Кабельных линий напряжением 10(6) кВ

По радиальным распределительным линиям электроэнергия от шин 10(6) кВ ГПП (ГРП, РП) подается к цеховым ТП. Радиальные линии от ГПП к промежуточным РП или к ТП, совмещенным с РП, называются питающими.

Радиальные распределительные линии могут быть не резервированными (одиночными) или резервированными (двойными). Далее рассматривается расчет резервированной линии трехфазного тока с симметричной нагрузкой на конце, выполненной двумя параллельными кабельными линиями в одной траншее с расстоянием между ними 100 мм.

Исходные данные для расчета:

номинальное напряжение сети — 10(6) кВ;

нагрузка на конце линий (задана трехфазной мощностью в комплексной форме S _P =P _P +jQ _P; содержит более 50 % электроприемников I и II категорий надежности);

конструктивное исполнение линий — кабельные;

число линий — две;

длина линий, км;

продолжительность использования максимума нагрузки T _max, ч;

допустимая потеря напряжения: в нормальном режиме (при работе обеих линий) — 6—8 % от U _ном;в послеаварийном режиме — 10—12 % [6, с. 119].

Методика расчета

 

1. Определяется расчетная полная мощность и cos φ нагрузки

 

 

.

 

2. Определяются расчетные токи линий, А, в нормальном (I _P) и послеаварийном (I _{P. па}) режимах при аварийном отключении одной из линий

 

(2.2)

 

(2.3)

 

где S _P — расчетная полная мощность нагрузки, кВ×А;

U _ном — номинальное напряжение линий, кВ.

3. Выбирается марка кабеля и способ его прокладки [8, с. 60].

4. Определяется экономически выгодное сечение жил кабельных линий, мм², по экономической плотности тока j _Э, которая зависит от материала жил и продолжительности использования максимума нагрузки T _max [4, с. 85]

.

Сечение F _Э, полученное в результате расчета, округляется до ближайшего стандартного, выбирается для кабельных линий, выписывается длительный допустимый ток нагрузки I _допна выбранное сечение [8, с. 60].

5. Определяется коэффициент загрузки кабельных линий в нормальном режиме

, (2.4)

 

где К _попр — поправочный коэффициент на условия прокладки кабелей, определяемый по табл. П1, П2 [4] как произведение К _попр = К ₁ ^.К ₂ ^.;

К ₁ — поправочный коэффициент, зависящий от числа работающих кабелей (при одном кабеле К ₁ = 1);

К ₂— поправочный коэффициент, зависящий от фактической температуры среды; при прокладке в земле и температуре 15 ^оС — К ₂ =1, при прокладке в воздухе и температуре 25 ^оС — К ₂ =1.

6. Выбранное экономическое сечение жил кабельных линий проверяется по допустимому нагреву расчетным током послеаварийного режима с учетом допустимой перегрузки в послеаварийном режиме и снижения допустимого тока в нормальном режиме при прокладке кабелей в одной траншее [1, с. 60]. Условие проверки:

, (2.5)

 

где I _р.па — расчетный ток линии в послеаварийном режиме (при аварийном отключении одной из линий);

К _п.доп— коэффициент допустимой перегрузки кабеля в послеаварийном режиме.Определяется по табл. 3.3 [1] в зависимости от коэффициента предварительной загрузки (К _з), вида прокладки и времени ликвидации аварии;

К _попр— поправочный коэффициент на условия прокладки кабелей (см. пункт 5).

7. Определяются потери напряжения, В, а также в процентах:

в нормальном режиме

 

(2.6)

 

; (2.7)

 

в послеаварийном режиме

где r_o, x_o — удельные активное и индуктивное сопротивления каждой линии, Ом/км. Значения удельных сопротивлений для кабельных линий приведены в табл. 3.5 [1];

L — длина линии, км;

соsφ — коэффициент активной мощности нагрузки в конце линий;

sinφ — коэффициент реактивной мощности нагрузки в конце линии.

8. Выбранное сечение жил кабельных линий проверяется по потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах. Условия проверки:

 

где Δ U _доп % —допустимая потеря напряжения в нормальном режиме;

Δ U _доп.па % —допустимая потеря напряжения в послеаварийном режиме.

9. Определяются потери активной и реактивной мощностей в линиях, соответственно кВт и квар

 

 

(2.8)

 

 

(2.9)
где — активное сопротивление двух параллельных кабельных

линий, Ом;

— индуктивное сопротивление двух параллельных кабельных линий, Ом;

S _P — расчетная полная мощность, МВ×А.

10. Определяются потери активной энергии в линиях за год, кВт×ч

 

(2.10)

 

где t_max — продолжительность максимальных потерь, которая определяется по графикам на рис. 2.24 [4] в зависимости от T _max и cos φ нагрузки.

Расчет и выбор сечений питающих кабельных линий напряжением 10(6) кВ производится путем технико-экономического сравнения вариантов. Пример расчета приводится в [1, с. 59—62].