Диплом окончательный / 9.Выбор сетей выше 1000В

9 Выбор сетей напряжением выше 1000 В

9.1 Выбор ошиновки ОРУ 110 кВ

9.1.1 Выбор воздушных линий 110 кВ

Завод ОАО «Радиотехника» получает питание по двум одноцепным воздушным ЛЭП 110 кВ протяжённостью 11 км каждая от разных секций сборных шин. Линии проложены на стальных опорах, снабжённых грозозащитными тросами.

Сечение воздушных линий выбирается по следующим условиям:

1. экономической плотности тока;

2. нагреву;

3. короне;

4. механической прочности.

Рассчитаем наибольший ток нормального(I_норм) и послеаварийного(I_max) режимов:

(9.1)

А

(9.2)

А

1. Минимальное допустимое сечение по экономической плотности тока:

(9.3)

мм²

где - экономическая плотность тока, А/, j_эк=1,1 А/мм² при = 4280 ч.

Выбираем провод АС сечением 95 мм² с I_д.доп = 330 А.

2. Условие выбора сечения проводника по нагреву:

, (9.4)

где - максимально возможный длительный ток для данного проводника в аварийном режиме;

- длительно допустимый ток для данного проводника.

Для провода АС сечением 50 мм² длительно допустимый ток равен 210 А.

184 А < 210 А – условие выполняется.

3) Для ВЛ-110кВ сечение по короне должно быть не менее 70мм²

4)Для ВЛ-10кВ по механической прочности не менее 35 мм².

Окончательно выбираем провод марки АС сечением 95 мм² с Iдд=330А.

9.1.2 Выбор ошиновки от вводов НН трансформатора до вводных ячеек КРУ

Ошиновку выполняем проводом марки АС.

Выбор сечения проводников производим по двум параметрам - по нагреву и по термической стойкости протеканию сквозных токов к.з.

1) Выбор сечения провода по нагреву производим исходя из условия:

(9.5)

(9.6)

А

По таблице 1.3.29 ПУЭ выбираем провод АС сечением 330/27 мм² с I_д.доп= =730 А, при условии прокладки в воздухе.

2) Определяем минимальное сечение проводника термически устойчивое к протеканию тока КЗ по выражению:

(9.7)

где С- коэффициент зависящий от типа проводника и напряжения (С=95 для голых алюминиевых проводов и шин);

-установившийся ток короткого замыкания, кА;

- время прохождения ткз через провод (), с

=59,15мм²

Окончательно принимаем провод АС 330/27.

2. Выбор способа прокладки и сечения кабельных линий 10 кВ

9.2.1 Способы прокладки кабельных линий 10 кВ

Силовые кабели на напряжение до 35 кВ могут прокладываться в траншеях, каналах, туннелях, в блоках, по эстакадам и в галереях.

На территории нашего предприятия кабель будем прокладывать в траншее и по эстакаде.

Прокладка кабелей в траншеях.

Прокладка кабелей в траншее является наиболее простой и наименее трудоёмкой и рекомендуется при количестве кабелей в потоке не более шести. Но такой способ прокладки имеет следую­щие недостатки:

1) возможность выхода из строя кабе­лей из-за механических повреждений и кор­розии;

2) трудности с разрытием земли при ре­монте кабелей в зимнее время года;

3) значительные площади территории, занимаемые для траншей.

При прокладке кабелей в траншеях следует предусматривать выполнение посте­ли под кабель и засыпку его до закрытия траншеи размельченным или просеянным грунтом (растительным или др.), не содер­жащим камней, строительного мусора и шлака, но не песком, поскольку сухой пе­сок является хорошим теплоизолятором, в связи с чем будут ухудшаться условия теп­лоотдачи при работе кабелей. При изгибах кабеля следует соблюдать минимально-допустимые кратности радиусов внутренней кривой изгиба кабелей по отношению к их наружному диаметру. Кратность радиуса изгиба зависит от конструкции кабелей.

