Diperlukan untuk memilih penampang kabel tegangan 10 kV untuk memberi daya pada gardu transformator 2TP-3 dengan kapasitas 2x1000 kVA untuk memberi daya pada gudang pelat di pabrik metalurgi di kota Vyksa, Wilayah Nizhny Novgorod. Skema catu daya ditunjukkan pada Gambar.1. Panjang jalur kabel dari sel No 12 adalah 800 m dan dari sel No 24 adalah 650 m Kabel akan diletakkan di tanah dalam pipa.
Tabel untuk menghitung beban listrik menurut 2TP-3
Arus hubung singkat tiga fase dalam mode maksimum pada bus RU-10 kV adalah 8,8 kA. Waktu tindakan perlindungan, dengan mempertimbangkan pemutusan pemutus sirkuit sepenuhnya, adalah 0,345 detik. Saluran kabel terhubung ke switchgear melalui pemutus sirkuit vakum tipe VD4 (Siemens).
Perhitungan
Penampang garis kabel untuk tegangan 6 (10) kV dipilih sesuai dengan pemanasan oleh arus pengenal, diperiksa untuk ketahanan termal terhadap arus hubung singkat, kehilangan tegangan dalam mode normal dan pasca-darurat.
Kami memilih merek kabel AABLU-10kV, 10 kV, tiga inti.
1. Tentukan arus pengenal dalam mode normal (kedua transformator menyala).
Di mana:
n adalah jumlah kabel ke sambungan;
2. Kami menentukan arus pengenal dalam mode pasca-darurat, dengan mempertimbangkan bahwa satu transformator terputus:
3. Kami menentukan bagian ekonomi, menurut bagian PUE 1.3.25. Arus pengenal diambil untuk operasi normal, mis. peningkatan arus dalam mode pasca-darurat dan perbaikan jaringan tidak diperhitungkan:
Jek \u003d 1.2 - nilai kerapatan arus ekonomi yang dinormalisasi (A / mm2) dipilih sesuai dengan tabel PUE 1.3.36, dengan mempertimbangkan bahwa waktu penggunaan beban maksimum Tmax \u003d 6000 jam.
Penampang dibulatkan ke standar terdekat 35 mm2.
Arus yang diizinkan jangka panjang untuk kabel dengan penampang 3x35mm2 menurut PUE, edisi ke-7. tabel 1.3.16 adalah Id.t=115A > Icalc.av=64.9 A.
4. Kami menentukan arus yang diijinkan sebenarnya, sedangkan kondisi If>Icalc.av .:
Koefisien k1, yang memperhitungkan suhu media yang berbeda dari yang dihitung, dipilih sesuai dengan Tabel 2.9 [L1. hlm. 55] dan tabel 1.3.3 dari PUE. Mengingat bahwa kabel akan diletakkan di pipa di tanah. Menurut Tabel 2-9, suhu medium menurut standar adalah +25 °С. Suhu inti kabel adalah +65°C, sesuai dengan PUE, ed.7, paragraf 1.3.12.
Kami menentukan menurut SNiP 23-01-99 tabel 3, suhu sebenarnya dari lingkungan tempat kabel akan diletakkan, dalam kasus saya, kota Vyksa. Suhu rata-rata tahunan adalah - +3,8°С.
Menurut tabel PUE 1.3.3, kami memilih koefisien k1 = 1,22.
Koefisien k2 - dengan mempertimbangkan resistivitas tanah (dengan mempertimbangkan survei geologis), dipilih sesuai dengan PUE edisi ke-7. tabel 1.3.23. Dalam kasus saya, faktor koreksi untuk tanah normal dengan resistivitas 120 K/W adalah k2=1.
Kami menentukan koefisien k3 sesuai dengan tabel PUE 1.3.26, dengan mempertimbangkan pengurangan beban saat ini dengan jumlah kabel yang beroperasi dalam satu parit (dalam pipa atau tanpa pipa), dengan mempertimbangkan bahwa satu kabel diletakkan di satu parit . Kami menerima k3 = 1.
