5.1 Выбор напряжения

Выбор величины напряжения распределительных сетей предприятия зависит от величин нагрузок на напряжениях 6 и 10 кВ. Критерием выбора являются технико-экономические показатели, в первую очередь приведенные затраты, которые рассчитываются как для сети, так и для понижающих подстанций.

Согласно “Нормам технологического проектирования электроснабжения промышленных предприятий НТП ЭПП-94” для распределительных сетей следует применять, как правило, напряжение 10 кВ. Так как отсутствует нагрузка на напряжение 6 кВ, принимаем напряжение внутреннего электроснабжения предприятия 10 кВ.

5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия

При построении схемы электроснабжения необходимо учитывать требования НТП ЭПП-94.

Схема выполняется ступенчатая, распределение электроэнергии осуществляется по радиальным схемам. Так как имеются потребители второй категорий, то предусматривается секционирование во всех звеньях схемы. При радиальном питании применяется глухое присоединение цеховых трансформаторов.

5.3 Конструктивное выполнение электрической сети

Выбор способа распределения электроэнергии зависит от величины электрических нагрузок и их размещения, плотности застройки предприятия, конфигурации технологических, транспортных и других коммуникаций, типа грунта на территории предприятия.

Распределительные сети предприятия напряжением 10 кВ выполним кабельными линиями. В качестве основного способа прокладки выбираем прокладку кабелей в траншее (в одной траншее допускается прокладка шести кабелей). Грунт предприятия имеет среднюю коррозионную активность, в грунте отсутствуют растягивающие усилия и присутствуют блуждающие токи, то для прокладки в траншее выбираем кабели типа ААШпУ /7, табл. 21.16/. При питании цеховых подстанций используется прокладка кабелей по лоткам внутри производственных помещений, в этом случае также применяем кабели типа ААШпУ /7, табл. 21.16/.

5.4 Расчет питающих линий

Сечение кабелей напряжением 10 кВ определяется по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току кабеля в нормальном режиме работы с учетом условий его прокладки, по току перегрузки, потери напряжения в послеаварийном режиме и термической стойкости к токам короткого замыкания. Все результаты расчетов приведены в таблице 5.1.

В качестве примера приведем расчет кабельной линии от ГПП до ТП-1.

Расчетный ток в кабельной линии в нормальном режиме:

, (5.1)

где S_РК– мощность, передаваемая по линии в нормальном режиме, кВА.

n_К– число параллельных кабелей в кабельной линии, в нашем случаеn_К=2.

А.