Глубина заложения кабелей в тран­шеях должна быть 0,7 м от планировочных отметок территории предприятия.

Особое внимание при выбо­ре марки кабеля должно обращаться на участки по профилю с насыпным слоем грунта глубиной более 1 м, при котором по­является опасность возникновения у кабелей растягивающих усилий при усадке грунта, если степень уплотнения его будет недоста­точна.

Расстояния от кабелей до зданий, сооружений и инженерных ком­муникаций и дорог при параллельном следо­вании и пересечениях выполняются в соответствии с ПУЭ и типовым проектом А5-92 «Прокладка кабелей напряжением до 35 кВ в траншеях».

Прокладка кабелей по эстакадам.

При больших потоках кабелей целесообразно применять открытые эстакады, сооруженные специально для кабелей или же прокладывать кабели на общих эстакадах с технологическими коммуникациями.

К преимуществам этого вида канализа­ции относятся: длительная сохранность обо­лочек кабелей в связи с отсутствием разру­шающих факторов, которые часто имеют ме­сто в грунте (химические реагенты, почвен­ная коррозия, блуждающие токи); удобство монтажа и эксплуатации; возможность ве­дения монтажных работ по сооружению ка­бельной сети до планировки территории предприятия; меньшие капитальные затраты по сравнению с канальной и особенно тун­нельной канализацией при соответствующих количествах кабелей в потоке; малая веро­ятность механических повреждений.

На кабельных эстакадах должны про­кладываться небронированные кабели, не поддерживающие горение. На технологиче­ских эстакадах - бронированные без джу­тового покрова.

Прокладка кабелей на эстакадах целесообразна на заводах, территории которых насыщены различными подземными коммуникациями, а также на предприятиях с большой агрессивностью почвы, воздействующей на оболочки кабелей. Выбор трассы кабельных эстакад производится одновременно с выбором всех других коммуникаций. Полоса отчуждения под кабельную эстакаду принимается равной ширине эстакады плюс по 1 м в обе стороны от нее. В этой полосе не допускается выполнять земляные работы. Пролеты между опорами эстакад на прямых участках обычно принимается 12 м.

Ввод кабелей в электротехнические по­мещения рекомендуется выполнять в трубах непосредственно с эстакад через проемы в стенах.

Расстояние от планировочных отметок до нижнего пояса продольных ферм эстака­ды, на которых устанавливаются кабельные конструкции, должно быть не менее 2,5 м, при пересечении автодорог - 5 м.

От ГПП до производственной зоны завода строится кабельная эстакада, далее по территории предприятия используется прокладка кабелей по технологическим эстакадам и в траншее.

Питание всех заводских КТП и высоковольтных двигателей осуществляется кабелем марки АПвБВ

Для питания РП-1 с нагрузкой S = 27503,66 кВА выбираем кабель ПвБВ с медными жилами, изоляцией из сшитого (вулканизированного) полиэтилена, с оболочкой из ПВХ пластиката. Особенностями этого кабеля являются:

- большая пропускная способность за счет увеличения допустимой температуры жилы (допустимые токи нагрузки в зависимости от условий прокладки на 15-30% больше, чем у кабеля с бумажной изоляцией);

- высокий ток термической устойчивости при коротком замыкании, что особенно важно, когда сечение кабеля выбрано только на основании номинального тока короткого замыкания;

- низкий вес, меньший диаметр и радиус изгиба, что обеспечивает легкость прокладки кабеля как в кабельных сооружениях, так и в земле на сложных трассах;

- возможность вести прокладку кабеля при температуре до -20°С без предварительного подогрева, благодаря использованию полимерных материалов для изоляции и оболочки;

- низкая удельная повреждаемость (практика применения кабеля с СПЭ-изоляцией показывает, что она как минимум на 1 -2 порядка ниже, чем у кабеля с бумажно-пропитанной изоляцией);

- однофазная конструкция, позволяющая изготавливать кабель с жилой сечением до 800 мм², оптимальным для передачи большой мощности;

- большие строительные длины -до 2000-4000 м.

