2.6. Розрахунок і вибір кабелю напругою 6кВ.

2.6.1. Для розрахунку по нагріванню робочим струмом визначаємо номінальний робочий струм в кабелі за формулою 9.3 [2]

де S_тр.н – номінальна потужність вибраної трансформаторної підстанції;

U_н – номінальна напруга мережі.

Переріз жили кабелю вибираємо із таблиці 9.6 [2]

S=10 мм².

2.6.2. Визначаємо переріз жил кабелю за економічною густиною струму, формула 9.7. [2].

де j_ЕК – нормоване значення економічної густини струму, А/мм². Вибираємо із таблиці 9.7. [2], j_ЕК = 2,5 А/мм².

2.6.3. Визначаємо переріз жили кабелю по термостійкості за формулою 9.5. [2]

де І_∞ - струм к.з. в сталому режимі, А;

с – коефіцієнт, що враховує матеріал провідника і напругу мережі; для міді с = 165; с 188 [2];

t_ф – час проходження струму к.з., для КРПВ-6

t_ф = 0,15 с с. 252 [2].

Так як кабель, що живить ПДПП прокладено від КРПВ, то І_∞ визначається з врахуванням опору кабелю від ПДПП і опору кабелю ЦПП до КРПВ

де R_k i Х_k – активний і індуктивний опори кабелю від КРПВ до ПДПП.

Із таблиці 9.8 [2] приймаємо

R₀ = 1,84 Ом/км; х₀ = 0,11 Ом/км.

R_k = R₀ ∙ L_k = 1,84 ∙ 0, 3= 0,552 Ом.

Х_k = Х₀ ∙ L_k = 0,11 ∙ 0,3 = 0,033 Ом.

х_с – ємнісний опір кабелю від ЦПП до ПДПП

2.6.4. Визначаємо переріз жили кабелю за допустимою втратою напруги, формула 9.6. [2].

де L_k – довжина кабелю від КРПВ до ПДПП;

γ = 53 м/Ом ∙ мм² – питома провідність жили кабелю с.188 [2];

ΔU_доп – допустима втрата напруги в кабелі.

На підставі вищеприведених розрахунків для живлення ПДПП

приймаємо кабель ЕВТ 316+110, додаток 2.18 [3].

2.7. Розрахунок і вибір кабельної мережі на напругу до 1000 в.

2.7.1 За таблицями допустимих струмів визначаємо переріз жил кабелів.

Броньований і напівгнучкий кабелі на механічну міцність не перевіряються.

В таблиці 9.6. [2] приведено струмове навантаження з врахуванням механічної міцності. В відповідності до таблиць 9.6. і 11.6 [2] вибираємо переріз жил кабелів для кожного споживача і дані вибору заносимо в таблицю 2.6.1.

2.7.2. Визначаємо переріз робочої жили фідерного кабелю за допустимою втратою напруги.

2.7.3. Визначаємо допустиму втрату напруги в трансформаторі за формулою 11.5 [2]

де - коефіцієнт завантаження підстанції;

- напруга на вторинній обмотці трансформатора;

- розрахункова потужність підстанції;

- номінальна потужність підстанції;

- умовний середньозважений коефіцієнт потужності;

- синус кута, що відповідає даному ;

U_a i U_p – відповідно активна і реактивна складові напруги к.з в відсотках.

де Р_к.з. = 2490 Вт; U_к.з. = 3,5% із таблиці 11.2 [2]

2.7.2.2. Визначаємо допустиму втрату напруги низьковольтної мережі за формулою с.275 [2]

ΔU_доп = U_трн – 0,95U_н = 690 – (0,95 ∙ 660) = 63 В.

2.7.2.3. Визначаємо втрату наруги в гнучкому кабелі найбільш потужного струмоприймача і найбільш віддаленого за формулою 11.8 [2]

де R_к.гн = R₀ ∙ L_k = 0,394 ∙ 0,1 = 0,0394Ом

R₀ = 0,394 Ом/км, табл. 11.6 [2] для кабелю комбайнових двигунів з

S = 50 мм².

2.7.2.4. Переріз жили фідерного кабелю за допустимою втратою напруги визначаємо за формулою 9.6. [2]

де - сума номінальних струмів всіх електроспоживачів,=80,5 А, -80,5 А із таблиці 2.3.1;

= 20 м із рисунка 2.4.1;

ΔU_к.ф. = ΔU_доп. – (ΔU_тр + ΔU_пер + ΔU_к.г.н.) = 63 – (15,9 + 25,8 + 6,3) =15 В.

== 1,73 ∙ 0,64 ∙ 80,5 ∙ 0,5369 = 25,8В.

