Выбор проводников
При выборе проводников учитывается вид проводников, способ прокладки, вид изоляции, климатические условия, режим работы сети и приемников и другие факторы.
При выборе проводов воздушных линий (ВЛ) учитываются: нагрев длительным током, технико-экономические показатели, климатические условия. Для линий напряжением 330кВ и выше учитываются электродинамическая и термодинамическая стойкость к токам КЗ, для линий напряжением выше 110кВ – потери на корону и радиопомехи.
При выборе сечения проводников кабельных линий и марки кабелей учитываются: номинальное напряжение, нагрев длительным током, технико-экономические показатели, термодинамическая стойкость к токам КЗ, условия прокладки, желательно учитывать и электродинамическую стойкость.
При выборе шин и жестких токопроводов учитываются: номинальное напряжение, нагрев длительным током, технико-экономические показатели, электродинамическая и термодинамическая стойкость к токам КЗ, условия прокладки.
Под технико-экономическими показателями понимается достижение минимума затрат на сооружение ВЛ или КЛ при соблюдении технических требований, предъявляемых к СЭС.
Выбор комплектных шинопроводов типа ШМА для главных магистралей выполняют по расчетному току силового трансформатора, к которому подключается магистраль. Выбранное сечение проверяется на потери напряжения в шинопроводе по формуле, %
(6.5)
Где - сумма моментов токовых нагрузок шинопровода, А·км;
и - соответственно удельное активное и индуктивное сопротивление шинопровода, Ом/км.
Выбор сечения распределительного шинопровода типа ШРА также выполняется по расчетному току нагрузки, А
I ном.ШРА ≥ I р .
Выбранное сечение проверяется по потере напряжения с учетом места присоединения шинопровода к источнику питания. Если нагрузка распределена равномерно, а вводная секция находится в середине ШРА, то
, %. (6.5а)
Если вводная коробка расположена в начале шинопровода, то определяется аналогично по выражению (6.5).
Комплектные шинопроводы проверяются также на электродинамическую стойкость при КЗ по условию
где - номинальный ток динамической стойкости шинопровода (допустимый ударный ток КЗ, при котором не произойдет деформация шинопровода), А;
- расчетный ударный ток при КЗ, А.
Выбор сечения проводов и жил кабелей для цеховой сети производится
а) по нагреву длительным расчетным током, A
Iдоп. Kcp ≥ Ip.
где Iдоп – допустимый ток в проводнике по условиям нагрева, Ip – расчетный ток нагрузки,
Kcp - коэффициент учета параметров окружающей среды [1] (табл.А.6 Приложение А);
б) по условию соответствия выбранному защитному устройству
Kcp Iдоп. ≥ Кзащ·Iзащ
где Iзащ – ток срабатывания защитного устройства (предохранителя, расцепителя автомата и т.п.), А;
Кзащ – коэффициент защиты, принимаемый в соответствии с табл.6.4.
Проверке по экономической плотности тока выбранные сечения проводов и жил кабелей не подлежат в сети до 1 кВ, если это сети осветительной нагрузки и ответвления к отдельным электроприемникам, а также сборные шины электроустановок, сети с числом часов использования максимума нагрузки 4000-5000 ч. и некоторые другие [1].
Таблица 6.4 – Значения коэффициентов защиты.
Ток Iзащ и тип защитного аппарата | Коэффициент защиты, Кзащ, о.е. | ||||
Для сетей с обязательной защитой от перегрузки | Для сетей, где не требуется защита от перегрузки | ||||
Проводники с резиновой, полихлорвиниловой или аналогичной изоляцией | Кабели с бумажной изоляцией | ||||
Взрыво- и пожароопасные помещения промпредприятий | Помещения, в которых нет взрыво- и пожароопасности | ||||
Номинальный ток расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависимой от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки) | |||||
Ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой, обратнозависимой от тока характеристикой | 0,8 | 0,66 | |||
Ток срабатывания автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель | 1,25 | 0,22 | |||
Номинальный ток плавкой вставки предохранителя | 1,25 | 0,33 | |||
С учетом экономической плотности тока Jэк (табл.3 приложения А) выбираются сечения проводов питающих ВЛ и КЛ напряжением выше 1 кв. Выбор сечений по нагреву выполняется по расчетному току, определяемому по расчетной мощности S p:
I доп ≥ I p = , А
Для параллельно работающих линий в качестве расчетного принимается ток послеаварийного режима, когда одна из линий, оставшихся в работе, несет такую нагрузку, какую несли две линии в нормальном режиме. По справочным данным для расчетного тока выбирается ближайшее большее стандартное сечение с учетом расчетной температуры среды, условий прокладки, в том числе количества кабелей в блоках при прокладке в блоках и траншеях ([1], табл.2 приложения А). Если температура окружающей среды отличается от расчетной, также вводятся поправочные коэффициенты (табл. 6 приложение А). С учетом поправочных коэффициентов длительно допустимый ток нагрузки пересчитывается по формуле, А:
,
где Кср – поправочный коэффициент, учитывающий температуру среды ([1],табл.1.3.3)
Ксн. – коэффициент снижения токовой нагрузки при групповой прокладке кабелей (табл.2 приложения А);
К пов – к-т, учитывающий возможность повышения нагрузки при недогрузке части кабелей.
