7. Выбор проводников

Сечения проводов и жил кабелей выбирают в зависимости от технических и экономических показателей.

Экономические условия выбора, заключаются в определении сечения линии, приведенные затраты на сооружение которой будут минимальными.

Технические факторы, влияющие на выбор сечений проводников [7]:

- нагрев от длительного выделения тепла рабочим (расчетным) током;

- нагрев от кратковременного выделения тепла током К.З.;

- потери (падение) напряжения в жилах кабелей или проводах воздушной линии от проходящего по ним тока в нормальном и аварийном режимах;

- механическая прочность – устойчивость к механической нагрузке;

- коронирование – фактор, зависящий от напряжения, сечения провода и окружающей среды.

На коронирование проверяют воздушные линии напряжением выше 35 кВ .

Выбор сечений по нагреву осуществляется по расчетному току. Для параллельно работающих линий в качестве расчетного принимается ток послеаварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя. По справочным данным выбирают ближайшее большее значение сечения. Во всех случаях не следует стремиться повышать сечение без достаточных на то причин.

Для выбора термически стойкого сечения жил кабеля необходимо знать установившийся ток К.З. и возможное время прохождения этого тока через линию электропередач (ЛЭП). Время определяется уставками защиты.

После определения минимального допустимого сечения провода (кабеля) по техническим условиям, его сравнивают с экономически целесообразным сечением.

Выбор экономически целесообразного сечения по ПУЭ производят по экономической плотности тока в зависимости от материала провода и числа часов использования максимума нагрузки.

, где

j_эк – экономическая плотность тока.

Так как в нашем случае все ВЛ уже существуют и выполнены проводом АС – 95 поэтому, выбор проводов, мы, выполнять не будем. Произведем проверку на термическую устойчивость и по экономической плотности тока. Проверку на термическую устойчивость необходимо провести, так как на всех фидерах имеется АПВ (автоматическое повторное включение).

Необходимо выполнить только выбор кабельных линий, питающих КТП ДНС – 6 и конденсаторные установки.

Предварительный выбор кабельных линий.

КЛ «КРУН – 6 кВ - КТП ДНС – 6»

(1) = (А)

По максимальному току:

(2) = (А)

По экономической плотности тока:

(3) 13 (мм²)

Принимаем кабель АСБ 3х10 мм.²

Ток длительно допустимый I_р=60 (А)

По потере напряжения:

∆U= = =0,7 %

Допускается падение напряжения до 5%.

Далее КЛ на падение напряжения не проверяются т.к. их длина не значительная.

КЛ «КРУН 6кВ – КУ 1с.ш.»

(1) = (А)

По максимальному току:

(2) = (А)

По экономической плотности тока:

(3) 52 (мм²)

Принимаем кабель АСБ 3х16 мм.²

Ток длительно допустимый I_р=75 (А)

КЛ «КРУН 6 кВ – КУ 2с.ш.»

(1) = (А)

По максимальному току:

(2) = (А)

По экономической плотности тока:

(3) 58 (мм²)

Принимаем кабель АСБ 3х16 мм.²

Ток длительно допустимый I_р=75 (А)

8. Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием (КЗ) называют всякое замыкание между фазами, а в сетях с глухозаземленной нейтралью также замыкание одной или нескольких фаз на землю.

Короткие замыкания возникают при нарушении изоляции электрических цепей. Причины нарушений изоляции: старение, набросы на провода воздушных линий электропередач, обрывы проводов, с падением на землю, механические повреждения изоляции кабельных линий при земляных работах, удары молнии в линии электропередач и др.

Наиболее часто короткие замыкания происходят через сопротивление электрической дуги возникающей в месте повреждения изоляции. Для упрощения, при расчетах токов КЗ , переходные сопротивления не учитывают.

Короткие замыкания бывают: трехфазные, двухфазные, одно и двухфазные на землю.

КЗ сопровождаются увеличением токов в поврежденных фазах до величин, превосходящих в несколько раз номинальные значения.

Протекание токов КЗ приводит к увеличению потерь электроэнергии в проводниках и контактах, что вызывает их повышенный нагрев. Нагрев может привести к разрушению изоляции, вызвать сваривание и выгорание контактов, потерю механической прочности шин и проводов. Протекание токов КЗ сопровождается также значительными электродинамическими усилиями между проводниками.

Также токи КЗ вызывают понижение уровня напряжения в электрической сети, особенно в близи места повреждения. Резкое понижение напряжения при КЗ может привести к нарушению устойчивости параллельной работы генераторов и к системной аварии с большим ущербом.

Для обеспечения надежной работы энергосистемы и предотвращения повреждения оборудования при КЗ необходимо быстро отключать аварийный участок.

Меры, уменьшающие опасность развития аварии:

- правильный выбор аппаратов по условиям КЗ;

- применение токоограничивающих устройств;

- рациональный выбор схемы электроснабжения;

Расчет токов КЗ производится для выбора и проверки параметров электрооборудования, а также для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики.

При расчетах токов КЗ принимается ряд упрощений (допущений) [22], не вносящих существенных погрешностей. К таким допущениям относят:

1. фазы ЭДС всех генераторов не изменяются в течение всего процесса КЗ;

2. не учитывается насыщение магнитной системы, что позволяет считать постоянными и не зависящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

3. пренебрегают намагничивающими токами силовых трансформаторов;

4. не учитывают емкости элементов короткозамкнутой цепи, включая воздушные и кабельные линии;

5. считают, что трех фазная система является симметричной;

6. при вычислении величины тока КЗ обычно пренебрегают активным сопротивлением цепи, если отношение X/R более 3. В тоже время активное сопротивление необходимо учитывать при определении постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Та.

Все расчеты токов КЗ будем вести в именованных единицах.

Для расчета токов КЗ необходимо рассчитать сопротивления элементов системы.