Порядок расчета
4.1.Определяем расчетные значения токов линий, А:
-воздушной и питающей линии
,
(4.1)
-кабельной, для питания электродвигателя
,
(4.2)
где Sр-расчетная электрическая нагрузка линии;Uн-номинальное напряжение питающей линии;Uнд, cosн,н,Рн-номинальные параметры, электродвигателя
4.2.Определяем расчетное сечение по формуле, мм2:
,
(4.3)
где jэ-экономическая плотность тока, определяемая согласно ПУЭ или по таблице 4.2
4.3. Для каждой линии по Sэ выбираем два варианта сечений: первый вариант- ближайшее большее; второй вариант- ближайшее меньшее (табл.4.4.).При этом необходимо учитывать минимальное сечение проводов по условиям снижения потерь мощности на коронирование и по условиям механической прочности:для ВЛ напряжением: 6-10 кВ минимальное сечение по условия снижения потерь на корону не может быть менее 25 мм2; напряжением 35 кВ не менее 35 мм2; напряжением 110 кВ не менее 70 мм2; напряжение 220 кВ не менее 120мм2. Выбранные сечения заносим в таблицу 4.3. Дальнейший расчет ведем в таблице 4.3
Таблица 4.2.Значения экономической плотности тока, А/мм2
проводники |
Экономическая плотность тока при Т=5000 час и более, А/мм2 |
Неизолированные провода и шины алюминиевые |
1 |
Кабели с бумажной изоляцией: Алюминиевые Медные |
1,2 2 |
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией: Алюминиевые Медные |
1,6 1,7 |
Таблица 4.3. Расчет сечений питающих линий
№ |
Определяемые величины |
Формулы |
ВЛ |
КЛ1,3 |
КЛ2,4 |
|||
Вариант 1
|
Вариант 2
|
Вариант 1
|
Вариант 2
|
Вариант 1
|
Вариант 2
|
|||
1. |
Стандартное сечение, мм2 |
Scт-, табл.4.4 |
|
|
|
|
|
|
2. |
Допустимый ток, А |
Iдоп -, табл.4.4 |
|
|
|
|
|
|
3. |
Индуктивное удельное сопротивление линии, Ом/км |
х0 - табл.4.4 |
|
|
|
|
|
|
4. |
Активное удельное сопротивление линии, Ом/км |
r0=1000/(Sст), -удельная проводимость проводов, =32 м/Ом∙м2- для алюминия = 53 м/Ом∙м2 -для меди |
|
|
|
|
|
|
5. |
Стоимость одного км линии, (тыс.руб.)/км |
Kуд-(4, стр. 510) |
|
|
|
|
|
|
6. |
Длина линии, км |
l-из исходных данных |
|
|
|
|
|
|
7. |
Коэффициент загрузки линии |
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Потери мощности при действительной нагрузке, кВт/км |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Потери электрической энергии, (кВт∙ ч)/(год∙ км)
|
где Т-число часов использования максимума Т=5000час (16) |
|
|
|
|
|
|
10 |
Стоимость потерь электроэнергии (тыс. руб.)/год |
где соп- стоимость 1кВт∙ ч электроэнергии в тыс. руб. |
|
|
|
|
|
|
11 |
Капитальные вложения на сооружения линии, (тыс. руб.)/км |
К = Куд l |
|
|
|
|
|
|
12 |
Ежегодные амортизационные отчисления, (тыс. руб.)/год |
Са = К kа, где kа-коэффициент амортизационных отчислений: kа=0,04 для ВЛ с железобетонными опорами; kа =0,045 для КЛ |
|
|
|
|
|
|
13 |
Годовые эксплутационные расходы, (тыс. руб.)/год |
Сэ = Сп +Са |
|
|
|
|
|
|
14 |
Годовые приведенные затраты (тыс. руб.)/год |
З = Сэ + 0,12 К |
|
|
|
|
|
|
15 |
Потери напряжения, В |
|
|
|
|
|
||
16 |
Потери напряжения, % |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
Температура нагрева кабеля (для воздушных линий не рассчитывать) С |
0=15С-для земли, 0=25С-для воздуха, доп=(60-70)С (1, стр.44) |
|
|
|
|
|
|
,
,
100%
4.4. Делаем вывод об окончательном выборе сечений и краткую характеристику линий: из двух проанализированных вариантов сечений выбираем 1 экономически выгодный. Экономически выгодным является сечение с наименьшими годовыми приведенными затратами, с потерями напряжения меньше 5% от номинального напряжения, с допустимой температурой нагрева. В выводе необходимо указать , марку провода, кабеля, материал проводника, сечение линии (воспользуйтесь таблицей 4.5 и рекомендациями)
Таблица 4.4.Технические данные воздушных и кабельных линий
Стандартное сечение, Sст ,мм2 |
Допустимый ток, Iдоп, А (воздушные лини, АС) |
Допустимый ток, Iдоп А (кабельных линий, АА) |
Удельные индуктивные сопротивления, ом/км (х0) |
||||
10 кВ |
6 кВ |
Воздушные линии |
Кабельные линии |
||||
(6-10)кВ |
(110-35) кВ |
6 кВ |
10 кВ |
||||
10 |
84 |
60 |