При выборе сечений КЛ учитываются также воздействие токов КЗ, если эти линии защищаются устройствами релейной защиты.
6.3.2 Выбор коммутационных аппаратов напряжением выше 1 кВ.
При выборе выключателей, разъединителей, отделителей, предохранителей, выключателей нагрузки напряжением выше 1кВ для систем электроснабжения должны учитываться следующие параметры:
- номинальное напряжение – U ном
- номинальный ток - I ном,
- электродинамическая стойкость (ударный ток i уд. ном) – способность выдержать ударные токи при коротком замыкании (за исключением предохранителя);
- термическая стойкость – способность выдержать нагрев токами КЗ (за исключением предохранителя), характеризуется током I T и временем t T термической стойкости;
- коммутационная способность - способность отключать и включать электрические цепи при КЗ, которая определяется соответственно по номинальному току отключения I от номи току включения I вк ном. Эти токи для большинства выключателей принимаются одинаковыми. Для отделителей и разъединителей этот параметр принимается условно ввиду возможного включения на неустранившееся КЗ
Выбор высоковольтных выключателей производится по номинальному напряжению U ном, номинальному току Iном, отключающей способности (номинальному току отключения) I от ном, термической и электродинамической стойкости
U ном ≥ U c
Iном ≥ Iнорм. макс; Iном ≥ I длит. макс;
I от ном≥ I п0, где I п0 – установившееся значение периодической составляющей тока КЗ;
I длит. макс – максимальный длительный рабочий ток с учетом возможных перегрузок, А.
По термической стойкости
,
где В к – интеграл Джоуля, I T – номинальный ток термической стойкости, кА.
t T – время термического воздействия тока КЗ, с.
Для большинства коммутационных аппаратов I T = I п0.
По электродинамической стойкости
i уд. ном ≥ I п0
Sоткл ном. ≥ S КЗcети
Разъединители
U ном ≥ U c
Iном ≥ I длит. макс;
По динамической стойкости i дин≥ i уд,
По термической стойкости Iт2·tT ≥ BK
Где ВК – интеграл Джоуля, определяется по выражению ВК =
- начальное значение периодической составляющей тока КЗ, - время отключения КЗ, с.
Короткозамыкатели
U ном ≥ U c
i дин≥ i уд Iт2·tT ≥ BK
Отделители
U ном ≥ U c
Iном ≥ Iнорм. макс;; Iном ≥ I длит. макс;
i дин≥ i уд: Iт2·tT ≥ BK
Выключатели нагрузки
U ном ≥ U c; Iном ≥ I длит. макс; Iном ≥ Iнорм. макс;
По динамической стойкости i дин≥ i уд
По термической стойкости Iт2·tT ≥ BK
Выключатели нагрузки без предохранителя
I от ном≥ I расч.откл, I вк ном≥ I расч.вкл,
Для выключателей нагрузки с предохранителями
I от ном≥ I по.
Предохранители
U ном = U c
Iном ≥ Iнорм. макс; Iном ≥ I длит. макс;
I от ном≥ I по,
Учитывается времятоковая характеристика предохранителя, характеристика токоограничения.
6.3.3 Выбор коммутационных аппаратов напряжением до 1 кВ.
Все коммутационные и защитные аппараты в сети напряжением как выше 1 кВ, так и до 1 кВ, выбираются прежде всего из условия соответствия их класса изоляции, определяемого номинальным напряжением U ном, номинальному напряжению сети U c, т.е. требуется соблюдение условия U ном аппарата = U c.