9.Расчет сетей внешнего и внутреннего электроснабжения завода

9.1 Расчет сетей внешнего электроснабжения завода

Выбор сечений неизолированных проводов производится по экономической плотности тока и проверяется по допустимой потере напряжения.

Экономические показатели питающих линий в значительной мере зависят от правильности выбора сечений проводов. Для определения сечения проводов рекомендуют экономические плотности тока [прилЕ . табл. Е.1 ]. Так как линии работают в неявном резерве, расчет ведется по току номинального режима.

1.Определяем ток линии в нормальном режиме при максимальной нагрузке:

Iр = Рр /2 ·1,73 ·Uн · cosα (А).

(9.1)

2.Определяем экономическое сечение проводов линии :

F эк = Iр /jэк ( мм2),

(9.2)

где J_эк = 1,1 (А/мм²) экономическая плотность тока для алюминиевых неизолированных проводов.

3. Выбираем по [прил.Е. Таб.Е.2 ] провод марки АС и соответствующий выбранному сечению длительно допустимый ток.

4. Проверяется условие нагрева длительным током в нормальном режиме.

I_p<I_доп

5. Проверим выбранное сечение в аварийном режиме.

I_p<I_доп

6. Проверяется условие максимальных потерь на корону.

7. Выбранное сечение по длительному току должно быть проверено на потерю напряжения. Нормированных значений потери напряжения нет, однако в ГОСТ 13109-97 указаны предельные значения отклонений напряжения от номинального значения.

Расчет потери напряжения с учетом продольной составляющей падения напряжения:

∆ U = ( P×R + Q×X )/ Uном (В),

(9.3)

где Х = Х_{0 ·} L (Ом) – индуктивное сопротивление линии ( 9.4 )

Х₀ (Ом/км) – удельное индуктивное сопротивление линии

L = (км) – длина линии

R = R₀×L (Ом ) – активное сопротивлении линии

R₀ = 1000 / γ ·F (Ом )

Где F – сечение проводника, мм²

γ – удельная проводимость материала, м/(Ом · мм²),

для алюминия принимаем γ = 31,7 м / Ом × мм²

Оределение поперечной составляющей падения напряжения :

∂ U = (P×X – Q×R )/U_ном ( В )

Падение напряжения в линии составит:

Пример расчета:

Расчетный ток линии I_р, определяется:

Экономическое сечение S_э провода определяется:

где: j_э – 1,1 нормированное значение экономической плотности тока, А/мм² [Л-3] табл. 1.3.36. с.40, при Т_м = 5824 ч/год

Полученное по формуле значение округляется до ближайшего меньшего стандартного сечения.

По условиям короны принимается провод АС-95/16.

Для провода АС-95 I_доп=330 А [Л-1] табл. 6.80 с.308

I_авар<I_доп следовательно, выбранное сечение провода по нагреву подходит.

Проверяется выбранное сечение провода по потери напряжения.

Нормальный режим (работают обе линии):

Расчет потери напряжения с учетом продольной составляющей падения напряжения ∆U^|:

,

где: r₀=0,299 – удельное активное сопротивление провода АС-95/16, Ом/км [Л-2] табл. 7.5. с.277

х₀=0,43 – удельное индуктивное сопротивление провода АС-95/16, Ом/км [Л2] табл. 7.5. с.277

Определение поперечной составляющей падения напряжения:

,

Определение падения напряжения ∆U_расч.:

,

что составляет .

Выбранное сечение 95 мм² условию удовлетворяет, т.к.

, а .

Аварийный режим (при отключении одной линии):

Расчет потери напряжения с учетом продольной составляющей падения

напряжения ∆U^|:

,

Определение поперечной составляющей падения напряжения :

,

Определение падения напряжения ∆U_расч.:

кВ,

что составляет .

Выбранное сечение 95 мм² условию удовлетворяет, т.к , а .