Реконструкция электроснабжения колхоза "Прогресс" (стр. 5 из 13)
SрЛ3 =10+10/0,86+3+1 ≈ 28 кВА.
Линия 4:ко=0,85; cosφ1,3=1; cosφ2=0,82; cosφ4=0,78; cosφ8=0,86;
РЛ.4 = 0,85(45+20)+(6 +6 +5) = 72,25 кВт;
SрЛ4 =6+6+45/0,82+20/0,78+5/0,86 ≈ 88 кВА.
Линию 1, проходящую вблизи воздушных линий 10кВ, выполним кабелем, чтобы избежать пересечения воздушных линий. Остальные линии принимаем воздушными линиями электропередачи.
Выбор сечения проводов и расчёт потерь напряжения
Прокладку кабеля по территории фермы осуществляем в воздухе. Предусматриваем применение кабеля марки ААШв с алюминиевыми жилами в алюминиевой защитной оболочке с наружным покровом из поливинилхлоридного шланга.
Выбор сечения кабельной линии осуществляем по экономической плотности тока iэк с дальнейшей проверкой по техническим условиям. К техническим условиям относят проверку сечений по нагреву расчётным током в режиме наибольших нагрузок и послеаварийном режиме.
Нестандартное экономически целесообразное сечение кабеля Fэ выбираем по экономической плотности тока по формуле:
FЭ = Ip/iЭк,(2.14)
гдеIр – расчётный ток кабельной линии, А.
Согласно ПУЭ [3] при годовом максимуме нагрузки Тмакс< 5000 ч и использовании в качестве проводника – алюминия iЭк =1,4 А/мм2.
Расчётный ток кабельной линии определяем по формуле:
, А(2.15)гдеSp – полная расчётная мощность электроприёмников в линии, кВА.
Расчётный ток линии 1
= 50,1 А.
Сечение жилы кабеля линии 1
FЭ.Л1 = 50,1/1,4 = 35,8 мм2.
Полученное значение сечения жилы округляем до меньшего стандартного значения. Принимаем[2]FЭ.ст= 35мм2 (r0=0,89 Ом/км; х0=0,064 Ом/км).
Так как кабель проложен в воздухе, то для данного сечения кабеля
Iдоп = 65 А.
Найденное по справочнику сечение проверяем по нагреву.
В нормальном рабочем режиме:
Кt· КаIдоп ≥ Iр,(2.16)
гдеКt – коэффициент учёта температуры среды, отличной от расчётной;
Ка – коэффициент учёта расстояния в свету между кабелями, проложенными рядом и их количеством;
Iдоп – длительный допустимый ток для кабеля, А.
Принимаем Кt=1, т.к. длительно допустимая температура жилы кабеля с бумажной изоляцией на напряжение 0,66 кВ составляет +650С, а температура среды составляет +15о С. Тогда в соответствии с формулой (2.16) имеем
65А > 50А,
следовательно, сечение жил кабеля проходит в нормальном рабочем режиме. В послеаварийном режиме, учитывая возможность 30 % перегрузки линии:
1,3 Кt· КаIдоп ≥ Iп/ав,(2.17)
гдеIп/ав – максимальное значение тока кабеля в послеаварийном режиме, которое определяется для однотрансформаторной подстанции с резервированием формулой:
.(2.18)Максимальное значение тока кабеля в послеаварийном режиме
≈ 60 А.
Условие (2.17) для послеаварийного режима
1,3·65 = 84,5 А > 60 А.
Данное условие также выполняется.
К техническим условиям относят также проверку по потере напряжения:
- в рабочем режиме:
≤ 5%(2.19)- в послеаварийном режиме:
≤ 10%(2.20)гдеl – длина кабельной линии, км;
х0, r0 – удельные активное и индуктивное сопротивления жилы кабельной линии, Ом/км.
Находим потерю напряжения в кабеле в рабочем и послеаварийном режимах:
= 2,1% < 5%.Проверка сечений по термической стойкости проводится после расчётов токов короткого замыкания.
Далее определяем потери в кабельной линии:
-активной мощности
, кВт(2.21)-реактивной мощности
, квар(2.22)-активной электроэнергии
, МВтч/год,(2.23)где
- потери в изоляции кабеля, определяемые как 
.(2.24)Так как,
- величина сравнительно небольшая и в расчётах учитывается только при высоких напряжениях;t - время максимальных потерь, определяемое по формуле:
, ч(2.25)где Тм=4500 ч – для двухсменной работы при продолжительности смены равной 8 часов. Тогда
ч.Определяем потери активной мощности в кабельной линии 1:
Ркл1 = 3·50,1·0,12·0,89 = 0,016 кВт.
Потери реактивной мощности в этой же линии 1:
Qкл1 = 3·50,1·0,12·0,064 = 0,001 вар.