60 |
0,41 |
- |
0,1 |
0,11 |
16 |
111 |
75 |
80 |
0,41 |
- |
0,1 |
0,11 |
25 |
142 |
90 |
105 |
0,41 |
- |
0,1 |
0,11 |
35 |
175 |
115 |
125 |
0,38 |
0,42 |
0,08 |
0,09 |
50 |
210 |
140 |
155 |
0,38 |
0,42 |
0,08 |
0,09 |
70 |
265 |
165 |
245 |
0,38 |
0,42 |
0,08 |
0,09 |
95 |
330 |
205 |
225 |
0,35 |
0,4 |
0,08 |
0,08 |
120 |
375 |
240 |
260 |
0,35 |
0,4 |
0,08 |
0,08 |
150 |
390 |
275 |
300 |
0, 35 |
0,4 |
0,08 |
0,08 |
180 |
405 |
310 |
340 |
0, 35 |
0,4 |
0, 08 |
0, 08 |
Таблица 4.5. Рекомендации по применению проводов воздушных линий.
Марка провода |
Конструкция провода |
Преимущественная область применения |
М |
Провод, состоящий из одной или скрученный из нескольких медных проволок |
В атмосфере воздуха типов II и III на суше и море всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ |
А |
Провод, скрученный из алюминиевых проволок |
В атмосфере воздуха типов I и II при условии содержания в атмосфере сернистого газа не более 150 мг/м2 · сут (1,5 мг/м3) на суше всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ, кроме ТВ и ТС |
АКП |
Провод марки А, но межпроволочное пространство всего провода, за исключением наружной поверхности, заполнено нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости |
На побережьях морей, соленых озер, в промышленных районах и районах засолоненных песков, а также в прилегающих к ним районах с атмосферой воздуха типов II и III на суше и море всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ |
АС |
Провод, состоящий из стального сердечника и алюминиевых проволок |
В атмосфере воздуха типов I и II при условии содержания в атмосфере сернистого газа не более 150 мг/м2 · сут (1,5 мг/м3) на суше всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ, кроме ТС и ТВ |
АСКС |
Провод марки АС, но межпроволочное пространство стального сердечника, включая его наружную поверхность, заполнено нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости |
На побережьях морей, соленых озер в промышленных районах и районах засолоненных песков, а также в прилегающих к ним районах с атмосферой воздуха типов II и III при условии содержания в атмосфере сернистого газа не более 150 мг/м2 · сут (1,5 мг/м3) и хлористых солей не более 200 мг/м2 сут на суше всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ, кроме ТВ |
АН |
Провод, скрученный из проволок нетермообработанного алюминиевого сплава марки АВЕ |
В атмосфере воздуха типов I и II при условии содержания сернистого газа не более 150 мг/м2 · сут (1,5 мг/м3) на суше всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ, кроме ТВ и ТС |
АЖ |
Провод, скрученный из проволок термообработанного алюминиевого сплава марки АВЕ |
В атмосфере воздуха типов I и II при условии содержания в атмосфере сернистого газа не более 150 мг/м2 · сут (1,5 мг/м3) на суше всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ, кроме ТВ и ТС |
АЖКП |
Провод марки АЖ, но межпроволочное пространство всего провода, за исключением наружной поверхности, заполнено нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости |
На побережьях морей, соленых озер, в промышленных районах и районах засолоненных песков, а также в прилегающих к ним районах с атмосферой воздуха типов II и III на суше и море всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150 исполнения УХЛ |
Лист с заданием 4. «Проверка степени усвоения изученной информации»
Ответьте на вопросы:
1.Современное состояние ВЛ и КЛ.
2.Назначение ВЛ и КЛ
3.Алгоритм расчета высоковольтных питающих линий
4.Как сделать вывод о выборе сечений?
Список абривиатур
ВЛ-воздушная линия электропередач
КЛ- кабельная линия
ПУЭ- правила устройства электроустановок
СИП-провод самонесущий изолированны
Терминологический словарь
Плотность тока - одна из основных характеристик электрического тока: равна электрическому заряду, переносимому в 1 с через единичную площадку, перпендикулярную направлению тока.
Домашнее задание
Составить отчет о проделанной работе
Литература: Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.-М.: «Мастерство», глава 16