Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сделаем проектирование, расчет, монтаж admin@ 7(495)369-52-91 ООО СЕВЕРТОРГМОНТАЖ

проектная бюро организация фирма Северторгмонтаж сделаем проектирование, расчет, монтаж

Выполнили расчет кабельных линий для трансформаторной подстанции.

преокт расчет кабельных линий ТП трансформаторной

Расчет сечений кабельных линий 20кВ

Кабельные линии 20кВ от СП(РП)-2 до не входят в состав данного проекта, их длина должна быть уточнена на стадии разработки рабочей документации -ЭС, все нижеприведённые расчёты являются предварительными, и проведены для выбора и проверки сечений межсекционных и отходящих линий, уставок МТЗ в трансформаторных подстанциях.

Сечения кабельных линий выбираются расчётным путём по длительно-допустимому току и допустимой потере напряжения.

— способ прокладки: смешанный – в земле, в земле в трубах, в коробах, открыто в воздухе по кабеленесущим конструкциям;

— марка кабелей: АПвВнг(В)- LS 1х240/35 от СП(РП)-1 до ТП19 и от СП(РП)-2 до ТП16, межсекционные перемычки в трансформаторных подстанциях выполнены кабелями марки АПвВнг(В)- LS 1х120/35 – 20кВ, кабели от РУ-20кВ до трансформаторов в трансформаторных подстанциях выполняются кабелями марки АПвВнг(В)- LS 1х95/35 – 20кВ;

— максимальная длина КЛ-20кВ: от СП(РП)-2 до 1-й секции ТП19 – 1265м;

— максимальная нагрузка на любую кабельную линию, прокладываемую от СП(РП)-1 и СП(РП)-2 до трансформаторных подстанций в аварийном режиме

S ав= S ед.тп16+ S ед.тп17+ S ед.тп18+ S ед.тп19 =1497,9+1259,1+1838,4+558,2=5153,6кВА;

— при максимальной нагрузке на межсекционную перемычку между РУ-20кВ в трансформаторных подстанциях

S ав= S тп.2000кВА*Кперегр.=2000*1,1=2200кВА;

— при максимальной нагрузке на кабельную линию 20кВ между РУ-20кВ и трансформатором в трансформаторных подстанциях

S ав= S тп.2000кВА*Кперегр.=2000*1,1=2200кВА

  1. Расчет сечения кабеля по длительно допустимому току

При максимальной нагрузке на любую из кабельных линий от СП(РП)-1 до ТП19 и от СП(РП)-2 до ТП16:

I р.ав= S ав/(3^0,5* U ном)=5153,6/(3^0,5*20)=148 , 8А

Способ прокладки кабелей – в земле и в земле в трубах

I доп(земля)= I доп*к1=422*0,64=270,1А, где

I доп=422А – токовая нагрузка кабеля марки АПвВнг(В)- LS 1х240/35 – 20кВ, прокладка в земле, расположение треугольником (для расчётов принимаем наихудший вариант) – по данным ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод;

к1=0,64 – поправочный коэффициент на прокладку в земле и в земле в трубах.

Условие I р.ав=148,8< I доп(земля)= 270,08А выполнено, что удовлетворяет требованиям расчёта.

Способ прокладки кабелей – в коробах

Iдоп(короб)= Iдоп*к2=533*0,6=319,8А , где

Iдоп=533А – токовая нагрузка кабеля марки АПвВнг(В)-LS 1х240/35 – 20кВ, прокладка в воздухе, расположение треугольником (для расчётов принимаем наихудший вариант) – по данным ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод;

К2=0,6 – поправочный коэффициент (ПУЭ табл. 1.3.12).

Условие Iр.ав=148,8< Iдоп(короб)= 319,8А выполнено, что удовлетворяет требованиям расчёта.

При максимальной нагрузке на межсекционную перемычку между РУ-20кВ в трансформаторных подстанциях

Способ прокладки кабелей – в кабельном техподполье

Iдоп(техподполье)= Iдоп*к=348*0,67=233,2А , где

Iдоп=348А – токовая нагрузка кабеля марки АПвВнг(В)-LS 1х120/35 – 20кВ, прокладка в воздухе, расположение треугольником (для расчётов принимаем наихудший вариант) – по данным ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод;

К2=0,67 – поправочный коэффициент (ПУЭ табл. 1.3.12).

Условие Iр.ав=63,5А<Iдоп(техподполье)=233,2А выполнено, что удовлетворяет требованиям расчёта.

