- •Введение
- •1. Структура курсового проекта (курсовой работы)
- •2. Задание на курсовой проект (курсовую работу)
- •3. Методические указания по выбору исходных данных
- •4. Методические указания по выполнению курсового проекта (курсовой работы)
- •4.1. Определение числа и мест расположения трансформаторных подстанций промышленных предприятий и потребителей сельского хозяйства
- •4.2. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий
- •Для цеха № 1
- •4.3. Расчет электрических нагрузок сельскохозяйственных потребителей
- •4.4. Проектирование цехового электроснабжения
- •4.5. Расчет цеховых сетей
- •4.6. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций и подстанций сельскохозяйственных потребителей
- •4.7. Выбор сечений проводов воздушных линий
- •4.7.1. Выбор марок и сечений проводов вл 35–10 кВ
- •4.7.2. Выбор марок и сечений проводов вл 0,38 кВ
- •4.7.3. Выбор марок и сечений кабелей 0,38 кВ промышленных предприятий
- •4.9. Проверка сечения выбранных проводов воздушных линий и выбор жил кабелей по условию нагрева
- •4.10. Расчет глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей и определение пиковых нагрузок электроприемников
- •4.11. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ
- •4.11.1. Расчет начального значения периодической составляющей токов трехфазного короткого замыкания
- •4.11.2. Методы расчета несимметричных коротких замыканий. Составление схем замещения
- •4.11.3. Расчет токов однофазного короткого замыкания
- •4.11.6. Расчет ударного тока короткого замыкания
- •4.11.7. Учет сопротивления электрической дуги
- •4.12. Выбор и проверка выключателей и предохранителей напряжением выше 1 кВ
- •4.13. Защита сетей промышленных предприятий и сетей сельскохозяйственного назначения напряжением до 1 кВ
- •4.14. Грозозащитные и повторные заземления
- •4.15. Технико-экономические показатели
- •5. Примерное содержание и порядок выполнения курсового проекта (курсовой работы)
- •5.2. Проектирование цехового электроснабжения
- •5.4. Определение расчетных нагрузок тп-2 населенного пункта
- •5.5. Электрический расчет вл 10 кВ
- •5.5.1. Составление таблицы отклонений напряжений
- •5.5.2. Выбор сечений проводов и расчет потери напряжения в вл 10 кВ
- •Расчет нагрузок на участках вл 10 кВ
- •Электрический расчет сети 10 кВ
- •Электрический расчет кл-1 и кл-2 сети 0,38 кВ тп-1
- •5.6.2. Выбор количества и трасс вл 0,38 кВ сельского населенного пункта
- •5.6.3. Выбор сечений проводов и расчет потери напряжения в вл 0,38 кВ
- •Электрический расчет вл-2 сети 0,38 кВ
- •5.7. Определение глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей
- •5.8. Расчет токов коротких замыканий
- •I. Расчет трехфазного к.З. В сети 10 кВ
- •II. Расчет токов к.З. В сети 0,4 кВ от тп-1
- •Расчет однофазного к.З. В точке к-5
- •III. Расчет токов к.З. В сети 0,4 кВ от тп-2
- •Расчет токов коротких замыканий в сети 10 и 0,38 кВ
- •5.9.2. Выбор автоматов и предохранителей в сети 380 в. Проверка их чувствительности
- •Iу.Э. (1,25–1,35)Iпуск.Дв.
- •5.9.3. Выбор плавких вставок предохранителей для защиты трансформаторов тп 10/0,4 кВ. Проверка их селективности на ступени 10 и 0,38 кВ
- •Iпр.Ном Iрасч (дл.Доп); Iвс.Ном 3Iдл.Доп (расч);
- •5.10.2. Расчет заземления на тп-2 10/0,4 кВ населенного пункта
- •5.11. Определение технико-экономических показателей передачи электроэнергии по сети 0,38 кВ населенного пункта
- •5.12. Заключение к курсовому проекту (курсовой работе)
- •Оглавление
4.9. Проверка сечения выбранных проводов воздушных линий и выбор жил кабелей по условию нагрева
Выбранные по методу экономических интервалов сечения проводов проверяются по максимально допустимой длительной токовой нагрузке из условия допустимого нагрева при нормальном и аварийном режиме работы линии. Под аварийным режимом работы подразумевается отключение одной цепи на двухцепных линиях или отключение одной линии при двухстороннем питании подстанции или распределительного пункта.
