Электроснабжение микрорайона г. Оренбурга

Таблица 11

 

 

Потери напряжения при  найденном сечении определяются по формуле /9/:

 

(9.6)

 

где  ΔUтб- табличное значение удельной величины потери напряжения, %/кВт*км /9/;

Ма –сумма произведений активных нагрузок на длины участков линий, кВт*м.

Расчетная потеря напряжений ΔU сравнивается с допустимой потерей напряжения ΔUдоп.

 

(9.7)

 

ΔUдоп=5% - в нормальном режиме работы;

ΔUдоп=10% - в аварийном режиме работы.

 

Определяются потери напряжения в нормальном режиме работы:

Потеря напряжения на участке 2-1-4-5:

 

ΔU2-1-4-5=0,654*954,3*220*10^-6+0,925*(720,2*320+265,3*300)*10^-6=

=0,42%<5%

Потеря напряжения на участке 2-3-6-5:

 

ΔU2-3-6-5=0,654*1014*320*10^-6+0,925*(658,2*230+147,75*310)*10^-6=

=0,4%<5%

 

Определяются потери напряжения в аварийном режиме работы:

Обрыв участка 1-2

 

ΔU2-3-6-5-4-1=0,654*1968*320*10^-6+0,925*(1613*230+1094*310+689*300

+234*320)*10^-6=1,33%<10%

 

Обрыв участка 2-3

 

ΔU2-1-4-5-6-3=0,654*1968*220*10^-6+0,925*(1734*320+1279*300+

+872*310+355*230)*10^-6=1,48%<10%

 

Выбранные сечения кабельной  сети удовлетворяют условиям проверки по нагреву длительно допустимым током и по потери напряжения.

Расчет двухлучевой  схемы распределительной сети 10 кВ

 

Рисунок 7 – Двухлучевая  схема . Вариант II

 

 

 

 

 

Определяются потоки мощности по участкам:

S21=S1+S4+S5=249+484+433=1166 кВА;

S14=S4+S5=484+433 кВА;

S45=S5=433 кВА;

S23=S6+S3=378+550 кВА;

S36=S6=550 кВА.

 

Расчет и выбор сечений  кабельной сети производится аналогично, как и для варианта I. Расчет в аварийном режиме производится при обрыве из цепи двухцепной линии. Результаты расчетов снесены в таблицу 12.

 

Таблица 12

№ участка	Smi,кВА	Ipi, А	Fi, мм2	Fст.i, мм2	Iдоп, А	Iавi,А
2-1	1166	33,7	21	35	115	67,4
1-4	917	26,5	17	35	115	53
4-5	433	12,5	7,8	35	115	25
2-3	928	26,8	17	35	115	53,6
3-6	550	16	10	35	115	32

Проверка выбранных  сечений кабеля по допустимой потери напряжения ΔUдоп, производится в нормальном и в аварийном режимах. Проверка по потере напряжения в аварийном режиме производится при выходе из работы одного из двух кабелей в начале ветви (участок 2-1 или 2-3). Результаты расчетов сведены в таблицу 13.

Таблица 13

№ участка	Pi, кВт	li, м	ΔUтб, % км*мВт	ΔUр, %	ΔUдоп, %	ΔUрав, %	ΔUдопав, %
2-1	1096	220	0,925	0,59	5	1,2	10
1-4	862	320	0,925
4-5	407	300	0,925
2-3	872	320	0,925	0,4	5	0,8	10
3-6	517	230	0,925

 

 

Выбранные сечения кабельной  сети удовлетворяют условиям проверки по нагреву длительно допустимым током и по потери напряжения.

10 Расчет токов  короткого замыкания

 

 

Для проверки кабеля на термическую устойчивость производится расчет токов короткого замыкания.

 

I вариант

 

Составляется схема  замещения кольцевой сети (рисунок 8).

 

Рисунок 8

 

Сопротивление системы -0,63 Ом; I_по = 9,2 кА; i_уд = 19 кА.

Рассчитываем индуктивные  и активные сопротивления линий:

 

(10.1)

 

(10.2)

 

где  Х0 – погонное индуктивное сопротивление, Ом/км;

ro – погонное активное сопротивление, Ом/км;

l – длина участка линии, км.

Для кабеля сечением 95 мм²: X0=0,083 Ом/км, rо=0,326 Ом/км;

для кабеля сечением 50 мм²: X0=0,09 Ом/км, rо=0,62 Ом/км;

для кабеля сечением 35 мм²: X0=0,095 Ом/км, rо=0,89 Ом/км.

