49926

Электроснабжение жилого района города

Курсовая

Энергетика

Все здания, представленные на плане застройке, являются жилыми. Общественные здания располагаются на первых этажах зданий (соответственно, первый этаж нежилой). Во всех корпусах предусмотрена подземная парковка на 100 машин мест.

Русский

2014-01-12

19.28 MB

7 чел.

54

PAGE 59

Московский Энергетический Институт

(Технический Университет)

Кафедра Электроэнергетических систем

Курсовой проект

«Электроснабжение жилого района города»

Студент: Хохлов А.М.

Группа: Э-09-06

Руководитель: Акчурина А.С.

Москва

2011 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

[0.1] 3.4. Проверка сечения жил кабелей на нагрев в послеаварийном режиме

[0.2] 3.5. Унификация кабелей

[0.3] 3.6. Проверка кабельных линий по допустимым потерям напряжения

[1] ЧАСТЬ 4

[1.1] 4.1. Технико-экономический расчёт. Выбор варианта сети 380 В

[2] ЧАСТЬ 5

[2.1] 5.1. Формирование и выбор структуры сети 10 кВ

[2.2] 5.2. Выбор сечения кабелей 10 кВ

[2.3] 5.3. Проверка кабелей 10 кВ на нагрев в нормально и послеаварийном режиме

[2.4] 5.4. Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость токам КЗ

[2.5] 5.5. Проверка кабелей 10 кВ по потерям напряжения

[3] ЧАСТЬ 6

[3.1] 6.1. Оценка и обеспечение качества напряжения по его отклонениям от номинального

[3.2] 6.2. Оценка и обеспечение качества напряжения по размаху его изменения

[4] ЧАСТЬ 7

[4.1] 7.1. Технико-экономические расчёты и показатели спроектированной сети


ЧАСТЬ 1

1.1. Характеристика микрорайона города

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать электрические сети 380 В и 10 кВ системы электроснабжения жилого района города, содержащего 2 микрорайона. План застройки одного микрорайона представлен на рисунке 1.1.

Рис. 1.1. План застройки микрорайона.

Все здания, представленные на плане застройке, являются жилыми. Общественные здания располагаются на первых этажах зданий (соответственно, первый этаж нежилой). Во всех корпусах предусмотрена подземная парковка на 100 машин мест.

Определим количество квартир для каждого дома. Количество подъездов (секций) может быть рассчитано из соотношения 1 секция на 20–25 м. Для каждого здания на одном этаже располагается 4 квартиры. Расчёт проведём на примере первого здания:

;

.

Для остальных зданий расчёт аналогичен. Данные сведём в таблицу 1.1.

Таблица 1.1. Расчёт количества квартир в зданиях.

Номер здания

Общественные здания

Жилые здания

Наименование

Колич. показатель

Количество этажей

Количество секций

Количество квартир

1

Универмаг

500 м2

14

3

156

2

Детский сад

100 уч.

16

5

300

3

Универмаг

400 м2

18

4

272

4

Кафе

100 мест

12

4

176

5

Аптека

300 м2

14

3

156

6

Универсам

500 м2

16

4

240

7

Поликлиника

800 пос.

14

4

208

8

Хим. чистка

200 кг

16

2

120

9

Парикмахерская

12 мест

18

4

272

10

Школа

500 уч.

18

3

204

11

Центр соцобеспечения

500 м2

10

3

108

12

Почта

500 м2

12

3

132

13

Аптека

500 м2

17

3

192

14

Детский сад

100 уч.

17

3

192

15

Прачечная

400 кг

12

3

132

16

Сбербанк

500 м2

10

3

108

17

Кафе

100 мест

10

2

72

18

Универсам

500 м2

16

3

180

19

Кинотеатр

400 мест

25

5

480

20

-

-

10

1

36

21

-

-

8

4

112

22

-

-

6

1

20

23

-

-

12

4

176

24

Продуктовый магазин

100 м2

18

4

272

25

Кафе

50 мест

6

1

20

26

Школа

500 уч.

25

4

384

∑=4720

ЧАСТЬ 2

2.1. Определение расчётных нагрузок жилых зданий

Пример расчёта приведём на примере первого здания. Для остальных домов расчёт аналогичен.

Расчетная электрическая нагрузка квартир определяется в зависимости от числа квартир (удельные нагрузки для квартир повышенной комфортности):

.

Реактивная составляющая расчетной нагрузки жилого здания определяется по активной нагрузке и соответствующему коэффициенту реактивной мощности:

.

Расчётная нагрузка сантехнических устройств (СТУ) определяется из приближенного соотношения:

;

.

Расчётная нагрузка лифтовых установок определяется в соответствие с коэффициентом спроса (является функцией от общего количества лифтов и этажности здания, см. табл. 2.1.2 [1])  и номинальной мощности электропривода (таблица 2.1):

Таблица 2.1. Мощности электропривода лифтовых установок.

Этажность

Лифт

, кВт

, кВт

<12

4,5

7

14-20

7

7

>22

11

11

.

Определим расчётную нагрузку жилого здания:

,

где   коэффициент участия в максимуме силовой нагрузки, принимаемый равным 0,9;

;

.

Для остальных зданий расчёт аналогичен. Результаты расчётов представлены в таблице 2.2.


