7. Выбор токоведущих частей

К токоведущим частям относятся схемы, шинопроводы, кабельные линии, воздушные линии, провода и т.д.

Токоведущие части должны обеспечивать бесперебойную работу электроприемников цеха, как в нормальном, так и в аварийном режимах – при выходе из строя одного источника питания.

Насосная станция питается по двум кабельным линиям с шин 10 кВ ГПП. Кабельные линии прокладываются непосредственно в земляных траншеях. Окружающей средой для кабелей является земля.

По [7.17] и [2.44] номинальная температура земли tокр.ном. =15°С. Так как кабели - высоковольтные, то рекомендуется использовать изоляцию жил – бумажную, с маслоканифольной нестекающей пропиткой.

Допустимая температура нагрева кабеля tдоп. =60°С по [7.15 табл.1.12], [1.156.табл.3.8]

Поскольку напряжение сети 10кВ, то сечение кабеля выбираем методами: по нагреву и по экономической плотности тока. Большее полученное сечение проверяем на нагрев в реальных условиях, на допустимую потерю напряжения, на термическую устойчивость при коротком замыкании.

7.1. Выбор сечения кабеля по нагреву

Условие проверки:

[1.43 табл.2.9.]

по [ПЗ. пункт 5]

Сечение кабеля: S=16мм²,

По [1.510 табл. П2.1] 75А

Марка кабеля: ААБ-10-3х-16

7.2. Выбор сечения кабеля по экономической плотности тока [1.62;1.9]

где - сечение кабеля по экономической плотности тока, мм²

- рабочий ток линии, А

- экономическая плотность тока, А/мм²[2.85.табл.2.26]

где - число кабельных линий, шт.

- номинальное напряжение, кВ

Так как сечение кабеля 16мм² (для кабелей напряжением 10кВ минимальное сечение равно 16мм²) [2.86]

7.3. Проверка сечения кабеля на нагрев

Условие проверки:

где - допустимый ток, протекающий по кабелю в реальных условиях, А

- коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды, [2.358.табл.П1]

- поправочный коэффициент, зависящий от числа работающих кабелей, [2.358. табл.П1]

Если условие проверки соблюдается, кабель по нагреву проходит.

7.4. Подбор выдержки времени

Для того, чтобы определить время действия токов короткого замыкания составляют схему для определения выдержки времени:

Рисунок 7 – Cхема для определения выдержки времени

Для того, чтобы при повреждении одного из электродвигателей на отключился трансформатор Т2, его защита должна иметь выдержку времени большую, чем на величину ступени селективности , т.е. = + .

Аналогично последующие выдержки времени защиты трансформатора Т1 и генератора G: , [2.281].

Принимаю для защиты =0,25с, так как в схеме ступенчатая селективность, то принимаю с.

7.6. Проверка высоковольтного силового кабеля на термическую устойчивость к токам короткого замыкания.

Условие проверки:

где - допустимая температура нагрева кабеля при коротком замыкании, с =200°С [2.246] [1.156.табл.3.8]

- действительная температура нагрева кабеля при коротком замыкании =150°С [3.53.табл.3.4.]

7.6.1. Определяем температуру нагрева кабеля в нормальном режиме

где - температура нагрева кабеля в нормальном режиме, °С

- температура окружающей среды, =15°С [2.358.табл.П2]

- допустимая температура нагрева кабеля в нормальном режиме, °С, =60°С [1.156.табл.3.8]

- ток протекающий по токоведущим частям, А [1.510.табл.П.2.1]

- длительно-допустимый ток, А

При соблюдении условий проверки продолжаем выполнять проверочный расчет.

7.6.2. Зная по графику [2.245.рис.6.13] определяем коэффициент

7.6.3. Зная определяем коэффициент , пропорциональный полному количеству теплоты, выделенной после короткого замыкания

где - количество теплоты выделенное после К.З.

- количество теплоты выделенное до К.З.

- ток короткого замыкания, А

- сечение кабеля, мм²

- приведенное время действия тока К.З.

Если кабель не проходит по режиму короткого замыкания, принимаем кабель большего сечения, например =150мм².

Определяем [2.245, рис.6.13]. Зная определяем .

Если условие проверки выполняется, то есть:

то кабель по режиму короткого замыкания проходит.

Принимаем кабель ААБ – 10-3х150 [1.511.табл.П2.1], А

Низковольтные кабели проверяются по нагреву и на потерю напряжения аналогично высоковольтным кабелям. По экономической плотности тока низковольтные кабели не выбираются. Проверка на режим К.З. проводится после выбора электрических аппаратов. Результаты расчета низковольтных кабелей сводятся в таблицу 11.