Расчет электрических сетей

Выбор сечений проводников

Сечения воздушных и кабельных линий напряжением до и выше 1000 В следует выбирать по нагреву токами нагрузки с последующей проверкой по экономической плотности тока (только ЛЭП напряжением 6-35 кВ со сроком службы более 5 лет); на термическую устойчивость от воздействия токов короткого замыкания (только кабельные ЛЭП напряжением 6-10 кВ); по допустимой потере напряжения.

Выбор сечения проводников по нагреву сводится к сравнению расчетного тока I_Р с длительно допустимыми токами нагрузки для стандартных сечений:

I_Р £ I_доп,

Таблица 3

Техническая характеристика передвижных комплектных трансформаторных подстанций типа ПСКТП-100/6, ПСКТП-250/6 и ПСКТП-400/6 с сухим трансформатором

№, п/п	Наименование	ПСКТП-100/6	ПСКТП-250/6	ПСКТП-400/6
1.	Номинальная мощность, кВА
2.	Номинальное первичное напряжение,В
3.	Номинальное вторичное напряжение,В	400/230
4.	Напряжение короткого замыкания, %	3,7	3,5	3,5
5.	Ток холостого хода, %		3,5	2,5
6.	Потери холостого хода, Вт
7.	Потери короткого замыкания, Вт

Автоматические выключатели ПСКТП

Тип	Мощность,	Автоматические выключатели
Групповой	Фидерные
Тип	Кол-во	Тип	Кол-во	Тип	Кол-во
ПСКТП-100		А3722Б	А3722Б		контактор КТ 6033		-	-
ПСКТП-250		А3732Б	А3712Б		А3732Б		А3722Б
ПСКТП-400		А3742Б	А3722Б		А3742Б		А3732Б

Допустимые длительные токовые нагрузки

на гибкие силовые кабели, применяемые на карьерах

Таблица 4

Сечение токопро-водящей жилы, мм2	Токовые нагрузки на кабели, А*
КРПТ, КРПС и другие до 600 В	КШВГ-6, КШВГМ-6, КШВГ-10 и т.д.
Открытая прокладка (ПУЭ, табл.1-3-10)	При числе слоев навивки на барабане
	-

Расчетный ток в линии

где U_н – номинальное напряжение приемника.

Экономически целесообразное сечение

где j_эк – экономическая плотность тока, А/мм²

Кабельные сети проверяются на термическую устойчивость от тока короткого замыкания.

Минимальное сечение

где t_п – приведенное время.

Для кабелей напряжением до 10 кВ с медными жилами a=7; для кабелей с таким же напряжением, но с алюминиевыми жилами a=12.

Пример

Выбрать сечение воздушных и кабельных линий в соответствии со схемой рис 1.

Определим расчетные токи во всех элементах сети.

Расчетный ток в низковольтном кабеле 2СБШ-200Н

, А

Расчетный ток воздушного спуска бурового станка принимаем равным номинальному первичному току трансформатора ПСКТП

I_Р1вн = I_1вн = 38,5 А.

Расчетный ток экскаватора ЭШ-5.45М

,А

Расчетный ток экскаватора ЭШ-20.75

, А.

Принимаем сечения: кабелей (табл.4):

2СБШ-200Н – 2(3х70+1х25) типа КРПТ, I_доп = 2х250 А;

ЭШ-5.45М – (3х16+1х10) типа КШВГ, I_доп = 90 А;

ЭШ-20.75– (3х50+1х16) типа КШВГ, I_доп = 180 А.

Учитывая, что от одного воздушного спуска могут работать два экскаватора, найдем расчетный ток от двух экскаваторов

А.

Принимаем сечение магистральной линии и спусков типа АС-70 с I_доп = 265 А.

Определим удельное сопротивление кабельных и воздушных линий:

2СБШ-200Н: кабель КРПТ(3х70) – R_о=0,26 Ом/км; Х_о=0,069 Ом/км; ЭШ-5.45М: кабель КШВГ(3х16) – R_о=1,12 Ом/км; Х_о=0,094 Ом/км; ЭШ-20.75: кабель КШВГ(3х50) – R_о=0,35 Ом/км; Х_о=0,072 Ом/км; Воздушная линия (3х70) – R_о=0,45 Ом/км; Х_о=0,36 Ом/км.

Сопротивление линий (соответственно):

1. R =(R_оl)/2 =(0,26×0,4)/2=0,05 Ом, Х =(Х_оl)/2=(0,069×0,4)/2=0,02 Ом;

2. R = 1,12×0,35 = 0,39 Ом, Х = 0,094×0,35 = 0,03 Ом;

3. R = 0,35×0,3 = 0,1 Ом, Х = 0,072×0,3 = 0,02 Ом;

4. R = 0,45×1,1 = 0,49 Ом, Х = 0,36×1,1 = 0,4 Ом – до ЭШ-5.45М;

R = 0,45×1,6 = 0,72 Ом, Х = 0,36×1,6 = 0,58 Ом – до ЭШ-20.75 и 2СБШ-200Н.

После определения токов короткого замыкания необходимо проверить выбранные сечения кабеля КШВГ на термическую устойчивость от воздействия токов к.з., определенных в начале кабеля (у приключательного пункта).