Таблица 2.2. Определение расчетной нагрузки жилых зданий.

nкв

p,

Pр кв, кВт

Qр кв, квар

Pр СТУ, кВт

Qр СТУ, квар

mл

Pл пасс, кВт

Pл груз, кВт

Pр л, кВт

Qр л, квар

Pр ж. зд., кВт

Qр. ж. зд., квар

Sр. ж. зд., кВ·А

1

156

1,883

293,717

58,743

7,8

5,85

6

0,75

7

7

31,500

36,855

329,087

97,178

343,135

2

300

1,775

532,500

106,500

15,0

11,25

10

0,6

7

7

42,000

49,140

583,800

160,851

605,554

3

272

1,790

486,989

97,398

13,6

10,20

8

0,675

7

7

37,800

44,226

533,249

146,381

552,975

4

176

1,859

327,149

65,430

8,8

6,60

8

0,675

4,5

7

31,050

36,329

363,014

104,065

377,636

5

156

1,883

293,717

58,743

7,8

5,85

6

0,75

7

7

31,500

36,855

329,087

97,178

343,135

6

240

1,808

433,920

86,784

12,0

9,00

8

0,675

7

7

37,800

44,226

478,740

134,687

497,326

7

208

1,826

379,725

75,945

10,4

7,80

8

0,675

7

7

37,800

44,226

423,105

122,768

440,556

8

120

1,926

231,120

46,224

6,0

4,50

4

0,8

7

7

22,400

26,208

256,680

73,861

267,096

9

272

1,790

486,989

97,398

13,6

10,20

8

0,675

7

7

37,800

44,226

533,249

146,381

552,975

10

204

1,828

372,871

74,574

10,2

7,65

6

0,75

7

7

31,500

36,855

410,401

114,629

426,109

11

108

1,940

209,563

41,913

5,4

4,05

6

0,65

4,5

7

22,425

26,237

234,606

69,171

244,59

12

132

1,912

252,331

50,466

6,6

4,95

6

0,75

4,5

7

25,875

30,274

281,559

82,168

293,303

13

192

1,840

353,203

70,641

9,6

7,20

6

0,75

7

7

31,500

36,855

390,193

110,290

405,481

14

192

1,840

353,203

70,641

9,6

7,20

6

0,75

7

7

31,500

36,855

390,193

110,290

405,481

15

132

1,912

252,331

50,466

6,6

4,95

6

0,75

4,5

7

25,875

30,274

281,559

82,168

293,303

16

108

1,940

209,563

41,913

5,4

4,05

6

0,65

4,5

7

22,425

26,237

234,606

69,171

244,59

17

72

2,545

183,240

36,648

3,6

2,70

4

0,7

4,5

7

16,100

18,837

200,970

56,031

208,635

18

180

1,854

333,720

66,744

9,0

6,75

6

0,75

7

7

31,500

36,855

370,170

105,989

385,045

19

480

1,700

816,000

163,200

24,0

18,00

15*

0,55

11

11

90,750

106,178

919,275

274,960

959,515

20

36

3,525

126,900

25,380

1,8

1,35

2

0,8

4,5

7

9,200

10,764

136,800

36,283

141,53

21

112

1,936

216,787

43,357

5,6

4,20

8

0,575

4,5

7

26,450

30,947

245,632

74,989

256,824

22

40

3,300

132,000

26,400

2,0

1,50

4

0,7

4,5

7

16,100

18,837

148,290

44,703

154,882

23

176

1,859

327,149

65,430

8,8

6,60

8

0,675

4,5

7

31,050

36,329

363,014

104,065

377,636

24

272

1,790

486,989

97,398

13,6

10,20

8

0,675

7

7

37,800

44,226

533,249

146,381

552,975

25

40

3,300

132,000

26,400

2,0

1,50

4

0,7

4,5

7

16,100

18,837

148,290

44,703

154,882

26

480

1,700

816,000

163,200

24,0

18,00

15*

0,55

11

11

90,750

106,178

919,275

274,960

959,515

* Примечание: в зданиях 19, 26  на каждую секцию установлены 2 пассажирских и 1 грузовой лифт.


2.2. Определение расчётных нагрузок общественных помещений

При коммунально-общественных потребителях, встроенных в жилые здания или присоединенных к ним, осуществляются раздельные вводные распределительные устройства 380 В для жилой и общественной частей здания. Соответственно раздельно определяются их расчетные нагрузки.

Расчетная нагрузка определяется на основе проекта электрооборудования общественного здания. Для типовых общественных зданий может быть применена формула:

,

где  – удельная расчетная нагрузка общественного здания на единицу показателя (определяется согласно таблице 2.2.1 [1]);

M – количественный показатель.

Проведём расчёт на примере первого здания:

;

;

.

Для остальных общественных зданий расчеты аналогичны. Результаты сведены в таблицу 2.3.

Таблица 2.3. Определение расчётной нагрузки общественных помещений.

Наименование

Колич.

показат.

Удельн.

показат.

tgφ

Pp, кВт

Qp, квар

Sp,

кВ·А

1

Универмаг

500

0,16

0,48

80

38,4

88,739

2

Детский сад

100

0,46

0,25

46

11,5

47,416

3

Универмаг

400

0,16

0,48

64

30,72

70,991

4

Кафе

100

1,04

0,2

104

20,8

106,060

5

Аптека

300

0,16

0,48

48

23,04

53,243

6

Универсам

500

0,25

0,75

125

93,75

156,250

7

Поликлиника

800

0,2

0,43

160

68,8

174,165

8

Хим. чистка

200

0,075

0,75

15

11,25

18,750

9

Парикмахерская

12

1,5

0,25

18

4,5

18,554

10

Школа

500

0,25

0,38

125

47,5

133,721

11

Центр соцобеспечения

500

0,054

0,57

27

15,39

31,078

12

Почта

500

0,054

0,57

27

15,39

31,078

13

Аптека

500

0,16

0,48

80

38,4

88,739

14

Детский сад

100

0,46

0,25

46

11,5

47,416

15

Прачечная

400

0,075

0,75

30

22,5

37,500

16

Сбербанк

500

0,054

0,57

27

15,39

31,078

17

Кафе

100

1,04

0,2

104

20,8

106,060

18

Универсам

500

0,25

0,75

125

93,75

156,250

19

Кинотеатр

400

0,14

0,43

56

24,08

60,958

20

-

-

-

-

-

-

-

21

-

-

-

-

-

-

-

22

-

-

-

-

-

-

-

23

-

-

-

-

-

-

-

24

Продуктовый магазин

100

0,25

0,75

25

18,75

31,250

25

Кафе

50

1,04

0,2

52

10,4

53,030

26

Школа

500

0,25

0,38

125

47,5

133,721

Подземная

парковка*

100

1,2

0,48

120

57,6

133,108

* Примечание: каждый дом оборудован подземной парковкой на 100 машин-мест.