При максимальной нагрузке на кабельную линию между РУ-20кВ и трансформатором в трансформаторных подстанциях

Способ прокладки кабелей – в кабельном техподполье

Iдоп(техподполье)= Iдоп*к=301*0,6=201,7А , где

Iдоп=301А – токовая нагрузка кабеля марки АПвВнг(В)-LS 1х95/35 – 20кВ, прокладка в воздухе, расположение треугольником (для расчётов принимаем наихудший вариант) – по данным ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод;

К2=0,67 – поправочный коэффициент (ПУЭ табл. 1.3.12).

Условие Iр.ав=63,5А<Iдоп(техподполье)=201,7А выполнено, что удовлетворяет требованиям расчёта.

Расчет сечения кабеля по допустимой потере напряжения

Допустимое падение напряжения на кабельной линии 20кВ – не более 5%

В аварийном режиме на самом длинном участке состоящим из:

Уч.1 — КЛ-20кВ от СП(РП)-2 до 1-й секции ТП16 кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х240/35) – 20кВ, L 1=1220м, S ав=5153,6, I 1=148,8А;

Уч.2 — КЛ-20кВ от 1-й секции ТП16 до 1-й секции ТП17 кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х240/35) – 20кВ, L 2=15м, S ав=3655,7, I 2=105,5А;

Уч.3 — КЛ-20кВ от 1-й секции ТП17 до 1-й секции ТП18 кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х240/35) – 20кВ, L 3=15м, S ав=2396,6, I 3=69,2А;

Уч.4 — КЛ-20кВ от 1-й секции ТП18 до 1-й секции ТП19 кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х240/35) – 20кВ, L 4=15м, S ав=558,2, I 4=16,1А;

Уч.5 — КЛ-20кВ от 1-й секции ТП19 до 2-й секции ТП19 кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х120/35) – 20кВ, L 5=9м, S ав=558,2, I 5=16,1А;

Уч.6 — КЛ-20кВ от 2-й секции ТП19 до трансформатора кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х95/35) – 20кВ L 6=9м, S ав=558,2, I 6=16,1А.

dU ( Уч .1) =√3*I (1) *L (1) *r0 (1) *cosf (1) =√3*148,8*1,220*0,125*0,96=39,1 В

dU ( Уч .2) =√3*I (2) *L (2) *r0 (2) *cosf (2) =√3*105,5*0,015*0,125*0,96=0,33 В

dU ( Уч .3) =√3*I (3) *L (3) *r0 (3) *cosf (3) =√3*69,2*0,015*0,125*0,96=0,22 В

dU ( Уч .4) =√3*I (4) *L (4) *r0 (4) *cosf (4) =√3*16,1*0,015*0,125*0,96=0,05 В

dU ( Уч .5) =√3*I (5) *L (5) *r0 (5) *cosf (5) =√3*16,1*0,009*0,253*0,96=0,06 В

Читайте так же:
Розетка кабельная 16а mennekes

dU ( Уч .6) =√3*I (6) *L (6) *r0 (6) *cosf (6) =√3*16,1*0,009*0,320*0,96=0,08 В

dU %=( dU (Уч.1)+….+ dU (Уч.6))*100/ U н=(39,1+0,33+0,22+0,05+0,06+0,08)*100/20000=0,199%<5% — условие выполнено.

Проверка кабелей на термическую стойкость

Принимаем максимальное время срабатывания МТЗ на отходящих линиях в СП(РП)-1 и СП(РП)-2 0,7с. По данным ПД ООО «СИП-Энерго» шифр 01-12-4.1.3.1.ЭС.П9 «Электроснабжение Центрального стадиона «Динамо» максимальный трёхфазный ток КЗ на шинах СП(РП)-1 и СП(РП)-2 равняется 6,302кА.

Допустимые токи односекундного короткого замыкания кабелей марки АПвВнг(В)- LS 1х240/35 – 20кВ должны быть не более 22,7кА по данным ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод. Тепловой импульс для этого кабеля за время срабатывания МТЗ на отходящих линиях в СП(РП)-1 и СП(РП)-2 — Вд=22,72*0,7с=360,70кА2*с.

