Выбор питающих и распределительных сетей
Электрические сети, выбранные по току нагрузки и расчитанные на нагрев, проверяются на потерю напряжения. Согласно ПУЭ для силовых сетей отклонение напряжения от номинального должно составлять не более±5%. Для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий допускаются отклонения напряжения – 2,5 до +5%. Эти требования обусловлены тем, что электрический момент зависит от квадрата подведённого напряжения и его уменьшения ниже допустимого не обеспечит пуск механизмов; в сетях электрического освещения снижение напряжения приводит к резкому снижению светового потока и освещённости на рабочих местах.
Потери энергии при передаче по линии возрастают с увеличением сопротивления линии, которые, в свою очередь, определяются сечением провода: чем больше сечение провода, тем меньше потери. Однако при этом возрастают расходы цветного металла и капитальные затраты на сооружение линии. Чтобы выбрать экономически наиболее целесообразную линию, следует сравнить капитальные затраты и ежегодные эксплуатационные расходы для нескольких линий.
Внутризаводское электроснабжение промышленных предприятий и установок осуществляется в основном с помощью электрических сетей напряжением 6, 10, 35, 110 и 220 кВ.
Внутризаводское электроснабжение промышленных предприятий и установок осуществляется в основном с помощью электрических сетей напряжением 6, 10, 35, 110 и 220 кВ.
Система электроснабжения промышленного предприятия (СЭС), представляющая собой сочетание отдельных элементов, может быть условно разделена на: внешнюю и внутреннюю. К внешней части СЭС относятся питающие сети 6-20 кВ, обеспечивающие подачу электроэнергии на предприятие от точки присоединения к энергосистеме до ГПП. К внутренней части СЭС относятся распределительные сети напряжением до 1 кВ и выше, предназначенные для распределения электроэнергии по территории предприятия и внутри цехов.
Канализация электрической энергии – это распределение электроэнергии с помощью воздушных, кабельных линий и токопроводов от места производства до места потребления. В сетях напряжением выше 1 кВ промышленных предприятий канализация электроэнергии может осуществляться с помощью кабельных и воздушных линий и токопроводов.
Выбор того или иного конструктивного решения электрической сети промышленного предприятия зависит от размещения нагрузок, плотности застройки, ее насыщенности технологическими, сантехническими и транспортными коммуникациями, уровня агрессивности грунтовых вод, степени загрязненности воздуха, района гололедности.
Кабельной линией (КЛ) называется устройство для передачи электроэнергии, состоящее из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями. Гарантийный срок службы кабеля, как правило, не менее 25 лет.
В группу кабелей высокого напряжения входят кабели 6-110 кВ. Такие кабели изготовляются с пластмассовой бумажной пропитанной изоляцией, маслонаполненные и др.
Для внутризаводского электроснабжения промышленных предприятий применяются различные способы прокладки КЛ: в земляных траншеях, в кабельных каналах и туннелях, по эстакадам и галереям.
Когда территория предприятия загружена подземными коммуникациями, приемлемым решением для прокладки большого потока кабелей может явиться надземный способ по открытым эстакадам и закрытым галереям. Надземный способ прокладки обеспечивает хороший отвод теплоты от кабелей благодаря естественной вентиляции, удобство обслуживания.
Расчет ведется аналогично практической работе № 5.
Выбор проводников по экономической плотности тока и по нагреву.
Электрические потребители характеризуются расчётным током, который вызывает нагрев проводов и кабелей, ограничиваемый конструкцией кабеля. Допустимый нагрев жил кабелей и проводников стр. 39, табл. 2.3. Б.Ю. Липкин.
Шины и голые провода 70˚С 70˚С
Кабели с бумажной пропитанной изоляцией:
До 3 кВ 80˚С 80˚С
6квВ 65˚С 65˚С
10 60˚С 60˚С
20 50˚С 50˚С
35 50˚С 50˚С
Кабели и провода с резиновой изоляцией:
Обычной 55˚С 55˚С
Теплостойкой 65˚С 65˚С
Провода с полихлорвиниловой изоляцией 65˚С 65˚С
1. Выбираем воздушные линии ввода. Определяем Imax. Расч:
(5.1)
Smax- из таблицы 1.
2. Определяем расчётное сечение линии:
,
(5.2)
где
jэк-
максимальная плотность тока, А/мм
(стр.
85 [8] )
при числе часов использования максимальной нагрузки в год ≥ 5000 часов, jэк= 1 А/мм .по справочнику[1] стр 85 или смотреть приложение таблица3
Imax- из таблицы. 1.
Принимаем стандартное сечение провода по справочнику[3]таблица 7.10 стр.400 или смотри приложение таблица 32: Fст=185 А/мм
Iдл.доп= 520А- длительный допустимый ток.
3. Выбираем кабель к понижающему трансформатору.
(5.1)
Определяем расчётное сечение кабеля:
,
(5.2)
jэк=1,6 А/мм², кабель с резиновой м пластмассовой изоляцией с жилами, алюминий [1] стр. 85 .
Принимаем стандартное сечение кабеля [1] стр. 43.
Fст=16мм,
Iдл.доп=90А [1] стр. 43.
4. Выбираем кабель к компрессору:
За расчётный максимальный ток принимаем номинальный ток ЭД компрессора:.
(5.3)
Определяем расчётное сечение кабеля:
(5.4)
Fст=50мм ; Iдл.доп= 175А
5. Выбираем шину распредустройства:.
,
jэк= 1 А/мм .
Принимаем алюминиевую шину стандартным сечением [3]стр.395
Fст=40 5=200мм²
Iдл.доп=540А.
Таблица 18 - Выбор питающих и распределительных сетей ВН
Тип Линии |
Imax А |
jэк |
Fэк |
Fст |
R0 |
X0 |
L км |
Iдл.доп |
∆U доп |
∆U |
Тип проводн. |
ВЛЭП |
179 |
1 |
179 |
185 |
0,167 |
0,04 |
15 |
520 |
300 |
829 |
АС
|
Кабель к комп- рессору |
75,9 |
1,6 |
47,4 |
50 |
0,62 |
0,083 |
0,05 |
175 |
300 |
142 |
АВВГ 3 50 |
Кабель к ТР |
19 |
1,6 |
11,9 |
16 |
1,94 |
0,102 |
0,18 |
90 |
300 |
11,3 |
АВВГ 3 16 |
Шина |
179 |
1 |
179 |
200 |
0,177 |
0,17 |
0,04 |
540 |
300 |
2,6 |
Аш 40 5 |
Проверка проводников по нагреву :
(5.5)
где tдоп= 65˚C– допустимая температура для провода или кабеля в зависимости от напряжения или конструкции;
tф= 25˚С– фактическая температура окружающей среды;
tр= 15˚С– расчётная температура среды, в которой находтися проводник
Расчёты:
1. ВЛЕП
179 ≤ 520 0,89
179 ≤ 463 А
2. Компрессор
75,9 ≤ 175 0,89
75,9 ≤ 155,8 А
3. ТР понижающий
19 ≤ 90 0,89
19 ≤ 80,1 А
4. Шина
179 ≤ 540 0,89
179 ≤ 481 А
Потери напряжения в линии:
Если известна активная и реактивная нагрузка в линии, то потери напряжения можно определить по формуле:
(5.6)
1. ВЛЕП
2. К компрессору
3.К понижающему тр-ру:
4. Шина
5. Допустимое напряжение
∆U=
Все данные записываются в таблицу 18