2.3. Определение расчётной нагрузки наружного освещения

В составе потребителей электроэнергии микрорайона города следует учитывать наружное электрическое освещение улиц, проездов, площадей, бульваров и внутриквартальных незастроенных территорий.

Электрические нагрузки сетей наружного освещения улиц определяются согласно СНиП по естественному и искусственному освещению. Для ориентировочных расчетов можно использовать следующие нормы:

– освещение улиц и площадей – 42 кВт/км;

– внутриквартальное освещение – 1,2 кВт/га.

Общая площадь микрорайона (согласно рис. 1.1):

.

Площадь застройки определяется суммарной площадью всех зданий:

.

Внутриквартальная территория:

.

Расчётная нагрузка внутриквартального освещения составит:

;

.

Расчётная нагрузка освещения улиц и площадей:

,

где L – периметр микрорайона в километрах;

.

Суммарная расчётная нагрузка освещения:

;

.

2.4. Определение расчётной нагрузки микрорайона

С точки зрения определения расчётной нагрузки все жилые здания эквивалентируются в одно абстрактное с суммарным количеством квартир и лифтов:

Так как суммарная расчетная нагрузка жилых зданий больше, чем общественных, то формула для определения расчетной нагрузки на шинах

380 В ТП будет иметь вид:

Полная расчётная мощность микрорайона составит:

.

ЧАСТЬ 3

3.1. Выбор мощности трансформаторов и количества ТП

Основным фактором, влияющим на экономически целесообразную мощность городских ТП, является поверхностная плотность электрической нагрузки в рассматриваемом жилом районе:

.

Для  в ТП необходимо устанавливать 2 трансформатора:

.

Ориентировочное расчетное выражение экономически целесообразной мощности отдельностоящих ТП 10/0,38 кВ:

Рассмотрим установку двух видов трансформаторов: максимально возможных по мощности (1250 кВ·А) и на одну ступень меньше (1000 кВ·А):

;

.

Определим необходимое число ТП в микрорайоне с учётом коэффициента загрузки трансформатора (для двухтрансформаторных подстанций ):

;

.

3.2. Расстановка ТП

Экономически целесообразное расположение ТП на территории микрорайонов приблизительно соответствует «центру нагрузок», питаемых каждой подстанцией. ТП должна располагаться вблизи внутриквартальных проездов на расстоянии не менее 10 м от зданий, но не должна сооружаться в центральных частях зон озеленения, отдыха, спорт- и детских площадок. Если одно из зданий рассматриваемой зоны имеет существенно большую расчетную нагрузку, то ТП следует располагать вблизи такого здания (в нашем микрорайоне это многоэтажные здания).

Первоначально по схеме микрорайона определим для каждого дома его центр нагрузок. Результаты представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Центры нагрузки жилых домов и общественных зданий.

Жилые здания

Общественные здания

Номер здания

Pр, МВт

Qр, Мвар

Sр, кВ·А

Pр, МВт

Qр, Мвар

Sр, кВ·А

X, м

Y, м

1

329,09

97,18

343,14

168,00

80,64

186,35

30

305

2

583,80

160,85

605,55

138,40

62,20

151,73

10

250

3

533,25

146,38

552,98

158,40

76,03

175,70

75

250

4

363,01

104,07

377,64

192,80

72,16

205,86

145

250

5

329,09

97,18

343,14

148,80

71,42

165,05

175

305

6

478,74

134,69

497,33

195,00

113,85

225,80

205

250

7

423,10

122,77

440,56

232,00

105,76

254,97

275

250

8

256,68

73,86

267,10

130,50

65,48

146,00

310

305

9

533,25

146,38

552,98

134,40

61,20

147,68

345

250

10

410,40

114,63

426,11

170,00

76,60

186,46

25

165

11

234,61

69,17

244,59

136,20

66,83

151,71

75

145

12

281,56

82,17

293,30

136,20

66,83

151,71

110

195

13

390,19

110,29

405,48

168,00

80,64

186,35

145

145

14

390,19

110,29

405,48

138,40

62,20

151,73

205

145

15

281,56

82,17

293,30

141,00

73,35

158,94

240

195

16

234,61

69,17

244,59

136,20

66,83

151,71

295

145

17

200,97

56,03

208,63

192,80

72,16

205,86

310

180

18

370,17

105,99

385,04

195,00

113,85

225,80

345

145

19

919,28

274,96

959,52

170,40

79,27

187,94

10

75

20

136,80

36,28

141,53

120,00

57,60

133,11

45

70

21

245,63

74,99

256,82

120,00

57,60

133,11

110

75

22

148,29

44,70

154,88

120,00

57,60

133,11

175

80

23

363,01

104,07

377,64

120,00

57,60

133,11

240

75

24

533,25

146,38

552,98

135,00

68,85

151,54

60

15

25

148,29

44,70

154,88

156,40

64,88

169,32

175

20

26

919,28

274,96

959,52

195,00

86,10

213,16

310

70

Для каждой ТП определяем подключаемую нагрузку таким образом, таким образом, чтобы коэффициент загрузки в нормальном режиме находился в пределах .

Рассмотрим ТП 1 мощностью 1250 кВ·А: подключаемая нагрузка: все секции жилых домов 1, 2, 3 и общественные здания домов 1 и 2. Таким образом, нагрузка ТП составит:

.

Коэффициент загрузки трансформаторов ТП 1 составит:

.

Координаты ТП 1 определяются в соответствие с таблицей 3.1:

Итоги расчётов по расстановке ТП на территории микрорайона представлены в таблицах 3.2 и 3.3 и на рисунках 3.1 и 3.2.