Setelah menentukan semua koefisien, kami menentukan arus yang diijinkan aktual:
5. Kami memeriksa kabel AABLU-10kV dengan penampang 3x35mm2 untuk stabilitas termal sesuai dengan paragraf PUE 1.4.17.
- Ik.z. = 8800 A - arus tiga fase Hubungan pendek dalam mode maksimum pada bus RU-10 kV;
- tl \u003d tc + to.v \u003d 0,3 + 0,045 s \u003d 0,345 s - durasi perlindungan, dengan mempertimbangkan pemutusan total pemutus sirkuit;
- tz = 0,3 s - durasi proteksi arus lebih;
- to.v = 45ms atau 0,045 s - total waktu pembukaan pemutus sirkuit vakum tipe VD4;
- C \u003d 95 - koefisien termal pada kondisi nominal, ditentukan sesuai tabel. 2-8, untuk kabel dengan konduktor aluminium.
Penampang dibulatkan ke standar terdekat 70 mm2.
6. Periksa kabel dari kehilangan tegangan:
Di mana:
r dan x - nilai resistansi aktif dan reaktif ditentukan sesuai dengan tabel 2-5 [L1.s 48]. Untuk kabel dengan konduktor aluminium dengan penampang 3x70mm2, resistansi aktif r = 0,447 Ohm / km, reaktansi x = 0,086 Ohm / km.
Kami menentukan sinφ, mengetahui cosφ. Ingat kursus geometri sekolah.
Jika Anda tidak tahu cosφ, Anda dapat menentukan berbagai penerima daya sesuai dengan bahan referensi Tabel. 1.6-1.8 [L3, hal 13-20].
6.2 Dalam mode pasca-darurat:
Dapat dilihat dari perhitungan bahwa rugi-rugi tegangan pada saluran tidak signifikan, oleh karena itu, tegangan pada konsumen praktis tidak akan berbeda dari tegangan nominal.
Jadi, dengan data awal yang ditentukan, kabel AABLU-10 3x70 dipilih.
Untuk kenyamanan memilih kabel, Anda dapat mengunduh semua literatur yang saya gunakan dalam contoh ini di arsip.
Literatur:- 1. Desain jaringan kabel dan wiring. Khromchenko G.E. 1980
- 2. SNiP 23-01-99 Klimatologi Bangunan. 2003
- 3. Perhitungan dan perancangan sistem penyediaan tenaga listrik untuk fasilitas dan instalasi. Kabyshev A.V., Obukhov S.G. 2006
- 4. Aturan pemasangan instalasi listrik (PUE). Edisi ketujuh. 2008
3. Perhitungan jumlah listrik yang dibutuhkan selama rekonstruksi catu daya
3.1. Informasi Umum tentang perhitungan besaran listrik
Tujuan dari perhitungan listrik saluran adalah untuk memilih tegangan, merek dan bagian kabel dan kabel, menentukan kehilangan tegangan di berbagai titik dalam jaringan. Jika tegangan saluran diberikan, dan kabel dipilih sesuai dengan kondisi kekuatan mekanik, tugas perhitungan listrik dikurangi menjadi memeriksa bagian konduktor yang diterima.
Data awal untuk perhitungan kelistrikan adalah nilai beban aktif dan reaktif serta distribusinya di sepanjang saluran. Saat memilih atau menguji kabel dan kabel, poin dasar berikut harus dipertimbangkan:
1. Kawat dan kabel tidak boleh terlalu panas ketika arus beban pengenal melewati nilai yang diizinkan.
2. Penampang konduktor harus diperiksa terhadap rapat arus ekonomis.
3. Penampang kabel harus diperiksa untuk pemanasan dari arus hubung singkat.
4. Penyimpangan tegangan pada terminal penerima listrik harus berada dalam batas yang diizinkan oleh GOST 13109.
Arus kontinu yang diizinkan untuk kabel dan kabel diberikan dalam PUE. Saat memilih penampang konduktor untuk pemanasan, arus pengenal maksimum untuk mode normal, pasca-darurat atau operasional saluran harus diambil.
