2.3 Выбор сечений проводов и кабелей

Сечение проводов и жил кабелей выбирают в зависимости от ряда технических и экономических факторов. Электрические сети можно рассчитать:

• по экономической плотности тока;

• по потере напряжения;

• по нагреву.

Согласно ПУЭ выбор экономически целесообразного сечения производят по экономической плотности тока, которая зависит от материала проводников, конструкции провода и числа часов использования максимума активной мощности, поэтому выберем сечения проводов по экономической плотности тока. [1] Для выбора высоковольтного оборудования найдём расчетный ток:

Для трансформаторов:

(2.10)

где U_ном- номинальное напряжение сети, равное 10 кВ

Для АД номинальный ток определится:

(2.11) где Р_ном – номинальная мощность электродвигателя, кВт; U_ном – номинальное напряжение, кВ; сos φ – коэффициент мощности электроприемника.

Для линий, питающих ЗРУ 10 кВ, в качестве расчётного тока принят ток послеаварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя. Расчётный ток для этого случая определим по величине расчётной мощности:

(2.12)

где S_расч – расчётная мощность

Выбор сечения воздушной линии 10 кВ по экономической плотности тока производится следующим образом. Экономически целесообразное сечение:

(2.13)

_{где Jэк-экономическая плотность тока для медных проводов Jэк=2.1А/мм (т.к. 3000<Т<5000ч),[1]}

(мм²)

Произведем выбор сечения. Результаты выбора сведены в таблицу 2.2

Таблица 2.2

Результаты выбора сечения

Наименование потребителя	Расчетная мощность кВт, (кВ·А)	Номинальный ток, А	Сечение жилы мм^2	Принятая марка кабеля
Котельная	600	1102,9	4(5*150)	ВБбШв
Цех обогащения	300	541,9	2(5*120)	ВБбШв
Щит распределительный	45	81,28	5*70	ВВГнг
Щит ЩСН	40	72,25	5*16	ВБбШв
Трансформатор	1000	57,5	3*50+1*25	АПвЭВ-10

2.4 Расчёт токов короткого замыкания

Электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом этих токов.

На рис. 3.1 приведена расчетная схема замещения.

Сопротивления на схемах замещения выражены в мОм и приведены к напряжению 0,4кВ. Расчет токов КЗ сети 0,4кВ выполнен по РД 153-34.0-20.527-98.

Рис. 3.1 Расчетная исходная схема замещения

Расчет сопротивлений:

Сопротивление генератора:

- мощность генератора

- сопротивление генератора

- базисное напряжение

- результирующая эквивалентная ЭДС для турбогенераторов мощностью до 100 мВт принимается =1,08Uн

Сопротивление трансформатора:

Активное сопротивление прямой последовательности трансформатора

- напряжение КЗ

Полное сопротивление трансформатора:

Индуктивное сопротивление трансформатора:

Сопротивление шинопровода:

Активное и индуктивное сопротивление шинопровода Ш1

Сопротивление кабельной линии КЛ1- расчет выполнен по методике «расчет удельных сопротивлений силовых кабелей» (для кабельных линий КЛ2-КЛ4 посчитано аналогично):

,

,

,

,

Сопротивление автоматических выключателей:

Сопротивление выключателя QF Iн=2500 А	мОм
Сопротивление выключателя QF1 Iн=1600 А
Сопротивление выключателя QF2 Iн=600 А
Сопротивление выключателя QF3 Iн=200 А
Сопротивление выключателя QF4 Iн=100 А

Расчет токов короткого замыкания:

Параметр	Расчетная формула	Место КЗ
		К-0	К-1	К-2	К-3	К-4
Суммарное активное сопротивление прямой последовательности до точки КЗ		2,08	6,3	14,8	7,2	165
Суммарное реактивное сопротивление прямой последовательности до точки КЗ		11,6	14,7	18,4	13,4	25,2
Суммарное активное сопротивление нулевой последовательности до точки КЗ		2,2	22,4	49,3	17,3	268,6
Суммарное реактивное сопротивление нулевой последовательности до точки КЗ		8,8	18,23	29,8	15,2	211,9
Полное сопротивление цепи при дуговом трехфазном КЗ		13,2	17,9	26,3	17,5	170,9
Полное сопротивление цепи при дуговом однофазном КЗ		12,3	22,3	37,6	20,2	222
Ток дугового трехфазного КЗ		16,9	12,5	8,5	12,7	1,3
Ток дугового однофазного КЗ		17,9	10,03	6,02	11,03	1,04