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= К₁^.К₂^.;

К₁ — поправочный коэффициент, зависящий от числа работающих кабелей (при одном кабеле К₁ = 1);

К₂— поправочный коэффициент, зависящий от фактической температуры среды; при прокладке в земле и температуре 15 ^оС — К₂ =1, при прокладке в воздухе и температуре 25 ^оС — К₂ =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 ΔU_доп % —допустимая потеря напряжения в нормальном режиме;

ΔU_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) кВпроизводится путем технико-экономического сравнения вариантов. Пример расчета приводится в [1, с. 59—62].