Межсекционные перемычки в трансформаторных подстанциях выполнены кабелями марки АПвВнг(В)- LS 1х120/35 – 20кВ. Тепловой импульс для этого кабеля за время срабатывания МТЗ на отходящих линиях в СП(РП)-1 и СП(РП)-2 — Вд=11,32*0,7с=89,38кА2*с

Тепловой импульс от воздействия реального КЗ в СП(РП)-1 и СП(РП)-2 составляет 6,3022*0,7=27,80кА, что значительно меньше допустимого для кабеля АПвВнг(В)- LS 1х240/35–20кВ и для кабеля АПвВнг(В)- LS 1х120/35-20кВ.

Кабели от РУ-20кВ до трансформаторов в трансформаторных подстанциях выполнены кабелями марки АПвВнг(В)-LS 1х95/35 – 20кВ. Тепловой импульс для этого кабеля Вд=8,92*1с=79,21кА2*с. Принимаем максимальное время срабатывания МТЗ на отходящих линиях в трансформаторных подстанциях 0,4сек.

Реактивное сопротивление электрической системы при двойном КЗ на землю:

Кпн – коэффициент перенапряжения, равен 1,05;

U н – номинальное напряжение, равно 20кВ;

I кз(3) – максимальный ток трёхфазного КЗ на шинах СП(РП)-1 и СП(РП)-2, равен 6,302кА.

Активное сопротивление кабельной линии:

R ж – сопротивление жилы кабеля при t =90° C ;

R э – сопротивление экрана кабеля при t =90° C ;

m – коэффициент тока в экране, равен 0,9;

Активное сопротивление на самом длинном участке состоящим из:

Уч.1 — КЛ-20кВ от СП(РП)-2 до 1-й секции ТП19 кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х240/35) – 20кВ L 1=1265м;

Уч.2 — КЛ-20кВ от 1-й секции ТП19 до 2-й секции ТП19 кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х120/35) – 20кВ L 2=9м;

Уч.3 — КЛ-20кВ от 2-й секции ТП19 до трансформатора кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х95/35) – 20кВ L 3=9м.

R к∑= R к(Уч.1)+ R к(Уч.2)+ R к(Уч.3)=(0,161+0,9*0,61/3)*1,265+(0,325+0,9*0,61/3)*0,009+(0,411+0,9*0,61/3)*0,009=0,445 Ом

X 2c =1.05*2*20000/(3^0.5*6302) =3.84 Ом

Ток двойного короткого замыкания на землю:

Тепловой импульс от воздействия реального КЗ на конце Уч.3 составит 5,4322*0,4=11,8кА2*с, что значительно меньше допустимого для кабеля АПвВнг(В)- LS 1х95/35 – 20кВ значения 79,21кА2*с.

Активное сопротивление на самом коротком участке — КЛ-20кВ от СП(РП)-1 до ТП19 кабелями марки АПвВнг(В)- LS 3(1х240/35) – 20кВ L =30м составит R к=(0,161+0,9*0,61/3)*0,030=0,010 Ом

Реактивное сопротивление электрической системы при двойном КЗ на землю:

X 2 c =1.05*2*20000/(3^0.5*6302)=3.84 Ом

Ток двойного короткого замыкания на землю в конце самого короткого участка от от СП(РП)-1 до ТП13:

I 2к=1,05*20000/(3,84*3,84+0,010*0,010)^0,5=5469 A

Тепловой импульс от воздействия реального КЗ на конце самого короткого участка составит 5,4692*0,4=11,96кА, что значительно меньше допустимого для кабеля АПвВнг(В)- LS 1х95/35 – 20кВ значения 79,21кА2*с.

Выбранные кабели соответствуют критерию термической стойкости.

Расчёт токов КЗ на стороне 0,4кВ

Токи трёхфазного короткого замыкания вычисляются по формуле:

Uk — напряжение короткого замыкания из пас­порта (паспортной таблички) трансформатора, %, для сухих трансформаторов 1000кВА и 2000кВА – 6%;

Iном.тр. — номинальный ток трансформатора на сто­роне НН из паспорта трансформатора, А, для сухих трансформаторов 1000кВА – 1519А, для сухих трансформаторов 2000кВА – 3038А;

р = 100Sном. TP/SK (Sном. тр — номинальная мощность трансформатора из паспорта, MB-A; SK — мощ­ность трехфазного КЗ питающей энергосистемы в той точке, где подключен трансформатор).