Таблица 3.2. Расположение ТП 1250 кВ·А на территории микрорайона и их нагрузка.

Нагрузка

, кВ·А

Координаты

Жилые здания

Общественные здания

X, м

Y, м

ТП 1

1

1

1677,667

0,67

35

266

2

2

3

-

ТП 2

4

-

1611,570

0,65

187

261

5

5

6

6

-

15

ТП 3

7

7

1673,952

0,67

310

263

8

8

9

9

ТП 4

-

3

1637,088

0,66

114

179

-

4

11

11

12

12

13

13

ТП 5

14

14

1758,624

0,70

255

146

15

-

16

16

17

17

23

-

ТП 6

10

10

1675,404

0,67

15

106

19

19

ТП 7

18

18

1677,043

0,67

322

96

26

26

ТП 8

20

20

1735,532

0,69

112

47

21

21

22

22

-

23

24

24

25

25

Таблица 3.3. Расположение ТП 1000 кВ·А на территории микрорайона и их нагрузка.

Нагрузка

, кВ·А

Координаты

Жилые здания

Общественные здания

X, м

Y, м

ТП 1

1

1

1340,124

0,67

51

271

-

2

3

3

ТП 2

4

-

1360,424

0,68

181

267

5

5

6 (3 секц.)

6

ТП 3

7

-

1420,721

0,71

316

265

8

8

9

9

ТП 4

2

2

1298,584

0,65

24

200

10

10

-

11

ТП 5

-

4

1372,724

0,69

123

175

11

11

12

12

13

13

ТП 6

6 (1 секц.)

-

1357,010

0,68

220

171

14

14

15

15

23

-

ТП 7

-

7

1394,057

0,70

316

172

16

-

17

17

18

18

ТП 8

-

16

1346,497

0,67

302

78

-

23

26

26

ТП 9

19

19

1338,938

0,67

17

74

20

20

ТП 10

21

21

1408,308

0,70

113

41

22

22

24

24

25

25

В случае, если ТП попадает на дом, её координаты необходимо скорректировать. В таблицах 3.4 и 3.5 приведены уточнённые координаты ТП.


Таблица 3.4. Уточнённые координаты ТП 1250 кВ·А.

X, м

Y, м

ТП 1

35

266

ТП 2

158


61

ТП 3

310

263

ТП 4

114

175

ТП 5

255

146

ТП 6


5

106

ТП 7

322

105

ТП 8

130

50

Рис. 3.1. Расположение ТП 1250 кВ·А на территории микрорайона.

Таблица 3.5. Уточнённые координаты ТП 1000 кВ·А.

X, м

Y, м

ТП 1

51

271

ТП 2

181

267

ТП 3

316

265

ТП 4

45

195

ТП 5

123

175

ТП 6

225

171

ТП 7

316

160

ТП 8

302

105

ТП 9

25

80

ТП 10

130

50

Рис. 3.2. Расположение ТП 1000 кВ·А на территории микрорайона.


3.3. Выбор сечения жил кабелей 380 В

В состав потребителей электроэнергии микрорайона входят в основном электроприемники II категории надежности, а также и электроприёмники I категории. Поэтому для их обеспечения будут применяться радиальные и магистральные двухлучевые схемы сетей.

Применение двух параллельных радиальных линий обеспечивает надёжность питания, необходимую для потребителей II категории только в сочетании с секционированием шин ВРУ 380В здания. Надёжность, необходимая для потребителей I категории, при данной схеме обеспечивается лишь при условии установки АВР на вводе к электроприёмнику.

Внутриквартальные трассы линий  намечаются с учётом выбранного расположения ТП и расположения зданий микрорайона. Эти трассы должны в основном располагаться вдоль контуров зданий, под пешеходными дорожками, по возможности, не пересекать зоны озеленения, спортивные и детские площадки и т.п. Здания в непосредственной близости, от которых располагается ТП, следует питать отдельными линиями и не включать эти здания в магистральные схемы.

Сечения жил кабелей линий 380 В должны выбираться по соответствующим расчётным электрическим нагрузкам линий в нормальных и послеаварийных режимах работы на основе технических ограничений допустимого нагрева и допустимых потерь напряжения, а также с учётом применения минимальных сечений по условиям механической прочности (в условиях монтажа и эксплуатации).

Все линии в сети 380 В выполнены четырёхжильным кабелем марки АПвБбШп с изоляцией из сшитого полиэтилена. Выбор сечения кабеля определяется по экономической плотности тока. Согласно ПУЭ для кабелей с алюминиевыми жилами и изоляцией из сшитого полиэтилена:

.

Расчётный ток кабеля в нормальном режиме определяется согласно мощностям, полученным в таблицах 2.2 и 2.3. Исключения составляют жилые здания 2, 6, 19 и 26, у которых питание разделено на секции. Нагрузки данных домов пересчитаны в соответствие с выше приведенными формулами и представлены в таблице 3.6.

nсекц

Pр кв, кВт

Qр кв, квар

Pр СТУ, кВт

Qр СТУ, квар

Pр л, кВт

Qр л, квар

Pр ж. зд., кВт

Qр. ж. зд., квар

Sр. ж. зд., кВ·А

2

1

168,00

33,60

3,0

2,25

12,6

14,7

182,04

48,89

188,49

4

433,92

86,78

12,0

9,00

37,8

44,2

478,74

134,69

497,33

6

1

168,00

33,60

3,0

2,25

12,6

14,7

182,04

48,89

188,49

3

333,72

66,74

9,0

6,75

31,5

36,9

370,17

105,99

385,04

19

2

353,28

70,66

9,6

7,20

49,5

57,9

406,47

129,26

426,53

3

513,22

102,64

14,4

10,80

63,1

73,8

582,97

178,81

609,77

26

3

513,22

102,64

14,4

10,80

63,1

73,8

582,97

178,81

609,77

3

513,22

102,64

14,4

10,80

63,1

73,8

582,97

178,81

609,77

Таблица 3.6. Уточнённые нагрузки жилых зданий.