Потери активной электроэнергии в кабельной линии 1:
ΔWКл1 = 0,016·2846 = 45,5 кВт·ч/год.
Рассчитаем сечения проводов воздушных линий электропередачи и потери напряжения в них, используя для участка линии формулу:
ΔUучастка = ΔUуд·Sрасч.участка·lучастка.
Принимая провод 3А35+А35 (r0 = 0,83 Ом/км) для участка ΔU2-1-11и провод 3А50+А50 (r0 = 0,588 Ом/км) для остальных участков, рассчитаем потери напряжения на участках линии 2:
ΔU2-1-11= 0,83·5·0,104 = 0,43%;
ΔU2-2-1 = 0,588·16·0,132 = 1,24%;
ΔU2-2-1-13 = 0,588·10,9·0,031 = 0,2%.
Наибольшая потеря напряжения в линии 2 составит сумму потерь на участках:
ΔU2макс = ΔU2-2-1+ ΔU2-1-11;
ΔU2макс = 1,24+ 0,43 = 1,67% < ΔUдоп=5%.
Следовательно, выбранные сечения проводов удовлетворяет условию по допустимой потере напряжения в линии 2. Принимаем провод 3А35+А35 на участках ΔU3-3-9, ΔU3-3-7, ΔU3-3-6, ΔU3-2-5, ΔU3-1-12, остальные участки выполним проводом 3А50+А50 (r0 = 0,588 Ом/км). Потери напряжения на участках линии 3:
ΔU3-3-9= 0,83·4,6·0,036 = 0,14%;
ΔU3-3-7 = 0,83·10·0,025 = 0,21%;
ΔU3-3-6 = 0,83·3·0,015 = 0,04%;
ΔU3-2-3-3= 0,588·17,6·0,062 = 0,64%;
ΔU3-2-5 = 0,83·4,7·0,085 = 0,33%;
ΔU3-1-3-2 = 0,588·27,2·0,105 = 1,68%;
ΔU3-1-12 = 0,83·0,8·0,016 = 0,01%;
ΔU3-3-1 = 0,588·28·0,121 = 1,99%.
Наибольшая потеря напряжения в линии 3 состоит из потерь на участках:
ΔU3макс = ΔU3-3-1+ ΔU3-1-3-2+ ΔU3-2-3-3+ ΔU3-3-7;
ΔU3 = 1,99 + 1,68 + 0,64 + 0,21 = 4,52% < ΔUдоп=5%.
Принимаем провод 3А70+А70 (r0 = 0,42 Ом/км) для участков ΔU4-4-1, ΔU4-1-4-2, ΔU4-2-4-2-1, ΔU4-2-1-2-2, для ΔU4-1-2, ΔU4-1-2и ΔU4-2-2-4 - провод 3А50+А50 и провод 3А35+А35 - для ΔU4-2-2-8, ΔU4-2-1-3. Тогда потери напряжения на участках линии:
ΔU4-2-2-8= 0,83·5·0,049 = 0,20%;
ΔU4-2-2-4 = 0,42·21,8·0,042 = 0,38%;
ΔU4-2-1-2-2 = 0,42·26,8·0,038 = 0,43%;
ΔU4-2-1-3= 0,83·6·0,042 = 0,21%;
ΔU4-2-4-2-1 = 0,42·32,8·0,121 = 1,67%;
ΔU4-2-1 = 0,588·6·0,015 = 0,05%;
ΔU4-1-4-2 = 0,42·38,8·0,095 = 1,55%;
ΔU4-1-2 = 0,588·46,7·0,035 = 0,96%;
ΔU4-4-1 = 0,42·85,5·0,046 = 1,65%.
Наибольшая потеря напряжения в линии 4 складывается из потерь на участках:
ΔU4макс = ΔU4-4-1+ ΔU4-1-4-2+ ΔU4-2-4-2-1+ ΔU4-2-1—2-2;
ΔU4 = 1,65 + 1,55 + 1,67 + 0,43 = 4,47% < ΔUдоп=5%.
2.6 Конструкция линий электропередачи напряжением 0,38 кВ
Для воздушных линий принимаем железобетонные опоры на основе стойки СВ-10,5-5 (длина стойки 10,5м и допустимый изгибающий момент не более 5т·м). Глубину заложения опор в грунт принимаем равную 2,5 м.
Пролёты между опорами возушных линий принимаем:
· для проводов А70 - 37 м;
· для проводов А50 – 40 м;
· для проводов А34 – 45 м,
длины ответвлений к вводам в здания – не более 10м.
Крепление проводов выполним на изоляторах ТФ-20. Крепление проводов на промежуточных опорах выполним проволочными скрутками, а на концевых опорах – зажимами плашечными типа ПА.
Траверсы присоединяем проводниками диаметром 6 мм к нулевому проводу посредством зажимов ПА.