8 Выбор сечения 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/), т.к. в нормаль­ном режиме он не обтекается током, т.е. не участвует в тепловом процессе.

Условие выбора провода по нагреву

, (8.1)

где − допустимый длительный ток для провода на I уровне, А;

− номинальный ток АД, А с.26.

А.

По данным таблицы 1.3.5 /3/ выбираем провод АПВ мм², для которого допустимый длительный ток А.

Предохранитель защищает АД только от КЗ, поэтому условие согласования плавкой вставки с защищаемым проводником

, (8.2)

где I_ном,В2 − номинальный ток плавкой вставки, I_ном,В2 = 60 A с.27.

А.

Итак, окончательно выбираем проводник на I уровне: провод АПВ

мм².

8.2 Выбор сечения проводника на II уровне

На II уровне используем в качестве проводника кабель с бумажной пропи­танной изоляцией, четырехжильный, проложенный в воздухе.

Условие выбора кабеля по нагреву

, (8.3)

где − допустимый длительный ток для кабеля на II уровне, А;

− расчетный ток группы ЭП, А с.34.

А.

Выбираем ближайший больший допустимый ток А, соответ­ствующий кабелю сечением мм² с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в воздухе, таблица 1.3.18 /3/.

Условие согласования проводника с расцепителем автомата

, (8.4)

где − номинальный ток расцепителя автомата, А с.35.

А.

Окончательно выбираем в качестве проводника на II уровне кабель марки ААШвУ (3×120 + 1×70) мм².

8.3 Выбор сечения проводника на IV уровне

Сечение проводника на IV уровне выбираем для фрагмента, показанного на рисунке 8.1

Рисунок 8.1 Расчетная схема для выбора проводника на IV уровне

Выбираем высоковольтный кабель KЛ1. Рекомендуемый тип кабеля –ААШвУ с.141 /7/.

Рассмотрим режимы работы:

 Нормальный режим (QB2 отключен).

Расчетная активная мощность ( , кВт)

, (8.5)

где − расчетная активная мощность на третьем уровне, А с.22;

− коэффициент использования СД (компрессора), с.140 /6/;

− номинальная мощность СД, кВт с.12;

− коэффициент использования ИВГ (вентильные преобразователи), с.140 /6/;

− номинальная мощность ИВГ, МВА с.7;

− коэффициент мощности ИВГ, с.140 /6/.

кВт.

Расчетная реактивная мощность ( , квар)

, (8.6)

где − реактивная мощность, потребляемая от системы, квар с.49;

− соответствует .

квар.

Расчетный ток нормального режима ( , А)

А. (8.7)

 Утяжеленный режим (послеаварийный, QB2 включен).

Расчетный ток утяжеленного режима ( ,А):

; (8.8)

А.

 Трехфазное короткое замыкание (КЗ) в начале кабельной линии.

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ в начале кабельной линии ( , кА)

, (8.9)

где S_к − мощность КЗ на секции НН ГПП, S_к =190 МВА с.7;

10³ – коэффициент пересчета;

− среднее напряжение ступени, кВ

кВ. (8.10)

А.

Условия выбора кабеля:

 Выбор кабеля по экономической плотности тока.

Экономически целесообразное сечение ( , мм²)

, (8.11)

где − экономическая плотность тока для кабелей с бумажной изоляции и алюминиевыми жилами, А/мм² таблица 1.3.36 /3/ для ч/год.

мм².

Округлим полученное значение до ближайшего стандартного сечения ( , мм²), таблица 1.3.16 /3/ мм².

 Выбор кабеля по нагреву.

Рассмотрим утяжеленный режим

, (8.12)

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

− коэффициент перегрузки, на период ликвидации аварии допускается перегрузка по току для кабелей с бумажной изоляцией напряжением до 6 кВ на 30 % продолжительностью не более 6 часов в сутки на срок до 5 суток, но не более 100 часов в году, если в остальные периоды этих суток нагрузка не превышала длительно допустимой, п. 2.4.8 /5/.

; (8.13)

А.

По таблице 1.3.16 /3/ выбираем ближайшее большее стандартное значение А, которому соответствует номинальное сечение мм².

 Выбор кабеля по термической стойкости.

Определяем сечение, минимальное по термической стойкости ( )

мм², (8.14)

где − тепловая функция, для кабелей 6 кВ с алюминиевыми жилами, таблица 8.3 /2/;

− полное время отключения

, (8.15)

где − время срабатывания релейной защиты (токовая отсечка),

/6/;

− собственное время отключение выключателя , с /8/;

− постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, соответствует ударному коэффициенту, с /6/.

с;

мм².

По таблице 1.3.16 /3/ выберем ближайшее большее стандартное номинальное сечение ( , мм²) мм².

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

;

мм²,

таким образом, в качестве проводника на IV уровне выбран кабель

ААШвУ(3120) мм².