Выбор кабелей, питающих ЦТП

В соответствии с «Указаниями по расчету электрических нагрузок» Тяжпромэлектропроекта [17], постоянные времени нагрева Т_о ³ 30 мин - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Расчетная мощность для этих элементов определяется при К_р = 1. Следовательно, Р_р = К_р S К_и Р_н=S К_и Р_н, кроме того, учитывается и осветительная нагрузка (нагрузки для выбора кабелей представлены в таблице ниже).

Произведем выбор питающих кабельных линий 6 кВ.

Расчетный ток кабеля:

(4.3)

где n – число линий; S_p – полная расчетная электрическая нагрузка на четвертом уровне электроснабжения, кВА; I_p – расчетный ток линии, А; U_ном – номинальное напряжение линии, кВ.

Для питающей кабельной линии (от ТП-1) по формуле (4.3) определяем расчетный ток кабеля:

Сечение воздушных и кабельных линий выбирается по экономической плотности тока [1]. Экономически целесообразное сечение F, мм², определяется из выражения:

, (4.4)

где I _р – расчетный ток установки, А; j _эк – нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², принимается по [1, табл.1.3.36]. Для кабелей с бумажной и поливинилхлоридной изоляцией j _эк = 1,4.

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток должен соответствовать условиям нормальной работы, при его определении не следует учитывать увеличение тока при аварийных ситуациях и ремонтах сети.

Таким образом, для ТП-1:

мм².

Выбираем 2 кабеля для питания двухтрансформаторной подстанции типа с допустимым током I_доп = 240 А [1, табл.1.3.16].

Полученное по j _эк сечение кабеля или провода проверяется по нагреву расчетным током I _р

, (4.5)

где I _доп – допустимый ПУЭ длительный ток для проводов и кабелей; k _прокл учитывает условия прокладки: температуру окружающей среды и число параллельно проложенных кабелей [1]. Учитывая, что в траншее для одной двухтрансформаторной подстанции прокладывается не менее двух кабелей, то поправочный коэффициент k _прокл = 0,9.

Таким образом, по формуле (4.5):

0,9 ∙300 А 154,67 А;

270 А 154,67 А.

Условие выполняется.

При питании подстанции двумя линиями при отключении одной из них оставшаяся в работе должна быть проверена на допустимый нагрев с учетом возможной послеаварийной перегрузки линии I _р.авар:

, (4.6)

где k _перегр – коэффициент допустимой ПУЭ послеаварийной перегрузки.

Таким образом, по формуле (4.6):

0,9 ∙ 1,2 ∙ 300 А 309,34 А;

324 А 309,34 А.

Для остальных кабельных линий расчет аналогичен (табл. 4.3).

Таблица 4.3 Выбор кабелей ВН

№ ТП	L, м	Sр, кВА	Iр, А	Iр. авар, А	Минимальное сечение s, мм^2по jэк	Тип кабеля и принятое сечение	Iдоп, А	kпрокл Iдоп, А	kпрокл kперегр Iдоп, А
1 вариант
		1605,45	154,67	309,34		ААШвУ 3 х 150 мм^2
		1605,45	154,67	309,34		ААШвУ 3 х 150 мм^2
		1498,52	144,37	288,74		ААШвУ 3 х 150 мм^2
		1498,52	144,37	288,74		ААШвУ 3 х 150 мм^2
		1471,96	141,81	283,62		ААШвУ 3 х 150 мм^2
		1471,96	141,81	283,62		ААШвУ 3 х 150 мм^2
2 вариант
0, 1		3103,97	299,03	598,06		2ААШвУ 3 х 150 мм^2
1, 2		2301,245	221,7	443,4		2ААШвУ 3 х 150 мм^2
2, 3		1498,52	144,37	288,74		ААШвУ 3 х 150 мм^2
0, 3		3103,97	299,03	598,06		2ААШвУ 3 х 150 мм^2
0, 4		2221,22	213,99	427,98		2ААШвУ 3 х 150 мм^2
4, 5		1471,96	141,81	283,62		ААШвУ 3 х 150 мм^2
5, 6		1471,96	141,81	283,62		ААШвУ 3 х 150 мм^2
6, 0		2221,22	213,99	427,98		2ААШвУ 3 х 150 мм^2
Примечание. Для варианта №2 полные максимальные нагрузки определяются при наиболее тяжелых режимах работы при обрывах КЛ. В графе №1 (№ ТП) для варианта №2 запись, например, "0, 1", означает, что кабель соединяет источник питания (ГПП) (0) с соответствующей подстанцией (1).