При прокладке в кабельном канале нескольких кабелей следует учесть их взаимное температурное влияние при определении допустимого длительного тока. Допустимый длительный ток вычисляется по соотношению Ip < KIдоп (где Iр расчетный ток; Iдоп допустимый длительный ток для кабеля по условиям нагрева в нормальных условиях; K коэффициент, с помощью которого учитывают прокладку нескольких кабелей в канале (табл. 20 и 21). Обратным ходом определяется длительно допустимый ток: Iдоп Iр/K.
Таблица 20
Поправочные коэффициенты на число работающих кабелей,
лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)
Расстояние между кабелями, мм |
Коэффициент при числе кабелей |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
100 |
1,0 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
0,78 |
0,75 |
200 |
1,0 |
0,92 |
0,87 |
0,84 |
0,82 |
0,81 |
300 |
1,0 |
0,93 |
0,90 |
0,87 |
0,86 |
0,85 |
Таблица 21
Понижающие коэффициенты для проводов и кабелей,
прокладываемых в кабельных каналах и коробах
Способ прокладки |
Количество проложенных проводов и кабелей |
Понижающий коэффициент |
|
одножильных |
многожильных |
||
Многослойно и пучками |
– 2 3–9 10–11 12–14 15–18 |
До 4 5–6 7–9 10–11 12–14 15–18 |
1,0 0,85 0,75 0,7 0,65 0,6 |
Однослойно |
2–4 5 |
2–4 5 |
0,67 0,6 |
Согласно ПУЭ [16], все электрические сети делятся на две группы: 1) защищаемые от перегрузки и токов к.з.; 2) защищаемые только от токов к.з.
Защите от перегрузке подлежат сети:
внутри помещений: проложенные открыто незащищенными изолированными проводниками с горючей оболочкой, проложенные защищенными проводниками в трубах, в несгораемых строительных конструкциях;
осветительные: в служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников, а также в пожароопасных производственных помещениях;
силовые: в промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, когда по условиям технологического процесса или режима работы сети может возникать длительная перегрузка проводов и кабелей;
всех видов во взрывоопасных наружных установках независимо от условий технологического процесса или режима работы сети.
Все остальные сети не требуют защиты от перегрузки и защищаются только от токов короткого замыкания.
Согласно ПУЭ [16], в сетях 0,38 кВ запрещена прокладка кабелей без нулевой жилы, поэтому допустимые токи принимаются как для трехжильных, но с коэффициентом 0,92. Сечение нулевой жилы выбирается на основании анализа возможных величин токов нулевой последовательности. При наличии однофазных электроприемников в большинстве случаев применяют нулевую жилу того же сечения, что и для фазных жил. Необходимо иметь в виду, что данные многочисленных исследований свидетельствуют о том, что действительный ток обычно на 20 и более процентов ниже, чем расчетный, полученный по методу упорядоченных диаграмм. Кроме того, в указанном методе принято, что постоянная времени нагрева кабеля равна 10 мин. Реально эта величина отличается для различных сечений кабелей [29].
Величины допустимых длительных нагрузок на голые, изолированные провода и кабели, рекомендуемые ПУЭ [16], приведены в табл. 22–25. Величины нагрузок даны применительно к допустимой температуре нагрева голого провода 70 С, изолированных проводов и кабелей с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией – 65 С.