Т.к. мощность энергосистемы относительно велика («бесконечна»), то р = 0

Итого ток трёхфазного короткого замыкания на стороне 0,4кВ трансформаторных подстанций:

— для ТП16, ТП17, ТП18 с тр-ми 2000кВА – I к(3)=100*3038/6=50,633кА

— для ТП19 с тр-ми 1000кВА – I к(3)=100*1519/6=25,317кА

Расчет термической стойкости экрана

— марка кабелей — АПвВнг(В)- LS 1х240/35 от СП(РП)-1 и СП(РП)-2 до трансформаторных подстанций, АПвВнг(В)- LS 1х120/35 в качестве межсекционных перемычек в трансформаторных подстанциях, кабели от РУ-20кВ до трансформаторов в трансформаторных подстанциях — АПвВнг(В)- LS 1х95/35 – 20кВ;

— сечение экрана кабелей – 35м2;

— время срабатывания защиты в СП(РП)-1 и СП(РП)-2 – 0,7сек., время срабатывания защиты в трансформаторных подстанциях – 0,4сек.;

— материал экрана – медь;

— величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления токопроводящего

элемента при 0°С, b=234,5К (см.таблицу 1, ГОСТ Р МЭК 60949-2009);

— удельная объемная теплоемкость токопроводящего элемента при 20°С,sс=3,45х106 Дж/К×м3 (см.таблицу 1, ГОСТ Р МЭК 60949-2009);

— удельное электрическое сопротивление токопроводящего элемента при 20°С,

r20=1,7241х10-8 Ом×м, (см.таблицу 1, ГОСТ Р МЭК 60949-2009);

— постоянная, зависящая от материала токопроводящего элемента, К=226 (Ас1/2/мм2),

Читайте так же:
Проводка розетка проводка освещение

(см.таблицу 1, ГОСТ Р МЭК 60949-2009);

— температура экрана до короткого замыкания, Qi =70°С (данные «Камкабель»);

— температура экрана после короткого замыкания, Qf =350°С, (данные «Камкабель»);

— допустимое значение тока односекундного короткого замыкания в медном экране сечением 35 кв.мм кабеля с изоляцией из СПЭ, Iд.э=7,1 кА, (данные «Камкабель»).

Расчет термической стойкости экрана выполняется по ГОСТ Р МЭК 60949-2009.

Проверка экрана кабеля на термическую стойкость сводиться к выполнению условия:

где Iд.э- допустимый ток короткого замыкания в медном экране, А;

IАД — ток короткого замыкания, вычисленный на основе адиабатического нагрева.

Формула адиабатического процесса нагрева имеет следующий общий вид:

t – время срабатывания зашиты кабельной линии, с;

К — постоянная, зависящая от материала токопроводящего элемента (Ас1/2/мм2)

S — площадь поперечного сечения токопроводящего элемента, мм2;

Qf — температура экрана после короткого замыкания, °С;

Qi — температура экрана до короткого замыкания, °С;

b — величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления

токопроводящего элемента при 0 °С (К);

sс — удельная объемная теплоемкость токопроводящего элемента при 20 °С, Дж/К×м3;

r20 — удельное электрическое сопротивление токопроводящего элемента при 20 °С,

IАД=(226 ^2*35^2*ln((350+234,5)/(70+234,5))/0,7)^0,5=7,63 к

Сравним тепловой импульс от тока КЗ через экран кабелей АПвВнг(В)- LS 1х240/35 от СП(РП)-1 и СП(РП)-2 до трансформаторных подстанций, АПвВнг(В)- LS 1х120/35 в качестве межсекционных перемычек в трансформаторных подстанциях при срабатывании защиты в СП(РП)-1 и СП(РП)-2 – 0,7сек.

(7,1*7,1)* 1 ≥( 7,63 * 7,63 )* 0,7

50,41 кА2с ≥40, 75 кА2с

Сравним тепловой импульс от тока КЗ через экран кабелей АПвВнг(В)- LS 1х95/35 от трансформаторных подстанций до трансформаторов при срабатывании защиты в трансформаторных – 0,4сек.

(7,1*7,1)*1≥( 7,63 * 7,63 )*0,4

50,41 кА2с ≥ 23,29 кА2с

Выбранные кабели с экраном сечением 35мм2 соответствуют критерию термической стойкости.