Технико-экономическое сравнение вариантов канализации электроэнергии на предприятии

Для технико-экономического сравнения вариантов необходимо рассчитать капитальные затраты на сооружение внутренней электрической сети предприятия и затраты на ее эксплуатацию.

Экономическим критерием эффективности варианта является минимум приведенных затрат:

З = Е_Н∙К+И, (4.8)

где Е_Н = 1/Т_ОК – нормативный коэффициент; зависит от срока возврата инвестиций; К – единовременные капитальные затраты; И – ежегодные эксплуатационные издержки; ущерб от перерывов электроснабжения не считаем, так как неизвестна зависимость ущерба от качества электроэнергии.

Эксплуатационные издержки определяются:

И = И_Ц + И_∆А; (4.9)

Стоимость потерь электроэнергии определяется по формуле:

И_∆А = b∙∆А, (4.10)

где b – стоимость потерь 1 кВт∙ч электроэнергии.

При расчетах используем укрупненные показатели (табл. 4.5).

Определение издержек:

(4.11)

где И_%- процентное отчисление на амортизацию, ремонт и обслуживание;

В - стоимость потерь одного киловатт в час электроэнергии;

∆А = ∆Р ∙τ (4.12)

где τ - время максимальных потерь, ч/год

τ = (0,124 + Т_м /10000)² ∙8760, (4.13)

где Т_м - время использования max нагрузки, ч/год.

Потери энергии в цеховой распределительной сети определяются исходя из следующих условий: цеха работают в две смены: Т_м = 3600 ч/год (см. п.3.7).

τ ≈ 1800 ч/год (по номограмме).

Для первого варианта потери мощности и энергии:

.

Для второго варианта аналогично:

.

Результирующие издержки:

И₁ = 0,03*2664000 + 0,063*960000 + 247104*3,1 = 906422,4 руб/год.

И₂ = 0,03*2868000 + 0,063*1160000 + 289638*3,1 = 1056997,8 руб/год.

Определяем приведенные затраты:

З₁ = 0,12*3624000 + 906422,4 = 1341302,4 руб/год.

З₂ = 0,12*4028000 + 1056997,8 = 1540357,8 руб/год.

Расхождение по затратам:

Расхождение между затратами составляет более 5%, следовательно, варианты неравноценны, выбираем вариант 1 (радиальную схему) как наиболее предпочтительный.

Таблица 4.5 Расчет стоимости высоковольтного оборудования

Наименование	Тип	Цена, тыс.руб/(руб/м)	Кол-во, шт./м	ВСЕГО
1 вариант
КЛ	ААШвУ 3 х 150 мм2
ААШвУ 3 х 150 мм2
ААШвУ 3 х 150 мм2
ААШвУ 3 х 150 мм2
ААШвУ 3 х 150 мм2
ААШвУ 3 х 150 мм2
ИТОГО по линиям
Ячейка КРУ	ВВТЭ-М-10-12,5/630
ИТОГО
2 вариант
КЛ	2ААШвУ 3 х 150 мм2
2ААШвУ 3 х 150 мм2
ААШвУ 3 х 150 мм2
2ААШвУ 3 х 150 мм2
ААШвУ 3 х 150 мм2
ААШвУ 3 х 150 мм2
2ААШвУ 3 х 150 мм2
ИТОГО по линиям
Предохранители	ПКТ-103-10-400-20 У3
Выключатели нагрузки	ВН-11У3
Ячейка КРУ	ВВТЭ-М-10-12,5/630
ИТОГО

Дата добавления: 2015-08-17