3.2. Выбор сечения линий электропередачи

В общем случае сечение кабельных линий выбирается по экономической плотности тока и проверяется по допустимой температуре нагрева и по допустимой потере напряжения. Проверка по нагреву в длительном режиме выполняется по допустимому току. Проверка по нагреву в кратковременном режиме (при КЗ) выполняется как проверка кабельной линии на термическую стойкость по термическому сечению.

При выполнении домашнего задания выбор сечения кабельных линий рекомендуется выполнять в зависимости от назначения линии следующим образом.

Сечение кабельных линий к одиночным электродвигателям определяется по длительно допустимому току и проверяется на термическую стойкость при К3. Ток КЗ и длительность протекания тока КЗ t_К принять из таблицы 1.

Длительно допустимый ток I_ДОП. указывается в справочниках. При этом условие выбора сечения кабельной линии по допустимому току (без учета поправочных коэффициентов) имеет вид

I_ДОП > I_Р (21)

Учет поправочных коэффициентов при определении допустимого тока следует выполнить в соответствии с [7] (для студентов специальности АЭ).

Сечение кабельных линий Л3 и Л4 распределительной сети рекомендуется выбрать по экономической плотности тока, по допустимому току длительного режима и проверить на термическую стойкость при коротких замыканиях и на потерю напряжения. Допустимую потерю напряжения рекомендуется принять ΔUдоп. =5%.

Сечение воздушной линии Л1 выбирается по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току.

Экономическая плотность тока принимается по справочной литературе в зависимости от материала провода линии электропередачи (принять алюминий), климатических условий и времени использования максимума нагрузки Т_М. Время Тм принимается по таблице 2 или определяется по (13).

3.3. Расчет токов короткого замыкания.

Перед выполнением задания следует изучить методику расчета токов КЗ по [10-12]. Цель расчетов токов КЗ — использование найденных токов при выборе электрических аппаратов. Это означает, что необходимо найти наибольшие установившиеся, начальные (сверхпереходные) и ударные значения токов КЗ, которые могут протекать через выбираемые аппараты..

Расчет токов КЗ начинается с выбора расчетного режима. При выборе расчетного режима работы электрической сети нужно помнить, что в нормальном режиме работы все секционные выключатели на рис. 1-9 (Q3 в РУ-6 кВ ГПП, секционные выключатели на РП1, РП2, КТП1, КТП2) выключены.

В послеаварийном режиме один из секционных выключателей будет включен, а один из вводных выключателей – отключен.

Например, после аварийного отключения одного из трансформаторов Т 1 или Т2 на рисунках 1-9 секционный выключатель Q3 в РУ-6 кВ ГПП включается и обе секция шин IСШ и IIСШ получают питание от одного (оставшегося в работе) трансформатора. При этом в подпитке точки КЗ будут участвовать электродвигатели обеих секций шин РУ-6 кВ ГПП. Возможны и другие послеаварийные режимы. Например. отключение одной из линий к РП1 (или к РП2). При этом в послеаварийном режиме будет включен секционный выключатель РП1 (или РП2).

При выборе расчетного режима следует описать все возможные режимы и выбрать самый тяжелый, при котором токи КЗ через выбираемые аппараты будут наибольшими. Описание может быть, например, таким.

Нормальный режим. Все вводные выключатели включены, все секционные выключатели отключены. В подпитке точки КЗ могут участвовать электродвигателей только одной секции шин..

Послеаварийный режим, возникающий после аварийного отключения одного из трансформаторов Т1 или Т2 на ГПП. В послеаварийном режиме отключен один из вводных выключателей (Q1 или Q2) и включен секционный выключатель (Q3). В подпитке точки КЗ участвуют все электродвигатели обеих секций шин.

Ремонтный режим. Возникает после планового отключения одного из трансформаторов Т1 или Т2 при выводе в ремонт. В ремонтном режиме отключен один из вводных выключателей (Q1 или Q2) и включена ремонтная перемычка на стороне высшего напряжения ГПП (на схеме не показана). При этом линии Л1 и Л2 оказываются в включенными в параллель. Секционный выключатель Q3 включен. В подпитке точки КЗ могут участвовать часть электродвигателей обеих секций шин. Другая часть электродвигателей при плановом ремонте элементов питающей сети выводится из работы.

В качестве расчетного режима принимается, как правило, послеаварийный режим. Оперативная схема электроснабжения, составленная для послеаварийного режима с учетом конкретного состояния включателей, и будет расчетной схемой. Все выключатели, показанные на расчетной схеме, включены. При этом в подпитке точки КЗ участвуют все высоковольтные электродвигатели.

В начале следует найти установившиеся и ударные токи К3 от питающей системы. которые будут одинаковы для всех аппаратов РУ- 6 кВ ГПП. Для этого рассматривается КЗ на шинах 6 кВ. Затем следует найти токи К3, протекающие через каждый выбираемый аппарат (выключатель) в результате подпитки от электродвигателей. Расчет токов подпитки от электродвигателей, подключенных к шинам РУ-6 кВ ГПП, следует производить без учета сопротивления кабельных линий. Расчет токов подпитки от высоковольтных электродвигателей, питающихся от шин РП1 или РП2, производится с учетом сопротивления кабельных линий Л3 и Л4 (только для студентов специальности АЭ).

Результирующие сквозные токи К3 через выключатели РУ-6 кВ ГПП определяются арифметическим суммированием токов К3 от системы и токов подпитки от электродвигателей.

Для определения сквозного тока КЗ через какой либо выключатель следует мысленно переносим точку КЗ с шин 6 кВ, за этот выключатель, удаляя точку КЗ дальше от энергосистемы. При этом через выключатель будет протекать ток КЗ и от системы и от электродвигателей.

При определении ударных токов КЗ ударные коэффициенты можно принимать: для ударного тока от системы при КЗ на шинах 6 кВ ГПП К_У=1,8; для ударного тока от АД К_У=1,6; для ударного тока от СД К_У=1,9.

При КЗ на шинах 6 кВ РП или КТП (задача 2) определяется наибольшие значения установившихся, начальных и ударных токов КЗ,. Расчет выполняется методом относительных единиц

Последовательность расчета токов КЗ может быть следующая.

1. Выбор и расчет базисных величин