Учитывая также, что основным видом повреждений на одножильном кабеле является однофазное замыкание, можно утверждать, что затраты на ремонт значительно сокращаются.

Твердая изоляция дает огромные преимущества при прокладке на местности с большими наклонами, возвышенностями и на пересеченной местности, то есть на трассах с большой разницей уровней, в вертикальных и наклонных коллекторах.

9.2.2 Выбор сечения кабельных линий 10 кВ

Сечение кабельных линий напряжением выше 1000 В выбирают:

0. по нагреву;

1. по экономической плотности тока;

2. по термической стойкости к токам КЗ.

Для примера произведём выбор сечения кабеля АПвБВ для Цеха №1 (2КТП1)-1000/0,4.

Определим максимальный расчётный ток, протекающий по кабельной линии в аварийном режиме по выражению (9.1) и (9.2):

А

А

1) Выбор сечения кабеля по нагреву производим исходя из условия (9.4):

По таблице 1.3.18 ПУЭ выбираем кабель сечением жилы 35 мм² с I_д.доп= 90А, при условии прокладки в воздухе.

2) Сечение жил по экономической плотности тока по выражению (9.3) (при = 4280 ч и =1,4 А/)

мм²

Ближайшее стандартное сечение 35 мм².

3) Определяем минимальное сечение кабеля термически устойчивое к протеканию тока КЗ по выражению (9.7):

мм²

Окончательно выбираем кабель АПвБВ -10-(3х50) сечением жилы 50 мм² с I_д.доп= 110 А.

Аналогично выбираем сечения всех других кабелей, результаты занесём в таблицу 9.1.

Таблица 9.1Выбор сечения кабельных линий 10 кВ

Потребитель	Назначение кабельной линии	Iр.max А	Iр, А	Выбор сечения по			Марка кабеля	Количество, шт	Длина, м	Iд.д, А
				Fэк	Iдд	S
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Цех №1	ГПП-КТП1	81	40,5	29	35	39,5	АПвБВ(3х50)	2	480	110
Цех №2	КТП1-КТП2	81	40,5	29	35	39,5	АПвБВ(3х50)	2	160	110
Цех №3	КТП9-КТП3	81	40,5	29	35	39,5	АПвБВ(3х50)	2	240	110
Цех №4	КТП8-КТП4	51	25,5	18,2	16	39,5	АПвБВ(3х50)	2	160	110
Цех №5	КТП4-КТП5	51	25,5	18,2	16	39,5	АПвБВ(3х50)	2	120	110
Цех №6	ГПП-КТП6	81	40,5	29	35	39,5	АПвБВ(3х50)	2	600	110
Цех №7	ГПП-КТП7	32,4	16,2	11,6	6	39,5	АПвБВ(3х50)	2	100	110
Цех №8	ГПП-КТП8	51	25,5	18,2	16	39,5	АПвБВ(3х50)	2	520	110
Цех №9	ГПП-КТП9	81	40,5	29	35	39,5	АПвБВ(3х50)	3	280	110
Цех №10	РП-КТП10	81	40,5	29	35	38,93	АПвБВ(3х50)	2	10	110
Цех №11,12, 13,14,15	ГПП-КТП11	51	25,5	18,2	16	39,5	АПвБВ(3х50)	2	240	110
Цех №10	РП-ВВД 320кВт	23,4	23,4	16,7	4	39,5	АПвБВ(3х50)	4	15	110
Цех №10	РП-ИСТ1 850кВт	43,7	43,7	31,2	10	39,5	АПвБВ(3х50)	12	20	110
Цех №10	РП-ИСТ2,5 1500кВт	77,1	77,1	55	25	39,5	АПвБВ(3х50)	12	25	110
РП	ГПП-РП	1514	757	540,7	240	83,9	3хПвБВ1х240	2	200	1600

						ДП-НГТУ-140200-(04-ЭС-1)-10	Лист
							64
Изм	Кол.уч.	Лист	№док	Подпись	Дата