Penampang kabel dan kabel yang dipilih harus, selain: persyaratan teknis, memenuhi kondisi ekonomi. Menurut PUE, luas penampang yang layak secara ekonomi, mm 2, ditentukan dari rasio:
di mana I adalah arus pengenal dari jalur mode operasi normal, A;
I eq adalah nilai kerapatan arus ekonomi yang dinormalisasi untuk kondisi operasi saluran yang diberikan; diterima menurut PUE, A / mm 2.
Penampang konduktor yang dihasilkan dibulatkan ke standar terdekat.
Garis catu daya longitudinal dicirikan oleh panjang yang besar dengan kepadatan beban yang relatif rendah. Pengecualian mungkin garis dengan beban terkonsentrasi besar.
Jadi untuk saluran 10 kV dengan beban tidak melebihi 600 kVA, arus pengenalnya adalah 34,7 A. Untuk kabel aluminium dan baja-aluminium, dengan durasi penggunaan beban maksimum pada kisaran 3000–5000 jam / tahun, nilai ekonomis kerapatan arus I eq \u003d 1,1 A / mm 2 .
Luas penampang yang layak secara ekonomi:
S=34.7/1.1=31.5 (mm 2)
Karena penampang minimum yang diterima di jalur catu daya longitudinal 10 kV sesuai dengan kondisi kekuatan mekanik adalah AC-35 atau AC-50, memeriksa kabel untuk pemanasan dan kerapatan arus ekonomi pada beban 600-700 kVA tidak boleh dilaksanakan. Saat menghubungkan beban terkonsentrasi besar ke saluran, pemeriksaan semacam itu harus dilakukan.
3.2 Perhitungan rugi-rugi tegangan pada saluran 10 kV catu daya longitudinal selama penonaktifan gardu traksi o/p Katozero dan o/p Keret
Menurut beban saluran PE pada Tabel 1.4, rugi tegangan pada saluran PE dihitung.
Rumus perhitungan untuk menentukan rugi-rugi tegangan V:
di mana r 0 adalah resistansi aktif 1 km dari garis, Ohm / km;
x 0 - reaktansi 1 km dari saluran, Ohm / km;
P adalah komponen aktif daya, kW;
Q adalah komponen daya reaktif, kvar;
U n - tegangan pengenal di saluran PE, kV;
l adalah jarak ke beban, km.
Untuk kabel AC-50, resistansi aktifnya adalah 0,65 Ohm/km, resistansi reaktifnya adalah 0,32 Ohm/km.
Komponen daya aktif dan reaktif ditentukan oleh rumus:
(3.3)
(3.4)
di mana S adalah daya beban total, kVA;
cosφ adalah faktor daya dari beban saluran, untuk saluran kami, kami dapat mengambil faktor rata-rata sama dengan 0,62.
Misalnya, mari kita hitung rugi tegangan di bagian 1002,8–1007,7 km.
Catu daya > Pemilihan bagian sesuai dengan kehilangan tegangan yang diizinkan
SALURAN OVERHEAD DENGAN TEGANGAN 10 kV
Contoh. Beban desain P saluran udara tiga fasa adalah 0,25 MW, faktor daya untuk beban jaringan sama dan sama dengan. Hitung saluran 10 kV (di area berpenduduk) untuk kehilangan tegangan, dengan mempertimbangkan induktansi kabel. Bahan kawat - aluminium. Panjang garis(Lihat Tabel 12-6).
Koefisien (Lihat Tabel 5-12). 
(Lihat Tabel 5-13).
Koefisien (Lihat Tabel 5-9).