ВЫБОР И ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ ДО И ВЫШЕ 1 кВ

Сечение жил проводов и кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям. К техническим условиям относят выбор сечений по нагреву расчетным и послеаварийным токам, механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током коротких замыканий, условиям коронирования, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах. Выбор по допустимому токовому нагреву производится по расчетному току в нормальном режиме по формуле:

В послеаварийном режиме:

где Iтабл— допустимый длительный ток для провода кабеля, приняты из таблиц ПУЭ, А; Кпопр — поправочный коэффициент, учитывает условия температуры среды, количество кабелей в одной траншее, удельное сопротивление земли, увеличение числа жил в одном кабеле или проводов в одной трубе; Кпа— коэффициент послеаварийной перегрузки в зависимости от предшествующей загрузки проводника в нормальном режиме. Сечение кабеля должно выбираться по данным участка с наихудшими условиями охлаждения,если его длина более 10 м.Провода, кабели, шины не должны нагреваться сверх предельно допустимых температур, находящимися в зависимости от материала изоляции жил, класса изоляции и рабочего напряжения:70°С для неизолированных проводов и шин,80 0 С- для кабелей с бумажной изоляцией до 1кВ; 65C- для и кабелей резиновой или пластмассовой изоляцией; 60’С- для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией при напряжении до 10кВ. Этим температурам соответствует определенное значение Iтаблсогласно ПУЭ. Таблицы составлены для следующих стандартных условий: средняя температура воздуха (при прокладке внутри помещений) 25С; средняя температура почвы (при прокладке в траншее) 15*С. При отличающихся условиях принимаются поправочные коэффициенты больше или меньше единицы. Следует помнить, что при расчетах сначала выбирают марку проводника в зависимости от характеристики среды помещения и способа прокладки, а затем сечение по току нагрева.

По механической прочности наименьшие сечения токопроводящих жил могут быть выбраны в стационарных электропроводах внутри помещения для изолированных незащищенных проводов из меди не менее 1 мм 2 , для алюминия — 2,5 мм 2 , а для наружных электропроводов для этих же условий исполнения соответственно 2,5 мм 2 и 4мм 2 для алюминия. Незащищенные и защищенные изолированные провода и кабели в трубах и замкнутых каналах строительных конструкций — не менее 1 мм 2 и 2,0 мм 2 для алюминия. По механической прочности голые провода марок А, АС, ПС для ВЛ напряжением 6, 10 и 35 кВ выбирают не менее следующих сечений:

— в районах при толщине стенки гололеда до 10 мм: 35,25(16), 25 мм 2 соответственно;

—в районах при толщине стенки гололеда до 15 мм и более: 50, 25(16), 25 мм соответственно.

Максимальное сечение провода марки А составляет 120 мм 2 для напряжений 10-35 кВ; провода марки АС — 185 мм 2 для напряжений 35-110 кВ.

Сечение шин выбирают как и голые провода по нагреву из расчета допустимой температуры их нагрева + 70С при температуре воздуха + 25. Жёсткие шины должны проверяться на усилия от действия мгновенного ударного тока при трёхфазном КЗ на сами шины и связанные с ними изоляторы. Через ударный ток рассчитывается электродинамическая сила F (3) (Ньютон), с помощью которой определяется напряжение в материале шин от изгиба σ(Мпа). Это рассчитанное значение не должно превышать допустимые для меди 140МПа и сплава алюминия 75 МПа. Изоляторы должны выдерживать с запасом действие разрушающих усилий на изолятор в пределах 60% соответствующих гарантийных значений.

Читайте так же:
Переключение света с двух выключателей

Нагрев от кратковременного действия тепла током к.з или термическое действие тока к.з на проводник. Токи к.з могут достигать значений, в десятки раз превышающих допустимый для данного сечения в нормальном режиме. Питающий проводник должен быть снабжен защитным аппаратом отключающим этот участок с наименьшим временем действия. Замедление срабатывания защиты может привести к выжиганию изоляции, разрушению контактов и даже их расплавлению. Наибольшие допустимые температуры нагрева при к.з по ПУЭ составляют 200 о С для кабелей с бумажной изоляцией на напряжение до 10 кВ включительно; для изолированных проводов и кабелей с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией — 150’С; для шин алюминиевых 200′ С; для медных — 300′ С.Термическую стойкость проверяют расчетом минимально допустимого сечения по условию допустимого нагрева при к.з для данного материала и изоляции проводника по формуле: , где BK = I 2 no ·( tomk+ Ta) . тепловой импульс тока к.з., А 2 с;Та постоянная затухания апериодической составляющей, принимаемая для кабелей 6-10 кВ равной 0,01с;tomk = t3+ tB. — время отключения к.з.,с; t3 — время действия основной защиты, с; tB — полное время отключения выключателя, с; СT— коэффициент, зависящий от допустимой температуры при к.з и материала проводника: для кабелей 6-10 кВ с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами- 95, для проводов и кабелей ПВХ изоляцией и алюминиевыми жилами- 75, с алюминиевыми шинами — 95.Выбранные сечения жил провода, кабеля или шин будут термически стойкими, если их сечение больше F мин. В сетях напряжением выше 1 кВ на термическую стойкость не проверяются проводники, защищенные плавкими вставками предохранителей независимо от их номинального тока.Выбор проводников по условиям короны производится при напряжении 35кВ и выше. Для 110 кВ минимальное сечение должно быть 70 мм 2 .По потере напряжения в сети подвергаются расчетам все выбранные сечения проводников для проверки достаточности уровня напряжения на зажимах ЭП. Допустимые отклонения напряжения: освещение ±5%, электродвигатели от — 5% до + 10%.Так, уровень напряжения на зажимах наиболее удленного ЭП от трансформатора может быть рассчитан:Uэп= Uxx – ΔUT – ΔUCгдеUxx— уровень напряжения на зажимах НН трансформатора; ΔUT = кз · cosφ (Ua + Up + tgφ) — потери в трансформаторе;

