2.3. Расчет силовой сети.

В расчет силовой сети входят:

-Выбор марки и сечения кабеля от заводской подстанции до цеховой с проверкой на нагрев и потерю напряжения.

-Выбор марки и сечения кабелей или шинопроводов по цеху с проверкой на нагрев и потерю напряжения.

Для выбора кабеля с высокой стороны (от заводской подстанции до цеховой) определяется номинальный рабочий ток цехового трансформатора:

Iр=Sн/(√3·Uвн) [А] (23)

где: Sн- номинальная мощность выбранного трансформатора [кВА]

Uвн-напряжение трансформатора с высокой стороны [кВ]

Затем определяется экономическое сечение кабеля по формуле:

Sэк=Iр/jэк [мм²] (24)

где: jэк-экономическая плотность тока[А/мм²].

Берется из таблиц по числу часов использования максимума нагрузки Тм, которое дается в задании: Для алюминиевого кабеля при:

Тм=1000-3000 jэк=1,6 А/мм²

Тм=3000-5000 jэк=1,4 А/мм²

Тм=5000 и выше jэк=1,2 А/мм²

В зависимости от условий прокладки (обычно в земле) выбирается марка кабеля.

По Sэк выбирается ближайшее стандартное сечение и выбранное сечение проверяется на нагрев и потерю напряжения.

По нагреву должно соблюдаться условие:

Iр≤Iдоп

где: Iдоп- допустимый ток [A]

Потерю напряжения в кабеле находим по формуле:

∆U%=√3·100·Iр·ℓ/Uн·(r_о·cosφ+х_о·sinφ) [%] (25)

где: Iр- расчетный ток.

ℓ- длина линии [км]

Uн- номинальное напряжение [В]

r_о и х_о- из таблицы или конспекта в зависимости от сечения

cosφ- коэффициент мощности цеха (или линии). Определяется из таблицы 2 графа7

Должно соблюдаться условие:

∆U%≤∆U%доп

Экономическое сечение кабелей или шинопроводов по цеху определяем по формуле:

Sэк=Iм/(1,4·jэк) [мм²]

где: Iм- максимальный ток данной линии.

Таблица 2 графа15.

Выбирается ближайшее стандартное сечение и выбранное сечение проверяется на нагрев и потерю напряжения, для чего находим r_о, х_о и ℓ каждой линии. ℓ- определяем по плану цеха. Масштаб 1:200. Данные по кабелям и шинам сводим в таблицу 4.

Расчет

Определяем номинальный ток цехового трансформатора:

Iр=Sн/(√3·Uвн)=400/(1,73·10)=23,1А

Определяем экономическое сечение кабеля:

Sэк=Iр/jэк=23,1/1,4=16,5мм²

Sст=16мм² Iдоп=75А

Iр≤Iдоп

23,1А≤75А- условие выполняется

∆U%=√3·100·Iр·ℓ/Uн·(r_о·cosφ+х_о·sinφ)= 1,73·100·23,1·0,7/10000··(2,08·0,55+0,07·0,82)=0, 99%

∆U%≤∆U%доп

0,99%<5%- условие выполняется

Выбираем кабель марки АСБ 3·16, проложенный в земле.

Питающая линия 1(шинопровод)

Sэк=Iм/(1,4·jэк)=110,2/(1,4·1,4)=56,2мм²

Sст=15·3=45мм² Iдоп=165А

Iр≤Iдоп

110,2<165А- условие выполняется

∆U%=√3·100·Iр·ℓ/Uн·(r_о·cosφ+х_о·sinφ)= 1,73·100·110,2·0,03/380·(0,475·0,61+0,2·0,78)=0,66%

∆U%≤∆U%доп

0,66%<5%- условие выполняется

Выбираем шинопровод марки ШМА 15·3, проложенный в воздухе.

Питающая линия 2 (шинопровод)

Sэк=Iм/(1,4·jэк)=382,8/(1,4·1,4)=195,3мм²

Iдоп=480А

Iр≤Iдоп

382,8А<480А- условие выполняется

∆U%=√3·100·Iр·ℓ/Uн·(r_о·cosφ+х_о·sinφ)= 1,73·100·382,8·0,042/380·(0,222·0,51+0,17·0,85)=1,88%

∆U%≤∆U%доп

1,88%<5%- условие выполняется

Выбираем шинопровод марки ШМА 40·4, проложенный в воздухе.

Питающая линия 3 (РП1)

Sэк=Iм/(1,4·jэк)=16/(1,4·1,4)=8,1мм²

Iдоп=38А

Iр≤Iдоп Sст=4мм

16А<38А- условие выполняется

∆U%=√3·100·Iр·ℓ/Uн·(r_о·cosφ+х_о·sinφ)= 1,73·100·16·0,008/380·(8,35·0,8+0,1·0,58)=0,39%

∆U%≤∆U%доп

0,39%<5%- условие выполняется

Выбираем кабель АВВГ 4х4мм

Таблица 4 Расчет кабелей

Наименование	Марка	Sэк мм2	Sст мм2	Iр А	Доп.ток			rо Ом/км		хо Ом/км		ℓ км
					з	в
От зав. до цех.	АСБ	16,5	16	23,1	75	─	2,08		0,07		0,7
Линия 1	ШМА	56,2	45	110,2	─	165	0,475		0,2		0,03
Линия 2	ШМА	195,3	160	382,8	─	480	0,222		0,17		0,042
Линия 3	АВВГ	8,1	16	16	─	38	8,35		0,1		0,008