Таблица 22
Активные и индуктивные сопротивления
и длительно допустимые нагрузки
алюминиевых и сталеалюминиевых проводов ВЛ
Марка провода |
Рекомендуемое напряжение |
Расчетный диаметр, мм |
Удельное сопротивление, Ом/км (мОм/м) |
Длительно допустимый ток, А |
Расчетная масса, кГ/км |
Общая стоимость (тыс. руб./км) при U = 610 кВ |
|||||
активное при 20 оС |
индуктивное при расстоянии между проводами, мм |
Опоры |
|||||||||
типовые деревян. |
железо-бетон. |
||||||||||
600 |
1000 |
||||||||||
Алюминиевые провода |
|||||||||||
А16 |
0,4 |
5,1 |
1,96 |
0,358 |
|
105 |
44 |
|
|
||
А25 |
610 |
6,4 |
1,27 |
0,345 |
|
135 |
68 |
|
1,085 |
||
А35 |
635 |
7,5 |
0,91 |
0,336 |
|
170 |
95 |
1,701 |
1,137 |
||
А50 |
636 |
9,0 |
0,63 |
0,325 |
|
215 |
136 |
1,882 |
1,237 |
||
А70 |
6110 |
10,7 |
0,45 |
0,315 |
|
265 |
191 |
2,009 |
1,592 |
||
А95 |
6110 |
12,4 |
0,33 |
0,303 |
|
320 |
27 |
2,243 |
1,681 |
||
А120 |
6110 |
14,0 |
0,27 |
0,297 |
|
375 |
322 |
2,403 |
1,809 |
||
Сталеалюминиевые провода |
|||||||||||
АС10 |
0,4 |
4,4 |
3,14 |
0,368 |
|
80 |
36 |
|
|
||
АС16 |
0,410 |
5,4 |
1,96 |
0,354 |
|
105 |
62 |
1,492 |
|
||
АС25 |
610 |
6,6 |
1,27 |
0,342 |
|
130 |
92 |
1,528 |
1,121 |
||
АС35 |
635 |
8,4 |
0,91 |
0,327 |
|
175 |
150 |
1,707 |
1,264 |
||
АС50 |
635 |
9,6 |
0,63 |
0,319 |
|
210 |
196 |
1,834 |
1,435 |
||
АС70 |
6110 |
11,4 |
0,45 |
|
0,34 |
265 |
275 |
2,061 |
1,611 |
||
АС95 |
6110 |
13,5 |
0,33 |
|
0,33 |
330 |
386 |
|
|
||
АС120 |
6110 |
15,2 |
0,27 |
|
0,32 |
380 |
492 |
|
|
Таблица 23
Сила допустимого длительного тока для проводов
с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Сила тока (А) для проводов проложенных |
|||||
открыто |
в одной трубе |
|||||
одножильных |
одного |
|||||
двух |
трех |
четырех |
двухжильного |
трехжильного |
||
2,0 |
21 |
19 |
18 |
15 |
17 |
14 |
2,5 |
24 |
20 |
19 |
19 |
10 |
16 |
3,0 |
27 |
24 |
22 |
21 |
22 |
18 |
4,0 |
32 |
28 |
28 |
23 |
25 |
21 |
5 |
36 |
32 |
30 |
27 |
28 |
24 |
6 |
39 |
36 |
32 |
30 |
31 |
26 |
8 |
46 |
43 |
40 |
37 |
38 |
32 |
10 |
60 |
50 |
47 |
39 |
42 |
38 |
16 |
75 |
60 |
60 |
55 |
60 |
55 |
25 |
105 |
85 |
80 |
70 |
75 |
65 |
35 |
130 |
100 |
95 |
85 |
95 |
75 |
50 |
165 |
140 |
130 |
120 |
125 |
105 |
70 |
210 |
175 |
165 |
140 |
150 |
135 |
95 |
255 |
215 |
200 |
175 |
190 |
165 |
120 |
295 |
245 |
220 |
200 |
230 |
190 |
150 |
340 |
275 |
255 |
|
|
|
185 |
390 |
|
|
|
|
|
Таблица 24
Сила допустимого длительного тока для кабелей с алюминиевыми жилами
с бумажной, пропитанной маслоканифольной и нестекающими массами
изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Сила тока (А) для кабелей |
|||||
до 1 кВ |
трехжильных напряжением, кВ |
четырехжильных до 1 кВ |
||||
одножильных |
двужильных |
до 3 |
до 6 |
до 10 |
||
6 |
|
60 |
55 |
|
|
|
10 |
110 |
80 |
75 |
60 |
|
65 |
16 |
135 |
110 |
90 |
60 |
75 |
90 |
35 |
220 |
175 |
145 |
125 |
15 |
135 |
50 |
275 |
210 |
180 |
155 |
140 |
165 |
70 |
340 |
250 |
220 |
190 |
165 |
200 |
95 |
400 |
290 |
260 |
225 |
205 |
240 |
120 |
460 |
335 |
300 |
260 |
240 |
270 |
150 |
520 |
385 |
335 |
300 |
275 |
305 |
185 |
580 |
|
380 |
340 |
310 |
345 |
240 |
675 |
|
440 |
390 |
355 |
|
300 |
770 |
|
|
|
|
|
Таблица 25
Сила допустимого длительного тока для кабелей с алюминиевыми жилами
с бумажной, пропитанной маслоканифольной и нестекающими массами
изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке,
прокладываемых в воздухе
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Сила тока (А) для кабелей |
|||||
до 1 кВ |
трехжильных напряжением, кВ |
четырехжильных до 1 кВ |
||||
одножильных |
двужильных |
до 3 |
до 6 |
до 10 |
||
6 |
|
42 |
35 |
|
|
|
10 |
75 |
55 |
46 |
42 |
|
45 |
16 |
90 |
75 |
60 |
50 |
46 |
60 |
25 |
125 |
100 |
80 |
70 |
65 |
75 |
35 |
155 |
115 |
95 |
85 |
80 |
95 |
50 |
190 |
140 |
120 |
110 |
105 |
110 |
70 |
235 |
175 |
155 |
135 |
130 |
140 |
95 |
275 |
210 |
190 |
165 |
155 |
165 |
120 |
320 |
245 |
20 |
190 |
185 |
200 |
150 |
360 |
290 |
255 |
225 |
210 |
230 |
185 |
405 |
|
290 |
250 |
235 |
260 |
240 |
470 |
|
330 |
290 |
270 |
|
300 |
555 |
|
|
|
|
|
400 |
675 |
|
|
|
|
|
500 |
785 |
|
|
|
|
|
625 |
010 |
|
|
|
|
|
800 |
1080 |
|
|
|
|
|
В табл. 26 приведены характеристики силовых кабелей для сетей промышленных и сельских потребителей, в табл. 27 буквенные символы в обозначении марок силовых кабелей [28], [32].