Произведём выбор сечения кабеля от ТП 1 до жилого здания 2, питающего 4 секции. Расчётная нагрузка жилого здания согласно таблице 3.6:

.

Расчётный ток нормального режима, протекающий по кабелю:

.

Определяем экономическое сечение кабеля и округляем его до ближайшего стандартного:

.

Для всех остальных кабелей расчёт аналогичен (сеть выполнена радиальными линиями). Результаты расчётов представлены в таблицах 3.7 и 3.8. Предварительно количество кабелей, питающих нагрузку, принято равным двум.

Таблица 3.6. Определение сечения кабелей по экономической плотности тока (вариант с ТП 1250 кВ·А).

 

Кабель

L, м

, кВ·А

, А

, мм2

F, мм2

ТП 1

ТП 1 - 1 (3 секц.)

32

343,135

2

260,67

153,34

150

ТП 1 - 1 (общ.)

42

186,351

2

141,57

83,27

95

ТП 1 - 2 (1 секц.)

36

188,49

2

143,19

84,23

95

ТП 1 - 2 (4 секц.)

26

497,33

2

377,81

222,24

240

ТП 1 - 2 (общ.)

23

151,735

2

115,27

67,81

70

ТП 1 - 3 (4 секц.)

46

552,975

2

420,08

247,11

240

ТП 2

ТП 2 - 4 (4 секц.)

36

377,636

2

286,88

168,75

185

ТП 2 - 5 (3 секц.)

40

343,135

2

260,67

153,34

150

ТП 2 - 5 (общ.)

45

165,054

2

125,39

73,76

70

ТП 2 - 6 (4 секц.)

20

497,326

2

377,80

222,24

240

ТП 2 - 6 (общ.)

23

225,803

2

171,54

100,90

95

ТП 2 - 15 (общ.)

98

158,938

2

120,74

71,02

70

ТП 3

ТП 3 - 7 (4 секц.)

32

440,556

2

334,68

196,87

185

ТП 3 - 7 (общ.)

37

254,969

2

193,69

113,94

120

ТП 3 - 8 (2 секц.)

38

267,096

2

202,91

119,36

120

ТП 3 - 8 (общ.)

38

146,004

2

110,92

65,24

70

ТП 3 - 9 (4 секц.)

32

552,975

2

420,08

247,11

240

ТП 3 - 9 (общ.)

37

147,678

2

112,19

65,99

70

ТП 4

ТП 4 - 11 (3 секц.)

39

244,59

2

185,81

109,30

120

ТП 4 - 11 (общ.)

46

151,714

2

115,25

67,80

70

ТП 4 - 12 (3 секц.)

32

293,303

2

222,81

131,07

120

ТП 4 - 12 (общ.)

32

151,714

2

115,25

67,80

70

ТП 4 - 13 (3 секц.)

31

405,481

2

308,03

181,20

185

ТП 4 - 13 (общ.)

38

186,351

2

141,57

83,27

95

ТП 4 - 3 (общ.)

89

175,703

2

133,48

78,52

70

ТП 4 - 4 (общ.)

81

205,861

2

156,39

91,99

95

ТП 5

ТП 5 - 14 (3 секц.)

59

405,481

2

308,03

181,20

185

ТП 5 - 14 (общ.)

65

151,735

2

115,27

67,81

70

ТП 5 - 15 (3 секц.)

62

293,303

2

222,81

131,07

120

ТП 5 - 16 (3 секц.)

31

244,59

2

185,81

109,30

120

ТП 5 - 16 (общ.)

38

151,714

2

115,25

67,80

70

ТП 5 - 17 (2 секц.)

84

208,635

2

158,49

93,23

95

ТП 5 - 17 (общ.)

94

205,861

2

156,39

91,99

95

ТП 5 - 23 (4 секц.)

45

377,636

2

286,88

168,75

185

ТП 6

ТП 6 - 10 (3 секц.)

53

426,109

2

323,70

190,41

185

ТП 6 - 10 (общ.)

66

186,461

2

141,65

83,32

95

ТП 6 - 19 (2 секц.)

18

426,53

2

324,02

190,60

185

ТП 6 - 19 (3 секц.)

38

609,77

2

463,22

272,49

240

ТП 6 - 19 (общ.)

27

187,937

2

142,77

83,98

95

Продолжение табл. 3.6.

 

Кабель

L, м

, кВ·А

, А

, мм2

F, мм2

ТП 7

ТП 7 - 18 (3 секц.)

45

385,045

2

292,51

172,06

185

ТП 7 - 18 (общ.)

46

225,803

2

171,54

100,90

95

ТП 7 - 26 (3 секц.)

14

609,77

2

463,22

272,49

240

ТП 7 - 26 (3 секц.)

27

609,77

2

463,22

272,49

240

ТП 7 - 26 (общ.)

19

213,162

2

161,93

95,25

95

ТП 8

ТП 8 - 20 (1 секц.)

132

141,53

2

107,52

63,24

70

ТП 8 - 20 (общ.)

134

133,108

2

101,12

59,48

50

ТП 8 - 21 (4 секц.)

19

256,824

2

195,10

114,77

120

ТП 8 - 21 (общ.)

22

133,108

2

101,12

59,48

50

ТП 8 - 22 (2 секц.)

69

154,882

2

117,66

69,21

70

ТП 8 - 22 (общ.)

68

133,108

2

101,12

59,48

50

ТП 8 - 23 (общ.)

109

133,108

2

101,12

59,48

50

ТП 8 - 24 (4 секц.)

63

552,975

2

420,08

247,11

240

ТП 8 - 24 (общ.)

71

151,543

2

115,12

67,72

70

ТП 8 - 25 (2 секц.)

60

154,882

2

117,66

69,21

70

ТП 8 - 25 (общ.)

