоянная времени.

=

Мощность короткого замыкания

Определяем токи и мощность короткого замыкания для точки К₂

Первоначальный ток в момент КЗ

По таблице 2.5 принимаем для стороны НН трансформатора мощностью 400кВА,

Таблица 2.5

Значения Ку

Место короткого замыкания	Ку
Высоковольтная сеть без учета активного сопротивления	1,8
На стороне обмотки НН трансформатора: 2500-1600кВА 1000-630кВА 400-100кВА	1,4 1,3 1,2
Удаленная точка с учетом активного сопротивления	1,0
Электрические сети напряжением до 1000В	1,11,2

Данные расчетов сведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Данные расчетов сведены

Величина/ Место к.з.	I, кА	I, кА	iу, кА	Sкз, МВА
Точка К1	0,85	0,85	2,13	15,44
Точка К2	9,51	9,51	16,1	6,58