Таблица 5.1 – Расчет кабельных линий

Конечные пункты КЛ	РР, кВт	QР, квар	SР, кВА	IРК, А	FЭ, мм2	FСТ, мм2	nК	Способ прокладки	Нагрузка, А		IДОП, А	КП	Kt	I`ДОП, A	KАВ	I`АВ, А	L, км	r0, Ом/км	x0, Ом/км	ΔU, %
									норм реж.	п/а реж.
Кабельные линии 10 кВ
ГПП-ТП1	1435	856	1672	48	34	35	2	траншея	48	97	115	0,93	1,06	113	1,25	142	0,085	0,890	0,095	0,06
ГПП-ТП2	1736	1131	2071	60	43	35	2	траншея	60	120	115	0,87	1,06	106	1,25	133	0,150	0,890	0,095	0,12
ТП2-ТП3	658	350	745	43	31	25	1	траншея	43	-	90	0,87	1,06	83	1,25	104	0,050	1,240	0,099	0,04
ГПП-ТП4	1398	924	1676	48	35	35	2	траншея	48	97	115	0,85	1,06	104	1,25	130	0,065	0,890	0,095	0,04
ГПП-ТП5	1983	1694	2608	75	54	50	2	траншея	75	151	140	0,85	1,06	126	1,25	158	0,075	0,620	0,090	0,05
ГПП-ТП6	1152	820	1414	41	29	25	2	траншея	41	82	90	0,87	1,06	83	1,25	104	0,025	1,240	0,099	0,02
ГПП-ТП7	598	453	750	43	31	25	1	траншея	43	87	90	0,93	1,06	89	1,25	111	0,040	1,240	0,099	0,03
ГПП-СД-630	567	-425	709	41	29	25	1	траншея	41	-							0,030	1,240	0,099	0,02
ГПП-СД-400	360	-270	450	26	19	25	1	траншея	26	-							0,115	1,240	0,099	0,05
Кабельные линии 0,4 кВ
ТП1-НРП1	190	129	229	83	-	95	4	траншея	83	165	240	0,85	1,06	216	1,25	270	0,035	0,405	0,064	4,65
НРП1-НРП4	25	16	30	43	-	50	1	траншея	43	-	165	1	1,06	175	1,25	219	0,030	0,769	0,066	3,80
НРП1-НРП2	93	51	106	153	-	50	1	траншея	153	-	165	0,85	1,06	149	1,20	178	0,010	0,769	0,066	4,66
НРП2-НРП3	27	16	31	44	-	35	1	траншея	44	-	135	0,85	1,06	122	1,25	152	0,025	1,100	0,068	4,72
ТП2-НРП5	239	216	322	116	-	95	4	траншея	116	232	240	0,87	1,06	221	1,25	277	0,015	0,405	0,064	2,59
ТП4-НРП6	334	209	394	142	-	150	4	траншея	142	284	305	0,87	1,06	281	1,25	352	0,020	0,256	0,063	3,08
ТП5-НРП7	269	275	385	139	-	120	4	траншея	139	277	270	0,87	1,06	249	1,25	311	0,020	0,320	0,064	3,24
ТП6-НРП8	432	311	532	192	-	95	4	траншея	192	-	240	0,85	1,06	216	1,20	259	0,015	0,405	0,064	4,57
НРП8-НРП9	295	222	369	133	-	150	4	траншея	133	-	305	0,85	1,06	275	1,25	344	0,035	0,256	0,063	4,89

Сечение кабельной линии, определяемое по экономической плотности тока:

, (5.2)

где j_Э=1,4 – экономическая плотность тока для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами при числе часов использования максимума нагрузки Т_М=4000 ч/год /4, табл. 1.3.36/.

мм²,

Выбираем кабель типа ААШпУ (3х35), длительно допустимый ток согласно /4/ I_ДОП=115 А.

Допустимый ток кабеля с учетом условий его прокладки рассчитывается по формуле:

, (5.3)

где К_П– поправочный коэффициент на число параллельно прокладываемых кабелей /4, табл.1.3.26/, в нашем случае К_П=0,93 при 2 кабелях в траншее;

К_t– поправочный коэффициент на температуру среды, в которой прокладывается кабель /4, табл.1.3.3/, при прокладке кабелей в земле и нормированной температуре алюминиевых жил с бумажной изоляцией 60С /1, табл. 2.72/ и температуре воздуха 25С К_t=1,06.

А.

Проверим кабель по допустимому току в нормальном режиме работы:

I_ДОП`=113 А >I_РК=48 А,

Под послеаварийным режимом кабельной линии будем понимать режим, когда выходит из строя одна из двух кабельных линий, питающих потребители первой и второй категорий. При этом нагрузка на линию удваивается, то есть

. (5.4)

А.

Допустимая перегрузка кабеля в послеаварийном режиме

А, (5.5)

где К_АВ– коэффициент перегрузки, определяется по /4, табл.1.3.2/ в зависимости от коэффициента предварительной нагрузки.

, (5.6)

;

тогда К_АВ=1,25.

А,

Осуществим проверку по току перегрузки:

I_АВ`=142 А >I_АВ=96 А,

значит выбранный кабель проходит.

Потеря напряжения в кабельной линии определяется по формуле:

, (5.7)

где Р_Р,Q_Р– расчетные активная и реактивная нагрузки кабеля;

r₀, х₀– удельные активное и индуктивное сопротивления кабеля, Ом/км,

l– длина кабельной линии, км.

Для рассматриваемой кабельной линии ААШпУ (3х35) r₀=0,89 Ом/км, х₀=0,095 Ом/км,l=0,085 км, тогда

.

Аналогично рассчитываются остальные кабельные линии, результаты расчета представлены в таблице 5.1.

Выводы по разделу пять

Выбрано напряжение внутреннего электроснабжения, построены схемы внутреннего электроснабжения и конструктивное выполнение электрической сети. Произведен расчет кабельных линий.