Tentukan bagian garis
Kami menerima bagian terdekat, sesuai dengan kondisi kekuatan mekanik untuk saluran udara 10 kV, sama dengan 35 mm2.
Berdasarkan metodologi dan algoritma perhitungan, Tabel. 58 pemilihan bagian untuk saluran udara yang terbuat dari kabel aluminium atau baja-aluminium, tergantung pada panjang bagian saluran dan beban yang dihitung, kW.
Tabel 58 DU hingga 1,5%; cos j = 0,7-1,0, mm persegi.
Catatan. 1. Perkiraan kehilangan tegangan D U hingga 2,5% diterima untuk kabel dengan konduktor aluminium dengan tegangan 6 kV.
2. Pembilang menunjukkan penampang pada tegangan 10, penyebut - 6 kV.
GARIS KABEL DENGAN TEGANGAN 10 kV
Penampang saluran kabel dihitung sesuai dengan nilai kehilangan tegangan yang diberikan (diizinkan), dengan mempertimbangkan induktansi saluran.
Contoh. Beban yang dihitung P dari saluran kabel tiga fase adalah 0,4 MW, faktor daya untuk beban jaringan adalah sama dan sama dengan. Hitung saluran kabel dengan tegangan 10 kV untuk kehilangan, tegangan, dengan mempertimbangkan resistansi induktif (kabel dengan konduktor aluminium). Panjang garis. Kehilangan tegangan yang diizinkan.
Kami menentukan momen beban penuh dan reaktif dari bagian garis:
Koefisien .
Reaktansi induktif rata-rata
.
Tentukan nilai yang dihitung dari kehilangan tegangan
Koefisien .
Tentukan bagian garis
Kami menerima bagian terdekat, sesuai dengan beban arus yang diizinkan, sama dengan 16 mm2.
Memeriksa kerugian tegangan yang dihitung
Perhitungan verifikasi menunjukkan bahwa penampang yang diterima memenuhi kondisi desain.
TEGANGAN SALURAN OVERHEAD 6 kV
Penampang kabel saluran dihitung sesuai dengan nilai kehilangan tegangan yang diberikan (diizinkan), dengan mempertimbangkan induktansi saluran.
Contoh. Beban yang dihitung P dari saluran tiga fase overhead adalah 0,63 MW, faktor daya untuk beban jaringan adalah sama dan sama dengan. Hitung saluran udara 6 kV (di area berpenduduk) untuk kehilangan tegangan, dengan mempertimbangkan induktansi kabel. Bahan kawat - aluminium. Panjang garis. Kehilangan tegangan yang diizinkan.
Kami menentukan momen beban penuh dan reaktif dari bagian garis:
Koefisien .
Reaktansi induktif rata-rata
.
Tentukan nilai yang dihitung dari kehilangan tegangan
Koefisien .
Bagian garis minimum
Kami menerima bagian terdekat, sesuai dengan kondisi kekuatan mekanik untuk saluran udara 6 kV, sama dengan 35 mm2.
Memeriksa kerugian tegangan yang dihitung
Perhitungan verifikasi menunjukkan bahwa penampang yang diterima memenuhi kondisi desain.
Untuk mengurangi rugi tegangan hingga 1,5% (nilai yang diambil dalam perhitungan), penampang kawat diasumsikan 95 mm2
GARIS KABEL DENGAN TEGANGAN 6 kV
Mari kita hitung penampang saluran kabel sesuai dengan nilai kehilangan tegangan yang diberikan (diizinkan), dengan mempertimbangkan induktansi saluran.
Contoh. Beban yang dihitung P dari saluran kabel tiga fase adalah 1,0 MW, faktor daya untuk beban jaringan adalah sama dan sama dengan. Hitung saluran kabel dengan tegangan 6 kV untuk kehilangan tegangan, dengan mempertimbangkan resistansi induktif. Kabel dengan konduktor aluminium. Panjang garis. Kehilangan tegangan yang diizinkan.