UC= — потери в сети;

; ;

Выбор сечений проводников для осветительных электрических сетей в основном производится расчётом с использованием величины распологаемых (допустимых) потерь напряжения в сети из выражения: ΔUдоп = Uxx – Uмин – ΔUтгде ΔUдоп располагаемая потеря напряжения в сети, %;Uxx уровень напряжения на НН трансформаторе, %;Uмин допускаемое нап-ние у наиболее удаленных ламп, %;ΔUт потери напряжения в трансформатора, %. сечение будет: где С— коэффициент, значение которого при различных напряжениях, материале проводников и числе фаз подбирается из таблиц;М =Р·а или М = М = Р · L,где L— длина. ∑М — сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке; α ·∑ т сумма моментов, питаемых через данный участок линий с иным числом проводов, чем на данном участке; α– коэф. приведения моментов, принимаемый из таблиц.Сечение каждого участка предпочтительно округлять до стандартного в большую сторону. Выбранные сечения необходимо обязательно проверить по допустимому току нагрева.Выбор сечения проводников по экономической плотности тока осуществляется по формуле: , где I — расчётный ток, А; J — плотность тока, А/мм 2 , выбирается при определённом числе использования максимальной нагрузки, часов в году согласно ПУЭ. Сечение полученное расчётом округляется до ближайшего стандартного в меньшую сторону. Послеаварийный ток не учитывается. Проверке по экономической плотности тока не подлежат:

1) сети предприятий напряжением до 1кВ при числе Тм< 4000 -5000ч ; 2)ответвления к отдельным ЭП до 1кВ и осветительные сети; 3)сборные шины и ошиновка в ОРУ и ЗРУ всех напряжений; 4)сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы менее 3-5 лет.

Выбор кабеля

При выполнении этого раздела проекта необходимо: выбрать марку кабеля, определить его длину и сечение силовых жил.

Читайте так же:
Lc 40le240rux уменьшить ток подсветки

Марка кабеля определяется областью его применения, которая для кабелей, прокладываемых на поверхности шахт регламентирована "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ), а в шахте — ПБ.

Для передачи и распределения электроэнергии в шахте применяют следующие кабели:

· при прокладке по стволам, крутонаклонным (до 45º) и капитальным выработкам — бронированные экранированные с проволочной броней;

· при прокладке в горизонтальных и наклонных выработках (до 45º) — бронированные экранированные с ленточной броней;

· для присоединения КТП — бронированные экранированные повышенной гибкости;

· для присоединения РПП низшего напряжения — бронированные экранированные повышенной гибкости или гибкие экранированные;

· для присоединения передвижных машин — гибкие экранированные;

· для участков линии между ручным электросверлом и соединителем напряжения — особо гибкие экранированные;

· для присоединения выемочных машин на крутых пластах с применением кабелеподборщиков — гибкие экранированные повышенной прочности.

Характеристика кабелей, допущенных МакНИИ к применению в шахтах, приведена в Приложении 10.

При определении длины кабелей необходимо учитывать запас на провисание для бронированных кабелей (Lбр) — 5%, для гибких (Lг) — 10%:

,

,

где Σ Lвыр. — суммарная длина выработок, по которым проложен кабель, м.

Сечение силовых жил кабеля выбирают: по длительно допустимому току нагрузки; механической прочности, экономической плотности тока и термической стойкости.

