Расчёт сечения и выбор проводов для питания подстанции (КТП)
Проверка выбранного сечения по допускаемой величине потери напряжения.
Высшее напряжение подстанции 6кВ низшее 0,4кВ.
Рассчитать линию электропередачи (ЛЭП)- это значит определить:
- сечение провода и сформировать марку;
Потери мощности в ЛЕП определяются по формулам
где Iм.р – максимальный расчётный ток в линии при нормальном режиме работы, А. Для трёх фазной сети.
∆Pлэп – потери активной мощности в ЛЭП, МВт;
∆Qлэп – потери реактивной мощности в ЛЭП, Мвар;
Sпер – полная передаваемая мощность, МВА;
Uпер – напряжение передачи, кВ;
Rлэп, Xлэп – полное активное и индуктивное сопротивление, Ом;
nлэп – число параллельных линий.
Сопротивление в ЛЭП определяются из соотношений
где r0, x0 – удельные сопротивления, Ом/км.
Значение активного сопротивления на единицу длины определяется для воздушных, кабельных и других линий при рабочей температуре
где γ – удельная проводимость, .
Так как чаще всего длительно допустимая температура проводников 65 или 70 ˚ С, то без существенной ошибки принимают
γ = 50 для медных проводов,
γ = 32 для алюминиевых проводов;
F – сечение проводника (одной жилы кабеля), мм 2 .
Значение индуктивного сопротивления на единицу длины с достаточной точностью принимается равным
Х0 = 0,4 Ом/км для воздушных ЛЭП ВН;
Х0 = 0,08 Ом/км для кабельных ЛЭП ВН.
Потери напряжения в ЛЭП определяются из соотношения
где ∆Uлэп – потеря напряжения в одной ЛЭП, %;
Pлэп – передаваемая по линии активная мощность, МВт;
Lлэп – протяженность ЛЭП, км;
r0, x0 – активное и индуктивное сопротивления на единицу длины ЛЭП;
Uлэп – напряжение передачи, кВ.
Для перевода % в кВ применяется соотношение
Определяем максимальный расчетный ток (2 – 130);
Определяется минимальное сечение проводов по формуле (2 – 131);
где F – сечение проводов, мм 2 .
Выбираем алюминиевый кабель проложенный в земле с сечением жил 25мм 2 .
Определяется сопротивление ЛЭП
Определяются потери мощности в ЛЭП
Определяются потери напряжения в ЛЭП
6. Расчёт и выбор автоматов на 0,4кВ
Определяем силу тока после трансформатора на низкой стороне
Выбираем шины алюминиевые прямоугольного сечения 60×8мм, Iдоп = 1025А
Выбираем автомат серии Э10 (Электрон) Iном = 1000 А, коммутационная способность iвкл = 84 кА, Iоткл = 40 кА, односекундная термическая устойчивость iy = 1100 кА 2 *с.
Распределяется нагрузка по РУ
Для ШМА выбираем алюминиевые шины сечением 60×6мм 2 , Iдоп = 870А.
Определяем сечение кабелей и автоматы ШНН – ШМА
Выбираем трёхжильный кабель АВВГ 3×3×150мм 2 на Iдоп = 3×255А, L = 10м, проложенный в воздухе и автомат АВМ - 10Н, Iном = 1000А, Iрас = 1000А, iвкл = 42кА, Iоткл = 20кА, уставка тока мгновенного срабатывания 2000А.
Выбранное сечение проверяем по потере напряжения.
Для ШРА выбираем алюминиевые шины сечением 25×3мм 2 , Iдоп = 265А.
Определяем сечение кабелей и автоматы ШНН – ШРА
Выбираем четырёхжильный кабель АВВГ 150мм 2 на Iдоп= 255А, L=10м, проложенный в воздухе и автомат АВМ-4Н, Iном = 400А, Iрас =400А, iвкл = 42кА, Iоткл = 20кА, уставка тока мгновенного срабатывания 700А.
Выбранное сечение проверяем по потере напряжения.
Определяем сечение кабелей и автоматы для РУ (22 электрозадвижки и 8 осевых вентиляторов) с учётом коэффициента спроса;
выбираем четырёхжильный кабель АПВ с сечением жил 2,5мм 2 , Iдоп = 19А,
L = 10м, автомат АЕ2020 Iн = 16А, Iрас = 16 А
Выбранное сечение проверяем по потере напряжения.
Определяем номинальные токи двигателей по формуле;
По номинальным токам электродвигателей выбираем сечения проводов марки АПРТО (одного четырёх жильного), данные заносим в таблицу.
Выбираем диаметры труб для прокладки кабеля. Для четырёх жильного провода АПРТО при сечениях 2,5мм 2 выбираем сечение 20мм, для 70мм 2 – 70мм. Выбираем автоматы серии АЕ2000 с комбинированным расцепителем. Для двигателя с Рном = 1,1кВт выбираем автомат АЕ2020 с номинальным током теплового расцепителя Iт.р = 3,15А, что больше 2,86А. Проверим его на несрабатывание при пуске двигателя. Пусковой ток Iпуск = 20А был определён ранее. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя равен . Так как , то автомат не сработает при пуске. Здесь коэффициент запаса для автоматов серии А3700 и АЕ2000 равен 1,25. Аналогично выбираем для остальных двигателей.
Рном = 0,18кВт, автомат АЕ2020 Iт.р = 0,4А, ;
Рном = 55кВт, автомат А3715Б Iт.р = 125А, ;
Рном = 200кВт, автомат А-3730Б Iт.р = 400А, ;
Рном = 160кВт, автомат А-3730Б Iт.р = 400А, ;
По номинальным мощностям электродвигателей выбираем магнитные пускатели с тепловыми реле. Для двигателя с Рном = 55кВт и током Iном = 109,4А выбираем пускатель защищённого исполнения типа ПАЕ-522 с тепловым реле ТРП-150. Предельная мощность включаемого двигателя 55кВт. Анологично выбираем пускатели и для остальных двигателей.
Рном = 1,1кВт, пускатель ПМЕ-122 с тепловым реле ТРН-8 на 4кВт;
Рном = 0,18кВт, пускатель ПМЕ-122 с тепловым реле ТРН-8 на 4кВт;
Рном = 200кВт, контакторы трёхполюсные КТВ-35 Iном = 600А.
Рном = 160кВт, контакторы трёхполюсные КТВ-35 Iном = 600А.
Определяем длину кабельных линий по допустимой потере напряжения с учётом потерь в магистральных кабелях, для 0,38кВ составляет 19В.