R_к.пер = R₀ ∙ L_пер = 0,767 ∙ 0,7= 0,5369 Ом.

R₀ = 0,202 Ом/км для S = 25 мм², табл. 11.6 [2]

2.7.3. Для фідерних кабелів переріз жили за сталим струмом навантаження розраховуємо за формулою 9.3. [2]

В проекті передбачено 3 РП з відповідними потужностями; ΣР_н1 = 75 кВт; ΣР_н2 = 64 кВт; ΣР_н3 = 263,7 кВт;

Відповідно за даними таблиці 9.6 [2] приймаємо перерізи жил фідерних кабелів; S₁ = 25 мм²; S₂ = 120мм²; S₃ = 120 мм²;

2.7.4. Розрахунок кабельної мережі за допустимою втратою напруги при запускові комбайнового двигуна.

2.7.4.1. Визначаємо мінімально-допустимий рівень напруги на зажимах двигуна комбайна.

Повинна витримуватись рівність

U_дв.min ≥ 0,8 U_ном; U_дв.min = 0,8 ∙ 660 = 528 В.

2.7.4.2. Визначаємо фактичний рівень напруги кола двигуна комбайна при запускові за формулою 7.4. [3]

де U_РП = ΔU_тр.н. –(ΔU_тр +ΔU_к.ф.+ΔU_пер)= 690– (15,9 + 1,33+21,1) = 651,67 В – напруга на зажимах РП 3.

==1,73 ∙0,69 ∙402,7 ∙0,163 ∙0,02 ∙0,85=1,33 В.

==1,73 ∙0,61∙214,6∙ 0,163 ∙0,7 ∙0,85= 21,1В.

сosφ_п – коефіцієнт потужності двигуна при запускові

сosφ_п = 0,5; sinφ_п = 0,87; с. 279 [2].

R та Х – сумарний активний та індуктивний опори кола від трансформатора до споживача.

R = R_тр + R_к.ф. +R_к.гн = 0,0192 + 0,0394 + 0,01114 = 0,16Ом.

Х = Х_тр + Х_к.ф. + Х_к.гн = 0,0643+ 0,0081 + 0,0033 = 0,0781Ом.

R_к.ф. = R₀ ∙ L_к.ф. = 0,163∙ 0,7 = 0,1114Ом

Х_к.ф. = Х₀ ∙ Х_к.ф. = 0,076 ∙ 0,7= 0,033 Ом

де R₀ = 0,163 Ом/км і X₀ = 0,076 Ом/км для S = 120 мм², т. 11.6 [2].

R_тр = 0,0192 Ом; Х_тр = 0,0642 Ом, додаток 2.4 [3].

R_к.гн. = R₀ ∙ L_к.гн. = 0,394 ∙ 0,1 = 0,0394 Ом

Х_к.гн. = Х₀ ∙ L_к.гн. = 0,081 ∙ 0,1 = 0,0081 Ом.

R₀ = 0,394 Ом/км; х₀ = 0,081 Ом/км для S = 50 мм², табл. 11.6 [2].

U_{дв.комб} = 530,2В > U_дв.min = 528 В.

за умовами запуску необхідно приймати фідерний кабель з поперечним перерізом жил S = 120 мм², а комбайновий з S = 50 мм²_.

2.7.5. Визначаємо поперечний переріз жил кабелів всіх решти споживачів за формулою 9.6. [2]

, а результати заносимо в таблицю 2.7.1.

Таблиця 2.7.1.

Nп/п	Назва споживача	Ір А	Переріз жил кабелю, мм2			Вибраний кабель
			Допуст. нагрів	ΔU	Умови за- пуску і к.з.
1	РП – 1	80,5	16	2,9	25	СБН 3×25
2	ВМ-6-45	80,5	2,5	2,8	35	ГГШЕ 3×35+1×10+34
3	РП-2	64	95	34	120	СБН 3120
4	ЛВ-25	33	4,0	2,6	10	ГГШЕ3×10+1×6++32,5
5	ЛВД-24	15	4,0	2,6	10	ГГШЕ 3×10+16+32,5
6	АПШ-1	4				КОГЕВЕШ 52,5
6	РП-3	223,6	95	34	12	СБН 3120
7	КСП-32	214,6	35	18	5	ГГШЕ3×50+1×10+34
8	УПЛ	21	4,0	2,8	10	ГГШЕ 3×10+1×6+3×2,5
9	НУМС	32,5	4,0	1,1	10	ГГШЕ3×10+1×6++3×2,5
10	ЛВ-25	33	4,0	2,6	10	ГГШЕ3×10+1×6++3×2,5