8. Выбор сечений проводников на I, II и IV уровнях

8.1 Выбор сечения проводника на I уровне

На I уровне проводник связывает ЭП с РП. В данном случае от РП питается асинхронный двигатель. В качестве проводника используем провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, алюминиевыми жилами, три одножильных в одной трубе. Нулевой проводник в расчет не принимаем (п. 1.3.10 /3/), так как в нормальном режиме он не обтекается током, то есть не участвует в тепловом процессе.

Условие выбора провода по нагреву

I_доп.I ≥ I_ном.АД , (8.1)

где I_доп.I – допустимый длительный ток для провода, А;

I_{ном. АД} = I_н = 28,459 А – номинальный ток АД

I_доп.I ≥ 28,459 А.

По данным главы 1.3 /3/ выбираем провод АПВ(3х35+1х16 мм²), для которого допустимый длительный ток I_доп. = 95 А.

Так как предохранитель защищает АД только от КЗ, то условие согласования плавкой вставки с защищаемым проводником

(8.2)

где I_ном.в= 80 А − номинальный ток плавкой вставки, значение взято из раздела 5,с.30

А.

Итак, окончательно выбираем проводник на I уровне: провод АПВ(3х35+1х16 мм²) допустимый длительный ток I_доп. = 95 А._.

8.2 Выбор сечения проводника на II уровне

На II уровне используем в качестве проводника кабель с бумажной пропитанной изоляцией, четырехжильный, проложенный в воздухе. Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены. Условие выбора кабеля по нагреву

I _доп.II ≥ I_P, (8.3)

где I _доп.II – допустимый длительный ток для кабеля, А, глава 1.3 /3/;

I_P= 119,535 А расчетный ток группы ЭП, взят из раздела 6, с.38

I _доп.II ≥ 119,535 А.

Выбираем ближайший больший I _доп = 120 А, соответствующий кабелю

сечением F_НОМ = 35 мм² с алюминиевыми жилами.

Условие согласования проводника с расцепителем автомата

I_доп.II ≥ I_{ном р} (8.4)

где I_{ном. р} = 100 А – номинальный ток расцепителя автомата, взят из раздела 6,с.52.

I_доп.II ≥ 100 А.

Выбираем ближайший больший I_доп = 120 А соответствующий кабелю

сечением F_НОМ = 35 мм² с алюминиевыми жилами.

Окончательно выбираем в качестве проводника на II уровне кабель ААШвУ 2x(Зх35 мм² + 1x95 мм²).

8.3 Выбор сечения проводника на IV уровн

Рисунок 8.1–Расчетная схема для выбора проводника на IV уровне

Выбираем высоковольтный кабель КЛ. Рекомендуемый тип кабеля −

ААШвУ с.141/7/.

Рассмотрим режимы работы.

а) Нормальный режим (QB отключен).

Расчетная активная мощность (P_P , кВт)

(8.5)

где P_P.III = P_P = 262,083 берется из распечатки результатов работы программы KRM;

k_u.СД = 0,9 − коэффициент использования СД , взят на с.40 /6/;

P_НОМ.СД = 630 кВт − номинальная мощность СД, взята из раздела 3, с. 18;

k_u.ИВГ = 0,4 коэффициент использования ИВГ, взят на с.40 /6/;

S_p.ИВГ = 2000 кВА − номинальная мощность ИВГ, взята из раздела 1;

соsц_ИВГ = 0,5 − коэффициент мощности ИВГ

P_p = P_p.IV = 262,083+ 0,9∙630+ 0,4∙2000∙0,5= 1229,083 кВт.

Расчетная реактивная мощность (Q_P , квар)

(8.6)

где Q _C = 0 квар − реактивная мощность, потребляемая от системы, берется из

распечатки результатов работы программы KRM

Q _Р = Q _Р.IV = 0 + 0,4∙2000∙0,866 = 682,8 квар.

Расчетный ток нормального режима (I_{P, IV} ,А)

А. (8.7)

б) Утяжеленный режим (послеаварийный, QB включен).

Расчетный ток утяжеленного режима (I_{у IV} ,А)

(8.8)

А.

в) Трехфазное короткое замыкание (КЗ) в начале кабельной линии. Действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ в начале кабельной линии ( I_к , кА)

где U_СР =1,05∙U_{ГПП ,НН} = 1,05∙10 = 10,5 кВ − напряжение системы ;

S_к = 175 MBA − мощность КЗ на секции РУ низкого напряжения ГПП

А.

Условия выбора:

а) Выбор кабеля по экономической плотности тока Экономически целесообразное сечение (F_ЭK) , мм²

(8.10)

где j_ЭК = 1,4 − экономическая плотность тока для кабеля с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами из таблицы 1.3.36 /3/ для Т_м = 4000 ч/год

Выбираем по таблице 1.3.16 /3/ ближайшее стандартное номинальное сечение (F_{hom .1}) , мм²

F_{hom. 1} = 70 мм².

б) Выбор кабеля по нагреву Рассматриваем утяжеленный режим

(8.11)

где I_доп.IV , А − допустимый длительный ток для кабеля с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевыми жилами, прокладываемого в земле, трехжильного, таблица 1.3.16/3/;

k_пер = 1,3 − коэффициент перегрузки, на период ликвидации аварии

допускается перегрузка по току для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ на 30% длительностью 6 часов в сутки на срок до 5 суток, но не более 100 ч в год, если в остальные часы этих суток нагрузка не превышала длительно допустимой, п. 2.4.8 /5/;

(8.12)

А.

Выбираем по таблице 1.3.16 /3/ ближайшее большее стандартное номинальное сечение (F_{HOM. 2}),мм² , соответствующее I_доп.IV = 150 А.

F_{HOM. 2} =150 мм².

в) Выбор кабеля по термической стойкости

Определяем сечение, минимальное по термической стойкости, (F_m.min, мм²)

(8.13)

где С_Т = 90 − тепловая функция ( для кабелей до 10 кВ с алюминиевыми жилами), значение взято из таблицы 8.3 /2/;

t_n − полное время отключения, с

(8.14)

где t_P3 =0,1 с − время срабатывания релейной защиты (токовая отсечка);

t_{откл .В} = 0,095 с − собственное время отключения выключателя типа ВМПЭ;

Т_а = 0,045 с − соответствует ударному коэффициенту к_уд = 1,8

t_n=0,1+0,095+0,045=0,24 с;

мм².

Выбираем по таблице 1.3.16 /3/ ближайшее большее стандартное номинальное сечение (F_{HOM. 3}) ,мм²

F_{HOM. 3} = 70м².

Выбираем окончательно сечение кабеля на IV уровне, как наибольшее из трех:

(8.15)

FH0M = тах (70;150;70=150 мм2.

Итак, в качестве проводника на IV уровне выбран кабель ААШвУ(Зх150мм²).