Сечение кабеля по длительно допустимому току нагрузки (Iдл, А) выбирают по условию:

, (4.16)

где Кп — поправочный коэффициент на температуру окружающей среды, определяемый в соответствии с ПУЭ (Приложение 11);

Iр. — расчетный ток нагрузки кабеля.

Расчетный ток нагрузки принимают по следующим условиям:

— кабелей, прокладываемых по стволу (Iр.ст.), таким, чтобы при повреждении одного кабеля остальные могли пропустить 100% нагрузки;

— кабелей для питания КТП:

, если , (4.17)

Iр.КТП = Iн. вн , если , (4.18)

где Iф. нн , Iн. вн — соответственно фактический ток обмотки низшего напряжения и номинальный ток обмотки высшего напряжения, А;

Кт — коэффициент трансформации силового трансформатора;

— кабелей для питания отдельного потребителя:

, (4.19)

где ∑Iн. i. — сумма номинальных токов электроприемников присоединенных к кабелю. Для двигателей принимают номинальный ток соответствующий режиму его работы (S1, S2, S4). При применении кабелеподборщиков с многослойной навивкой нагрузка на кабель должна быть снижена на 30% по сравнению с длительно допустимой;

, (4.20)

где Sp — полная расчетная мощность, передаваемая по магистральному кабелю, определяется по формулам (4.1, 4.13), кВА;

Uн — номинальное напряжение, В.

При больших токах нагрузки, когда максимально возможное сечение кабеля не соответствует по нагреву рабочим током или по условиям подключения во вводные устройства электрооборудования, можно принимать два параллельно включенных кабеля или перераспределить нагрузку таким образом, чтобы принятый кабель соответствовал указанным условиям.

В первом случае суммарное сечение кабелей определяют по условию:

, (4.21)

Во втором случае необходимо определить полную мощность, передаваемую по кабелю по соответствующим формулам (4.1, 4.3, 4.5, 4.13), а расчетный ток по формуле (4.20).

По механической прочности рекомендуется принимать следующие минимальные сечения кабелей:

— высокого напряжения — 16мм 2 ;

— магистральных низкого напряжения — 35 мм 2 ;

— очистных и проходческих комбайнов — 25 мм 2 ;

— отдельно установленных, периодически перемещаемых машин — 16 мм 2 ;

— машин, аппаратов, установленных в откаточных выработках — 10 мм 2 ;

— машин и аппаратов малой мощности в соответствии с диаметром кабельного ввода.

По экономической плотности тока (в соответствии с ПУЭ) выбирают кабели со сроком службы более 5 лет (стволовые, для РПП-6). Это сечение зависит от годового числа часов использования максимума нагрузки, материала жил и изоляции кабеля и определяется по формуле:

, (4.22)

где jэк. — экономическая плотность тока, А/мм 2 [1]. Приложение 12.

При этом принимают ближайшее большее стандартное сечение.

Проверку сечения жил кабелей по термической стойкости можно проводить по табличным данным или аналитически. По табличным данным определяют предельно допустимый кратковременный ток (Iп, А) величина которого должна быть больше тока трехфазного короткого замыкания (I (3) к.з., А) в начале кабеля, то есть:

.

Предельный ток для принятого сечения кабеля определяется длительно допустимой температурой нагрева изоляции кабеля и приведенным временем отключения, определяемого типом защитного аппарата [1]. Приложение 13.

Сечение жил кабеля по термической стойкости может быть определено также по формуле:

,

где I (3) к.з. — ток трехфазного короткого замыкания в начале кабеля;

tп — приведенное время отключения (Приложение 13.1);

Kbt — коэффициент, учитывающий предварительную нагрузку кабеля и температуру окружающей среды [1];

С — коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил при коротком замыкании и напряжение кабеля [1]. Приложение 14.

Проверку сечения жил кабеля по термической стойкости выполняют после расчета токов трехфазного короткого замыкания.

Читайте так же:
Схема подключения выключателя света с тремя клавишами

В пояснительной записке подробный расчет и выбор проводят: в высоковольтной сети только стволовых кабелей, а в низковольтной — одного магистрального и одного для питания электродвигателя. Данные о выборе остальных кабелей приводят в таблице 5 "Ведомость кабелей".

Окончательно выбранное сечение силовой жилы кабеля определяется как наибольшее стандартное из рассчитанных по различным критериям.

Расчет сечения кабелей и проводов по мощности и току

Калькулятор позволяет рассчитать сечение токоведущих жил электрических проводов и кабелей по электрической мощности.