Kami menentukan momen beban penuh dan reaktif dari bagian garis:
Koefisien .
Reaktansi induktif rata-rata
.
Tentukan nilai yang dihitung dari kehilangan tegangan
Koefisien .
Penampang inti kabel
Kami menerima bagian terdekat, sesuai dengan kondisi beban arus yang diizinkan, sama dengan 35 mm2. Memeriksa kerugian tegangan yang dihitung
Perhitungan verifikasi menunjukkan bahwa penampang yang diterima memenuhi kondisi desain.
Untuk mengurangi kehilangan tegangan menjadi 2,5% (nilai yang diambil dalam perhitungan), penampang konduktor saluran kabel diasumsikan 95 mm2
SALURAN OVERHEAD DENGAN TEGANGAN HINGGA 1 kV
Penampang kabel saluran udara ditentukan oleh kehilangan tegangan yang diberikan, dengan mempertimbangkan induktansi saluran.
Contoh. Perkiraan beban resistif P = 20 kW, faktor daya. Hitung saluran udara dengan tegangan 0,4 kV untuk rugi-rugi tegangan, dengan mempertimbangkan induktansi resistansi. Panjang garis. Bahan kawat - aluminium. Kami menerima penyimpangan tegangan yang diizinkan - 2,5%.
Kami menentukan momen beban aktif dan reaktif dari bagian garis:
Koefisien .
Reaktansi induktif rata-rata
.
Tentukan nilai yang dihitung dari kehilangan tegangan
Koefisien .
Tentukan penampang kawat
Kami menerima bagian terdekat, sesuai dengan kondisi kekuatan mekanik dan beban arus yang diizinkan, sama dengan 70 mm2.
Memeriksa kerugian tegangan yang dihitung
Perhitungan verifikasi menunjukkan bahwa penampang yang diterima memenuhi kondisi desain.
GARIS KABEL DENGAN TEGANGAN HINGGA 1 kV
Penampang saluran kabel ditentukan oleh kehilangan tegangan yang diberikan, dengan mempertimbangkan induktansi saluran.
Contoh. Beban aktif P yang dihitung dari saluran kabel tiga fase adalah 45 kW, faktor daya. Hitung saluran kabel dengan tegangan 0,4 kV untuk kehilangan tegangan, dengan mempertimbangkan induktansi resistansi. Panjang garis. Kabel dengan konduktor aluminium. Kami menerima penyimpangan tegangan yang diizinkan - 2,5%.
Kami menentukan momen beban penuh dan reaktif dari bagian garis:
Koefisien .
Reaktansi induktif rata-rata
.
Tentukan nilai yang dihitung dari kehilangan tegangan
Koefisien .
Tentukan penampang inti kabel
Kami menerima bagian terdekat (tidak lebih rendah dari data tabular) sama dengan 185 mm2.
Memeriksa kerugian tegangan yang dihitung
Perhitungan verifikasi menunjukkan bahwa penampang yang diterima memenuhi kondisi desain.
GARIS UNTUK JARINGAN PENCAHAYAAN
Contoh. Perkiraan beban saluran yang memasok jaringan penerangan, P = 30 kW. Nilai perkiraan(kehilangan tegangan yang tersedia, persen, dari tegangan pengenal penerima pada faktor beban, transformatordengan daya 400 kVA dan at) sama dengan 4,6%, yang pada tegangan jaringan tiga fase untuk lampu U \u003d 380/220 V akan memberikan penurunan tegangan yang diizinkan sebesar 2,5% dari tegangan nominal U lampu. Kami menerima batas deviasi tegangan yang dihitung untuk lampu penerangan kerja. Jaringan tiga fase dengan tegangan nol 380/220 V. Kabel dengan konduktor aluminium diletakkan di dalam pipa. Panjang garis. Tentukan penampang kabel garis.
Tentukan momen beban