 

 

 

 

 

 

Хл1=0,09*0,22=0,02Ом	rл1=0,62*0,22=0,136 Ом
Хл2=0,095*0,32=0,03Ом	rл2=0,89*0,32=0,285 Ом
Хл3=0,095*0,3=0,025Ом	rл3=0,89*0,3=0,267 Ом
Хл4=0,095*0,31=0,029Ом	rл4=0,89*0,31=0,276 Ом
Хл5=0,09*0,32=0,03Ом	rл5=0,62*0,32=0,198 Ом
Хл6=0,095*0,23=0,02Ом	rл6=0,89*0,23=0,21 Ом

Таблица 14 – Результаты расчета сопротивлений

 

Производим выбор базисных величин:

 

Sб=100 МВА, Uб=10,5 кВ

 

rк1=rn=0,2 Ом;

хк1=хс+хл=0,63+0,051=0,681 Ом;

 

Определяется сопротивление  в относительных единицах:

 

 

1. Определяется ток Iкз в точке К1

 

 

 

По данным кривым определяется установившийся ток короткого замыкания  в относительных единицах /10/:

I^*∞k1=1,55;

 

Переводим I^*∞ в именованные единицы:

 

 

                                                       

 

 

По расчетным кривым определяется ток короткого замыкания в начальный момент времени (t=0) /10/:

I^*on=1.51;

 

 

Определяется ударный  ток:

 

(10.4)

 

где kуд – ударный коэффициент

kуд=1,45 /1/

 

 

2. Определяется ток Iкз в точке К2

 

 

 

 

 

I^*∞=1,5;  I^*0=1,42;

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определяется ток Iкз в точке К3

 

 

 

 

 

I^*∞=1,38;  I^*0=1,25;

 

 

 

 

4. Определяется ток Iкз в точке К4

 

 

 

 

 

I^*∞=1,35;  I^*0=1,2;

 

 

 

 

5. Определяется ток Iкз в точке К5

 

 

 

 

 

I^*∞=1,39;  I^*0=1,28;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Определяется ток Iкз в точке К6

 

 

 

 

 

I^*∞=1,48;  I^*0=1,4;

 

 

 

 

II вариант

Составляется схема  замещения двухлучевой сети (рисунок 9)

 

Рисунок 9

 

Расчет токов короткого  замыкания выполняется аналогично. Результаты расчетов снесены в таблицу 15.

 

Таблица 15

№ линии	Хл, Ом	rл, Ом	Хki, Ом	rki, Ом	Zk, Ом	X*	I*∞	I∞,кА	I*0	I0, кА	iуд
1	0,021	0,196	0,702	0,396	0,81	0,735	1,46	8,03	1,38	7,6	12,3
2	0,03	0,285	0,732	0,681	0,99	0,9	1,25	6,88	1,11	6,11	8,6
3	0,029	0,267	0,761	0,948	1,21	1,1	1,05	5,78	0,91	5,01	7,1
5	0,03	0,285	0,711	0,485	0,86	0,78	1,38	7,59	1,26	6,94	9,8
6	0,022	0,205	0,733	0,69	1,01	0,91	1,25	6,88	1,11	6,11	8,6

 

 

11 Проверка кабеля 10 кВ  на термическую устойчивость

      к токам короткого замыкания

 

 

При проверке кабелей  ПУЭ рекомендует для одиночных  кабелей место короткого замыкания  принимать в начале линии, если она  выполняется одним сечением или  в начале каждого участка нового сечения, если линия имеет по длине разные сечения. При наличии пучка из двух и более параллельно выполненных кабелей ток короткого замыкания определяют, исходя из того, что замыкание произошло непосредственно за пучком, т.е. учитывается сквозной ток короткого замыкания.

Проверка сечения кабелей по термической стойкости производится по формуле:

 

 (11.1)

(11.1)

 

 

где  I∞ - действующее значение установившегося тока короткого замыкания;

tn – приведенное время короткого замыкания;

С – расчетный коэффициент.

 

С=95 А*с^1/2/мм²  /7/

 

При проверке кабелей 10 кВ городских сетей на термическую стойкость затухание тока короткого замыкания, как правило, не учитывается и tn принимается равным действительному, которое слагается из выдержки времени релейной защиты линий 10 кВ и собственного времени отключающего аппарат.

При проверке кабелей 10 кВ городских сетей на термическую  стойкость затухание тока короткого  замыкания, как правило, не учитывается  и tn принимается равным действительному, которое слагается из выдержки времени релейной защиты линий 10 кВ и собственного времени отключающего аппарат. /8/

 

(11.2)

 

tотк.ап=0,03 с;

 

Проверяем выбранное  сечение кабеля на участке п/ст «Шелковая» - РП с ТП-2 по термической устойчивости:

Расчетная точка короткого  замыкания – К1.

 

I∞=8530 А;  tр.з=0,1 с.; tn=0,13 с.

 

 

Fст>Fтерм

 

95 мм²>32,4 мм²

 

Выбранный кабель удовлетворяет  условию проверки по термической  устойчивости.

Проверим сечения кабелей  кольцевой схемы, вариант I.

Проверяем сечение кабеля на участке РП – ТП-1, расчетная  точка короткого замыкания – К1.

 

I∞=8530 А;  tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.

 

 

50 мм²>25,4 мм²

 

Выбранный кабель удовлетворяет  условию проверки по термической  устойчивости.

Проверяем сечение кабеля на участке ТП-1 – ТП-4, расчетная  точка короткого замыкания –  К2.