Выбор и расчет электрических сетей

Передача электроэнергии от источника питания до приемного пункта осуществляется по воздушным и кабельным линиям.

Конечная цель расчета электрических сетей - определение наименьшего сечения проводов воздушных и жил кабельных линий по техническим и экономическим условиям.

К техническим условиям относят:

-выбор сечений по нагреву рабочим током;

-выбор сечений по нагреву от кратковременного выделения тепла при токе короткого замыкания;

-проверка сечения по допустимым потерям напряжения при передаче электроэнергии;

-проверка механической прочности проводов и кабелей.

К экономическим условиям выбора относят расчет сечения по экономической плотности тока - то есть определение сечения линии, приведенные затраты, на сооружение которой будут минимальными. По экономической плотности тока рассчитываются провода для стационарных линий, питающих подстанции карьеров, фабрик или отдельных цехов предприятия.

Окончательное сечение провода или жилы кабеля выбирается наибольшее, путем сравнения результатов расчетов по разным условиям выбора.

Расчет сечения проводов начинается с определения расчетного тока линии электропередач:

(7.1)

где åР_н – суммарно установленная мощность потребителя, кВт;

η_д – к.п.д. двигателя;

соs φ – коэффициент двигателя.

В зависимости от условий использования и назначения выбираю марку кабеля АСБГ и АВВГ. Проверяю по экономической плотности, S_эк, мм²

(7.2)

где I_РАС – расчетное значение рабочего тока, А;

j – экономическая плотность тока, для алюминия принимаю по таблице равную 1,6 А/мм²

Сечение кабеля привожу в таблице 7.1.

По экономической плотности тока не проверяются:

–временные передвижные линии сроком службы менее 5 лет;

–ответвления к мелким приемникам;

–осветительные сети линии напряжением до 1000 В при длительности использования максимума на грузки до 4000-5000 часов в год.

Проверка по допустимым потерям напряжения в сети.

Правила устройства электроустановок нормируют допускаемые потери напряжения: на вводах в двигателях напряжение не должно отличаться от номинального более чем ± 5 %, в отдельных случаях допускается увеличение напряжения на 10% больше номинального.

Потери напряжения в кабельных линиях (без учете индуктивного сопротивления), ΔU_%, %

(7.3)

где l – длина кабеля, км;

γ – удельная проводимость проводника

(для алюминия γ =31,5 м/Ом·мм²);

S – сечение выбранного проводника, мм²;

cosφ – коэффициент мощности приемника.

Расчет произвожу в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Кабельный журнал