Вид электрического тока

Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.

Выберите вид тока :

Материал проводников кабеля

Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.

Выберите материал проводников:

Суммарная мощность подключаемой нагрузки

Мощность нагрузки для кабеля определяется как сумма потребляемых мощностей всех электроприборов, подключаемых к этому кабелю.

Введите мощность нагрузки: кВт

Номинальное напряжение

Введите напряжение: В

Только для переменного тока

Коэффициент мощности cosφ определяет отношение активной энергии к полной. Для мощных потребителей значение указано в паспорте устройства. Для бытовых потребителей cosφ принимают равным 1.

Коэффициент мощности cosφ:

Способ прокладки кабеля

Способ прокладки определяет условия теплоотвода и влияет на максимальную допустимую нагрузку на кабель.

Выберите способ прокладки:

Количество нагруженных проводов в пучке

Для постоянного тока нагруженными считаются все провода, для переменного однофазного — фазный и нулевой, для переменного трехфазного — только фазные.

Выберите количество проводов:

Кабель с рассчитанным сечением не будет перегреваться при заданной нагрузке. Для окончательного выбора сечения кабеля необходимо проверить падение напряжения на токонесущих жилах кабельной линии.

Длина кабеля

Введите длину кабеля: м

Допустимое падение напряжения на нагрузке

Введите допустимое падение: %

Рассчитанное значение сечения кабеля является ориентировочным и не может использоваться в проектах систем электроснабжения без профессиональной оценки и обоснования в соответствии с нормативными документами!

Таблица сечения кабеля по мощности и току

Сечение

Токопроводящие жилы

мм.кв.

1,5

2,5

4

6

10

16

25

35

50

70

95

120

Сечение

токопроводящие жилы

мм.кв.

ток, А

Мощность, кВт

Ток, А

Мощность, кВт

2,5

4

6

10

16

25

35

50

70

95

120

Для чего нужен расчет сечения?

Электрические кабели и провода – основа энергетической системы, если они подобраны неправильно, это сулит множество неприятностей. Делая ремонт в доме или квартире, а особенно при возведении новой конструкции, уделите должное внимание схеме проводки и выбору корректного сечения кабеля для питания мощности, которая в процессе эксплуатации может возрастать.

Специалисты нашей компании при монтаже стабилизаторов напряжения и систем резервного электропитания сталкиваются с халатным отношением электриков и строителей к организации проводки в частных домах, в квартирах и на промышленных объектах. Плохая проводка может быть не только в тех помещениях, где длительное время не было капитального ремонта, а также когда дом проектировался одним владельцем под однофазную сеть, а новый владелец решил «завести» трехфазную сеть, но уже не имел возможности подключить нагрузку равномерно к каждой из фаз. Нередко провод сомнительного качества и недостаточного сечения встречается в тех случаях, когда строительный подрядчик решил сэкономить на стоимости провода, а также возможны любые другие ситуации, когда рекомендуется делать энергоаудит.

Современный набор бытовых приборов требует индивидуального подхода для расчета сечения кабеля, поэтому нашими инженерами был разработан этот онлайн калькулятор по расчету сечения кабеля по мощности и току. Проектируя свой дом или выбирая стабилизатор напряжения, вы всегда можете проверить, какое сечение кабеля требуется для этой задачи. Все что от вас требуется, это внести корректные значения соответствующие вашей ситуации.

Обращаем ваше внимание, что недостаточное сечение кабеля ведет к перегреванию провода, тем самым существенно повышая возможность возникновения короткого замыкания в электрической сети, выходу из строя подключенного оборудования и возникновению пожара. Качество силовых кабелей и корректность выбора их сечения гарантирует долгие годы службы и безопасность эксплуатации.

Расчет сечения кабеля для постоянного тока

Данный калькулятор хорош также тем, что позволяет корректно рассчитать сечение кабеля для сетей постоянного тока. Это особенно актуально для систем резервного питания на основе мощных инверторов, где применяются аккумуляторы большой емкости, а разрядный постоянный ток может достигать 150 Ампер и более. В таких ситуациях учитывать сечение провода для постоянного тока крайне важно, поскольку при заряде аккумуляторов важна высокая точность напряжения, а при недостаточном сечении кабеля могут возникать ощутимые потери и, соответственно, аккумулятор будет получать недостаточный уровень напряжения заряда постоянного тока. Подобная ситуация может послужить ощутимым фактором сокращения срока службы батареи.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector