Пример выбора сечения проводов для разветвленной сети 35 кВ

В данном примере требуется выбрать сечение проводов (по нагреву, по току и по потере напряжения) для разветвленной сети напряжением 35 кВ, изображенной на схеме рис.1.

Исходные данные:

• Сеть выполняется сталеалюминевыми проводами.
• Время использования максимальной нагрузки для всех потребителей находиться в пределах от 3000 до 5000 ч.
• Расстояние между проводами – 3,5 м, расположенные треугольником.
• На схеме, нагрузки выражены в МВА, а длины участков в км. Полная мощность записана в виде комплексной полной мощности: Ṡ = P+jQ.

Например, для первого участка комплексна полная мощность равна: Ṡ = p1 + q1 = 5 +j3.

При этом полная мощность определяется как модуль комплексной полной мощности:

Решение

1. Определяем мощности по участкам и результаты наносим на схему рис.1:

2. Определяем рабочие токи в каждом участке по формуле [Л1, с.129]:

где:

• P – активная мощность участка, МВт;
• Q – реактивная мощность участка, МВАр;
• Uн = 35 кВ – номинальное напряжение сети.

3. Определяем экономическое сечение проводов по участкам, согласно ПУЭ п. 1.3.25:

где:

• I – расчетный ток участков, А;
• Jэк = 1,1 — нормированное значение экономической плотности тока (А/мм2) выбираем по ПУЭ таблица 1.3.36, с учетом что время использования максимальной нагрузки Тmax= 3000 — 5000 ч.

4. Проверка выбранных сечений по допустимым токам, согласно ПУЭ таблица 1.3.29, показывает, что все провода имеют большой запас:

• АС-35: Iдоп. = 175 А > Iрасч. = 37 А;
• АС-50: Iдоп. = 210 А > Iрасч. = 55 А;
• АС-70: Iдоп. = 265 А > Iрасч. = 74 А;
• АС-185: Iдоп. = 510 А > Iрасч. = 185 А;
• АС-240: Iдоп. = 610 А > Iрасч. = 280 А.

5. Определяем активные и индуктивные сопротивления для выбранных проводов по ГОСТ 839 таблица А.4 и РД 153-34.0-20.527-98 «Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования» таблица П12 при среднегеометрическом расстоянии между проводами 3,5 м:

• АС-35: r0 = 0,777 Ом/км, x0 = 0,458 Ом/км;
• АС-50: r0 = 0,595 Ом/км, x0 = 0,427 Ом/км;
• АС-70: r0 = 0,421 Ом/км, x0 = 0,417 Ом/км;
• АС-185: r0 = 0,154 Ом/км, x0 = 0,386 Ом/км;
• АС-240: r0 = 0,122 Ом/км, x0 = 0,378 Ом/км.

6. Вычисляем потери напряжения по участкам по формуле 6-18 [Л1, с.126]:

7. Определяем потерю напряжения до нагрузки 4, суммируя потери напряжения последовательно для каждого участка:

8. Определяем потерю напряжения до нагрузки 6:

Для обеих точек потеря напряжения получается меньше 8%, что допустимо.

Допустимые величины потерь напряжения [Л1, с.119]:

Литература:

1. Электрические сети энергетических систем. В.А. Боровиков. 1977 г.