Таблица 26
Характеристики силовых кабелей
для сетей промышленных и сельских потребителей
Марка кабеля |
Число жил |
Сечение жил (мм2) при напряжении, кВ |
Основное применение |
|
до 1 |
10 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
ААБл |
3 4 |
6, …, 240 10, …, 185 |
16, …, 240 |
В земле при отсутствии растягивающих усилий, без блуждающих токов и с низкой коррозийной активностью грунта |
ААШт |
3 4 |
6, …, 240 10, …, 185 |
16, …, 240 |
То же и в грунте с высокой коррозийной активностью и блуждающими токами |
Окончание табл. 26
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
АСБ2л |
3 4 |
6, …, 240 10, …, 185 |
16, …, 240 |
То же, но для подводной прокладки и в особо опасных коррозийных зонах |
ААПл ААП2л |
3 |
25, …, 240 |
16, …, 240 |
При больших растягивающих усилиях |
ААШв |
3 |
6, …, 240 |
16, …, 240 |
В земле и внутри помещений при отсутствии растягивающих усилий |
ААГ |
3 4 |
6, …, 240 10, …, 185 |
16, …, 240 |
Внутри помещений при отсутствии механических воздействий, в среде, нейтральной по отношению к алюминию |
АВВ (АВВГ-С) |
2…7 |
2,5, …, 50 |
|
В земле (в помещениях) при отсутствии растягивающих усилий |
АПВГ |
1…4 |
2,5,…35 |
|
Внутри помещений |
АВРГ |
1 |
4, …, 240 |
|
Внутри помещений при отсутствии механических воздействий на кабель и при наличии агрессивных сред (кислот, щелочей и т. п.) |
АНРГ |
1 2, 3 |
4, …, 240 4, …, 185 |
|
Внутри помещений при отсутствии механических воздействий |
АВВБ |
1…3 4 |
2,5, …, 240 2,5, …, 185 |
|
Для открытой прокладки при наличии опасности механических воздействий в эксплуатации |
АПсВБГ |
1…4 |
2,5,…, 50 |
|
В сырых помещениях с коррозийно-активной средой, при опасности механических повреждений |
Таблица 27
Буквенные символы
в обозначении марок силовых кабелей
Конструктивный элемент кабеля и место символа в обозначении марки кабеля |
Значение символа |
1 |
2 |
Токопроводящая жила (символ в начале обозначения) |
|
А Нет символа |
Алюминий Медь |
Изоляция жил (символ в середине обозначения) |
|
Р В П Ц |
Резина Поливинилхлоридный пластикат Полиэтилен Бумага, пропитанная нестекающей массой (церезином) |
Оболочка (символы в середине обозначения) |
|
С А АШ В П Пс |
Свинец Алюминий Алюминий со сварным швом Поливинилхлорид Полиэтилен Полиэтилен самозатухающий |
Окончание табл. 27
1 |
2 |
Защитное покрытие (символы в конце обозначения) |
|
Б
Л 2л п в б Шп Шв Г |
Броня из стальных лент Подушка: – из битумного состава – из пластмассовых лент – из пропитанной пряжи – из вязкого подклеивающего состава – без подушки Шланг полиэтиленовый защитный Шланг поливинилхлоридный защитный Голый (без жгутового покрытия) |
Кабель специального назначения (символ в конце обозначения) |
|
С |
Для сельского хозяйства |
Примечание. Бумажная изоляция с вязкой пропиткой и жгутовое покрытие поверх брони символов не имеют.