53

169,323

2

128,63

75,66

70

Таблица 3.7. Определение сечения кабелей по экономической плотности тока (вариант с ТП 1000 кВ·А).

Кабель

L, м

, кВ·А

, А

, мм2

F, мм2

ТП 1

ТП 1 - 1 (3 секц.)

27

343,135

2

260,67

153,34

150

ТП 1 - 1 (общ.)

31

186,351

2

141,57

83,27

95

ТП 1 - 2 (общ.)

49

151,735

2

115,27

67,81

70

ТП 1- 3 (4 секц.)

20

552,975

2

420,08

247,11

240

ТП 1 - 3 (общ.)

29

175,703

2

133,48

78,52

70

ТП 2

ТП 2 - 4 (4 секц.)

41

377,636

2

286,88

168,75

185

ТП 2 - 5 (3 секц.)

31

343,135

2

260,67

153,34

150

ТП 2 - 5 (общ.)

35

165,054

2

125,39

73,76

70

ТП 2 - 6 (3 секц.)

24

385,04

2

292,50

172,06

185

ТП 2 - 6 (общ.)

33

225,803

2

171,54

100,90

95

ТП 3

ТП 3 - 7 (4 секц.)

43

440,556

2

334,68

196,87

185

ТП 3 - 8 (2 секц.)

33

267,096

2

202,91

119,36

120

ТП 3 - 8 (общ.)

38

146,004

2

110,92

65,24

70

ТП 3 - 9 (4 секц.)

31

552,975

2

420,08

247,11

240

ТП 3 - 9 (общ.)

40

147,678

2

112,19

65,99

70

ТП 4

ТП 4 - 2 (4 секц.)

79

497,33

2

377,81

222,24

240

ТП 4 - 2 (1 секц.)

67

188,49

2

143,19

84,23

95

ТП 4 - 10 (3 секц.)

22

426,109

2

323,70

190,41

185

ТП 4 - 10 (общ.)

31

186,461

2

141,65

83,32

95

ТП 4 - 11 (3 секц.)

43

244,59

2

185,81

109,30

120

Продолжение табл. 3.7.

Кабель

L, м

, кВ·А

, А

, мм2

F, мм2

ТП 5

ТП 5 - 11 (общ.)

52

151,714

2

115,25

67,80

70

ТП 5 - 12 (3 секц.)

34

293,303

2

222,81

131,07

120

ТП 5 - 12 (общ.)

44

151,714

2

115,25

67,80

70

ТП 5 - 13 (3 секц.)

21

405,481

2

308,03

181,20

185

ТП 5 - 13 (общ.)

29

186,351

2

141,57

83,27

95

ТП 5 - 4 (общ.)

69

205,861

2

156,39

91,99

95

ТП 6

ТП 6 - 14 (3 секц.)

23

405,481

2

308,03

181,20

185

ТП 6 - 14 (общ.)

25

151,735

2

115,27

67,81

70

ТП 6 - 15 (3 секц.)

37

293,303

2

222,81

131,07

120

ТП 6 - 15 (общ.)

47

158,938

2

120,74

71,02

70

ТП 6 - 6 (1 секц.)

77

188,49

2

143,19

84,23

95

ТП 6 - 23 (4 секц.)

67

377,636

2

286,88

168,75

185

ТП 7

ТП 7 - 16 (3 секц.)

47

244,59

2

185,81

109,30

120

ТП 7 - 17 (2 секц.)

42

208,635

2

158,49

93,23

95

ТП 7 - 17 (общ.)

32

205,861

2

156,39

91,99

95

ТП 7 - 18 (3 секц.)

25

385,045

2

292,51

172,06

185

ТП 7 - 18 (общ.)

32

225,803

2

171,54

100,90

95

ТП 7 - 7 (общ.)

110

254,969

2

193,69

113,94

120

ТП 8

ТП 8 - 16 (общ.)

43

151,714

2

115,25

67,80

70

ТП 8 - 23 (общ.)

69

133,108

2

101,12

59,48

50

ТП 8 - 26 (общ.)

15

212,162

2

161,17

94,81

95

ТП 8 - 26 (3 секц.)

13

609,77

2

463,22

272,49

240

ТП 8 - 26 (3 секц.)

21

609,77

2

463,22

272,49

240

ТП 9

ТП 9 - 19 (общ.)

39

187,937

2

142,77

83,98

95

ТП 9 - 19 (2 секц.)

30

426,53

2

324,02

190,60

185

ТП 9 - 19 (3 секц.)

15

609,77

2

463,22

272,49

240

ТП 9 - 20 (1 секц.)

16

141,53

2

107,52

63,24

70

ТП 9 - 20 (общ.)

25

133,108

2

101,12

59,48

50

ТП 10

ТП 8 - 21 (4 секц.)

19

256,824

2

195,10

114,77

120

ТП 8 - 21 (общ.)

22

133,108

2

101,12

59,48

50

ТП 8 - 22 (2 секц.)

69

154,882

2

117,66

69,21

70

ТП 8 - 22 (общ.)

68

133,108

2

101,12

59,48

50

ТП 8 - 24 (4 секц.)

63

552,975

2

420,08

247,11

240

ТП 8 - 24 (общ.)

70

151,543

2

115,12

67,72

70

ТП 8 - 25 (2 секц.)

60

154,882

2

117,66

69,21

70

ТП 8 - 25 (общ.)

53

169,323

2

128,63

75,66

70

3.4. Проверка сечения жил кабелей на нагрев в послеаварийном режиме

Проверка сечений жил кабелей на нагрев осуществляется исходя из допустимых токов нагрузок для кабеля с учётом поправочных коэффициентов. Для четырёхжильного кабеля с изоляцией из СПЭ допустимые токовые нагрузки представлены в таблице 3.8.

Таблица 3.8. Допустимые токовые нагрузки кабеля.

F, мм2

50

70

95

120

150

185

240

Iдоп, А

154

187

223

253

288

324

373

С учётом поправочных коэффициентов допустимый ток будет определяться:

, где

- коэффициент, учитывающий количество кабелей в траншее (согласно таблице 3.9);

Таблица 3.9. Определение коэффициента, учитывающего количество кабелей в траншее.

1

2

3

4

5

6

1

0,90

0,85

0,80

0,78

0,75

- температурный коэффициент, определяемой в соответствии с допустимой температурой жилы кабеля (для СПЭ согласно рекомендациям по эксплуатации ) и фактической температурой грунта (для Москвы ):

;

- допустимый коэффициент загрузки кабеля; определяется режимом кабеля:

- нормальный режим: ;

- послеаварийный режим: ;

- коэффициент, определяющий тип грунта: для песчаного и глинистого характера грунта:

.

Проведём проверку для кабеля ТП 1 – 1 (3 секц.) для варианта с ТП 1250 кВ·А. Согласно таблице 3.6:

и .

Послеаварийным режимом для данной линии является отключение одной цепи, соответственно, ток в послеаварийном режиме удвоится:

.

Допустимый ток для данного сечения в нормальном режиме:

.

Увеличение сечения кабеля ни к чему не приведёт из-за большого тока послеаварийного режима. Соответственно, увеличиваем количество кабелей до 4. Тогда:

 и .

Для кабеля сечением 150 мм2:

;

.

Соответственно, кабель ТП 1 – 1 (3 секц.) выполняем четырёхцепным сечением 150 мм2. Расчёт для остальных кабелей аналогичен. Результаты проверки сведены в таблицы 3.10 и 3.11.


Таблица 3.10. Проверка КЛ варианта ТП 1250 кВ·А по нагреву.

Кабель

, кВ·А

, А

, А

F, мм2

Iдоп, А

, А

, А

ТП 1 - 1 (3 секц.)

343,135

4

130,33

260,67

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 1 - 1 (общ.)

186,351

2

141,57

283,131

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 1 - 2 (1 секц.)

188,49

2

143,19

286,381

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 1 - 2 (4 секц.)

497,33

4

188,90

377,807

240

373

0,8

0,9

239,06

422,63

+

ТП 1 - 2 (общ.)

151,735

2

115,27

230,537

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 1 - 3 (4 секц.)

552,975

4

210,04

420,079

240

373

0,8

0,9

239,06

422,63

+

ТП 2 - 4 (4 секц.)

377,636

4

143,44

286,879

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 2 - 5 (3 секц.)

343,135

4

130,33

260,67

120

253

0,8

0,9

162,15

286,66

+

ТП 2 - 5 (общ.)

165,054

2

125,39

250,774

95

223

0,9

1

160,79

280,75

+

ТП 2 - 6 (4 секц.)

497,326

4

188,90

377,804

240

373

0,8

0,9

239,06

422,63

+

ТП 2 - 6 (общ.)

225,803

2

171,54

343,072

150

288

0,9

1

207,66

362,58

+

ТП 2 - 15 (общ.)

158,938

2

120,74

241,481

95

223

0,9

1

160,79

280,75

+

ТП 3 - 7 (4 секц.)

440,556

4

167,34

334,678

185

324

0,8

0,9

207,66

367,11

+

ТП 3 - 7 (общ.)

254,969

2

193,69

387,385

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 3 - 8 (2 секц.)

267,096

2

202,91

405,81

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 3 - 8 (общ.)

146,004

2

110,92

221,83

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 3 - 9 (4 секц.)

552,975

4

210,04

420,079

240

373

0,8

0,9

239,06

422,63

+

ТП 3 - 9 (общ.)

147,678

2

112,19

224,374

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 4 - 11 (3 секц.)

244,59

2

185,81

371,616

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 4 - 11 (общ.)

151,714

2

115,25

230,506

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 4 - 12 (3 секц.)

293,303

2

222,81

445,628

240

373

0,9

1

268,95

469,59

+

ТП 4 - 12 (общ.)

151,714

2

115,25

230,506

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 4 - 13 (3 секц.)

405,481

4

154,02

308,032

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 4 - 13 (общ.)

186,351

2

141,57

283,131

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 4 - 3 (общ.)

175,703

2

133,48

266,953

95

223

0,9

1

160,79

280,75

+

ТП 4 - 4 (общ.)

205,861

2

156,39

312,773

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 5 - 14 (3 секц.)

405,481

4

154,02

308,032

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 5 - 14 (общ.)

151,735

2

115,27

230,537

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 5 - 15 (3 секц.)

293,303

2

222,81

445,628

240

373

0,9

1

268,95

469,59

+

ТП 5 - 16 (3 секц.)

244,59

2

185,81

371,616

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 5 - 16 (общ.)

151,714

2

115,25

230,506

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 5 - 17 (2 секц.)

208,635

2

158,49

316,988

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 5 - 17 (общ.)

205,861

2

156,39

312,773

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 5 - 23 (4 секц.)

377,636

4

143,44

286,879

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 6 - 10 (3 секц.)

426,109

4

161,85

323,703

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 6 - 10 (общ.)

186,461

2

141,65

283,298

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 6 - 19 (2 секц.)

426,53

4

162,01

324,023

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 6 - 19 (3 секц.)

609,77

6

154,41

308,817

185

324

0,75

0,85

194,68

346,71

+

ТП 6 - 19 (общ.)

187,937

2

142,77

285,541

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 7 - 18 (3 секц.)

385,045

4

146,25

292,508

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

Продолжение табл. 3.10.

Кабель

, кВ·А

, А

, А

F, мм2

Iдоп, А

, А

, А

ТП 7 - 18 (общ.)

225,803

2

171,54

343,072

150

288

0,9

1

207,66

362,58

+

ТП 7 - 26 (3 секц.)

609,77

6

154,41

308,817

185

324

0,75

0,85

194,68

346,71

+

ТП 7 - 26 (3 секц.)

609,77

6

154,41

308,817

185

324

0,75

0,85

194,68

346,71

+

ТП 7 - 26 (общ.)

213,162

2

161,93

323,866

150

288

0,9

1

207,66

362,58

+

ТП 8 - 20 (1 секц.)

141,53

2

107,52

215,033

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 20 (общ.)

133,108

2

101,12

202,237

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 21 (4 секц.)

256,824

2

195,10

390,204

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 8 - 21 (общ.)

133,108

2

101,12

202,237

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 22 (2 секц.)

154,882

2

117,66

235,319

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 22 (общ.)

133,108

2

101,12

202,237

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 23 (общ.)

133,108

2

101,12

202,237

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 24 (4 секц.)

552,975

4

210,04

420,079

240

373

0,8

0,9

239,06

422,63

+

ТП 8 - 24 (общ.)

151,543

2

115,12

230,246

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 25 (2 секц.)

154,882

2

117,66

235,319

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 25 (общ.)

169,323

2

128,63

257,26

95

223

0,9

1

160,79

280,75

+

Таблица 3.11. Проверка КЛ варианта ТП 1000 кВ·А по нагреву.

Кабель

, кВ·А

, А

, А

F, мм2

Iдоп, А

, А

, А

ТП 1 - 1 (3 секц.)

343,135

4

130,33

260,67

120

253

0,8

0,9

162,15

286,66

+

ТП 1 - 1 (общ.)

186,351

2

141,57

283,131

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 1 - 2 (общ.)

151,735

2

115,27

230,537

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 1- 3 (4 секц.)

552,975

4

210,04

420,079

240

373

0,8

0,9

239,06

422,63

+

ТП 1 - 3 (общ.)

175,703

2

133,48

266,953

95

223

0,9

1

160,79

280,75

+

ТП 2 - 4 (4 секц.)

377,636

4

143,44

286,879

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 2 - 5 (3 секц.)

343,135

4

130,33

260,67

120

253

0,8

0,9

162,15

286,66

+

ТП 2 - 5 (общ.)

165,054

2

125,39

250,774

95

223

0,9

1

160,79

280,75

+

ТП 2 - 6 (3 секц.)

385,04

4

146,25

292,504

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 2 - 6 (общ.)

225,803

2

171,54

343,072

150

288

0,9

1

207,66

362,58

+

ТП 3 - 7 (4 секц.)

440,556

4

167,34

334,678

185

324

0,8

0,9

207,66

367,11

+

ТП 3 - 8 (2 секц.)

267,096

2

202,91

405,81

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 3 - 8 (общ.)

146,004

2

110,92

221,83

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 3 - 9 (4 секц.)

552,975

4

210,04

420,079

240

373

0,8

0,9

239,06

422,63

+

ТП 3 - 9 (общ.)

147,678

2

112,19

224,374

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 4 - 2 (4 секц.)

497,33

4

188,90

377,807

240

373

0,8

0,9

239,06

422,63

+

ТП 4 - 2 (1 секц.)

188,49

2

143,19

286,381

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 4 - 10 (3 секц.)

426,109

4

161,85

323,703

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 4 - 10 (общ.)

186,461

2

141,65

283,298

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 4 - 11 (3 секц.)

244,59

2

185,81

371,616

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 5 - 11 (общ.)

151,714

2

115,25

230,506

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

Продолжение табл. 3.11

Кабель

, кВ·А

, А

, А

F, мм2

Iдоп, А

, А

, А

ТП 5 - 12 (3 секц.)

293,303

2

222,81

445,628

240

373

0,9

1

268,95

469,59

+

ТП 5 - 12 (общ.)

151,714

2

115,25

230,506

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 5 - 13 (3 секц.)

405,481

4

154,02

308,032

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 5 - 13 (общ.)

186,351

2

141,57

283,131

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 5 - 4 (общ.)

205,861

2

156,39

312,773

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 6 - 14 (3 секц.)

405,481

4

154,02

308,032

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 6 - 14 (общ.)

151,735

2

115,27

230,537

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 6 - 15 (3 секц.)

293,303

2

222,81

445,628

240

373

0,9

1

268,95

469,59

+

ТП 6 - 15 (общ.)

158,938

2

120,74

241,481

95

223

0,9

1

160,79

280,75

+

ТП 6 - 6 (1 секц.)

188,49

2

143,19

286,381

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 6 - 23 (4 секц.)

377,636

4

143,44

286,879

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 7 - 16 (3 секц.)

244,59

2

185,81

371,616

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 7 - 17 (2 секц.)

208,635

2

158,49

316,988

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 7 - 17 (общ.)

205,861

2

156,39

312,773

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 7 - 18 (3 секц.)

385,045

4

146,25

292,508

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 7 - 18 (общ.)

225,803

2

171,54

343,072

150

288

0,9

1

207,66

362,58

+

ТП 7 - 7 (общ.)

254,969

2

193,69

387,385

185

324

0,9

1

233,62

407,90

+

ТП 8 - 16 (общ.)

151,714

2

115,25

230,506

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 23 (общ.)

133,108

2

101,12

202,237

70

187

0,9

1

134,83

235,42

+

ТП 8 - 26 (общ.)

212,162

2

161,17

322,347

150

288

0,9

1

207,66

362,58

+

ТП 8 - 26 (3 секц.)

609,77

6

154,41

308,817

185

324

0,75

0,85

194,68

346,71

+

ТП 8 - 26 (3 секц.)

609,77

6

154,41

308,817

185

324

0,75

0,85

194,68

346,71

+

ТП 9 - 19 (общ.)

187,937

2

142,77

285,541

120

253

0,9

1

182,42

318,51

+

ТП 9 - 19 (2 секц.)

426,53

4

162,01

324,023

150

288

0,8

0,9

184,58

326,32

+

ТП 9 - 19 (3 секц.)

609,77

6

154,41

308,817

185

324

0,75

0,85

194,68

346,71

+

ТП 9 - 20 (1 секц.)

141,53

2

107,52

215,033

70

187

0,9