Экономическое сечение провода определение

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Раздел 1. Общие правила

Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны

Выбор сечения проводников по экономической плотности тока

1.3.25. Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение S, мм 2 , определяется из соотношения ¶

где I — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², для заданных условий работы, выбираемое по табл. 1.3.36. ¶

Сечение, полученное в результате указанного расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т. е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается. ¶

1.3.26. Выбор сечений проводов линий электропередачи постоянного и переменного тока напряжением 330 кВ и выше, а также линий межсистемных связей и мощных жестких и гибких токопроводов, работающих с большим числом часов использования максимума, производится на основе технико-экономических расчетов. ¶

1.3.27. Увеличение количества линий или цепей сверх необходимого по условиям надежности электроснабжения в целях удовлетворения экономической плотности тока производится на основе технико-экономического расчета. При этом во избежание увеличения количество линий или цепей допускается двукратное превышение нормированных значений, приведенных в табл. 1.3.36. ¶

Таблица 1.3.36. Экономическая плотность тока

Экономическая плотность тока, А/мм, при числе часов использования максимума нагрузки в год

более 1000 до 3000

более 3000 до 5000

Неизолированные провода и шины:

Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами:

Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:

В технико-экономических расчетах следует учитывать все вложения в дополнительную линию, включая оборудование и камеры распределительных устройств на обоих концах линий. Следует также проверять целесообразность повышения напряжения линии. ¶

Данными указаниями следует руководствоваться также при замене существующих проводов проводами большего сечения или при прокладке дополнительных линий для обеспечения экономической плотности тока при росте нагрузки. В этих случаях должна учитываться также полная стоимость всех работ по демонтажу и монтажу оборудования линии, включая стоимость аппаратов и материалов. ¶

1.3.28. Проверке по экономической плотности тока не подлежат: ¶

  • сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000-5000;
  • ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;
  • сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений;
  • проводники, идущие к резисторам, пусковым реостатам и т. п.;
  • сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

1.3.29. При пользовании табл. 1.3.36 необходимо руководствоваться следующим (см. также 1.3.27): ¶

1. При максимуме нагрузки в ночное время экономическая плотность тока увеличивается на 40%. ¶

2. Для изолированных проводников сечением 16 мм 2 и менее экономическая плотность тока увеличивается на 40%. ¶

3. Для линий одинакового сечения с n ответвляющимися нагрузками экономическая плотность тока в начале линии может быть увеличена в ky раз, причем ky определяется из выражения ¶

4. При выборе сечений проводников для питания n однотипных, взаиморезервируемых электроприемников (например, насосов водоснабжения, преобразовательных агрегатов и т. д.), из которых m одновременно находятся в работе, экономическая плотность тока может быть увеличена против значений, приведенных в табл. 1.3.36, в kn раз, где kn равно: ¶

1.3.30. Сечение проводов ВЛ 35 кВ в сельской местности, питающих понижающие подстанции 35/6 — 10 кВ с трансформаторами с регулированием напряжения под нагрузкой, должно выбираться по экономической плотности тока. Расчетную нагрузку при выборе сечений проводов рекомендуется принимать на перспективу в 5 лет, считая от года ввода ВЛ в эксплуатацию. Для ВЛ 35 кВ, предназначенных для резервирования в сетях 35 кВ в сельской местности, должны применяться минимальные по длительно допустимому току сечения проводов, исходя из обеспечения питания потребителей электроэнергии в послеаварийных и ремонтных режимах. ¶

1.3.31. Выбор экономических сечений проводов воздушных и жил кабельных линий, имеющих промежуточные отборы мощности, следует производить для каждого из участков, исходя из соответствующих расчетных токов участков. При этом для соседних участков допускается принимать одинаковое сечение провода, соответствующее экономическому для наиболее протяженного участка, если разница между значениями экономического сечения для этих участков находится в пределах одной ступени по шкале стандартных сечений. Сечения проводов на ответвлениях длиной до 1 км принимаются такими же, как на ВЛ, от которой производится ответвление. При большей длине ответвления экономическое сечение определяется по расчетной нагрузке этого ответвления. ¶

1.3.32. Для линий электропередачи напряжением 6-20 кВ приведенные в табл. 1.3.36 значения плотности тока допускается применять лишь тогда, когда они не вызывают отклонения напряжения у приемников электроэнергии сверх допустимых пределов с учетом применяемых средств регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности. ¶

Понятие об экономической плотности тока. Выбор сечения по экономической плотности тока

Экономической называют такую плотность тока в проводнике, при которой затраты на сооружение и эксплуатацию линий, приведенные к одному году, являются наименьшими.

Затраты определяются следующим образом

Енорм – нормативный коэффициент отчисления;

К – капитальные затраты;

Рассмотрим методику определения плотности тока

q – сечение, мм 2 .

Потери мощности Рл обратно пропорциональны сечению проводника

Чем больше q,тем меньше потери.

Плотность тока, которая соответствует оптимальному значению сечения qопт. называется экономической jэк=f (qопт).

Значения jэк приведены в ПУЭ (п.1.3.27. таблица 1.3.36). В таблице 1.3.36 экономическая плотность тока jэк определяется по трем параметрам:

jэк=f (материал; изолированный/неизолированный провод; время использования максимума нагрузки Тм).

Последовательность выбора сечения провода по экономической плотности тока.

1. Определить расчетный ток IР нормального режима получасового максимума;

2. Намечается тип линии (ВЛ или КЛ).материал провода и по ПУЭ по ПУЭ (или по справочнику, учебнику) определяется экономическая плотность тока.

3. Определяется экономическое сечение qэк по формуле

4. Из стандартного ряда сечений ВЛ и КЛ выписывается ближайшее

В практике проектирования часто применяют ближайшее меньшее (для экономии металла).

По экономической плотности тока не следует выбирать:

· ВЛ напряжением 110 кВ и выше;

· Сети временных сооружений, срок службы которых не превышает 2 – 5 лет. В нашей отрасли это буровые установки.

· КЛ к отдельным электродвигателям, питающимся от магистралей;

· Линия 380 В при времени использования максимума Тм менее 4000 – 5000 часов.

Дата добавления: 2015-08-05 ; просмотров: 9 ; Нарушение авторских прав

Экономическое сечение провода определение

Сегодня рассмотрим такое понятие как экономическая плотность тока, разберем требования ПУЭ по выбору сечения проводов и кабелей по экономической плотности тока, узнаем физический и экономический смысл понятия экономической плотности тока при выборе сечения кабелей.

Любой потребитель желает получать электроэнергию по наименьшей стоимости. Стоимость электроэнергии напрямую зависит от сечения проводов и кабелей электрических сетей. Если сечения занизить, то возрастут потери электроэнергии в сетях, а это повлечет удорожание 1кВт*ч. При завышенных сечениях питающих линий, потери электроэнергии будут меньше, однако возрастут первоначальные капиталовложения на строительство сети.

Смотрите так же:  Диаметр провода для интернета

Сечение, которое соответствует минимуму стоимости передачи электроэнергии, принято называть экономическим.

Математически не так просто определить экономическое сечение токопроводящих жил проводов и кабелей.

По ПУЭ экономическое сечение проводов и кабелей следует определять в зависимости от экономической плотности тока (глава 1.3):

S=Imax/Jэк

где Imax — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А;

Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы, выбираемое по таблице. Jэк зависит от материала и времени использования максимальной нагрузки.

Расчетный ток принимают по нормальному режиму, без учета аварийных перегрузок. Полученное сечение, округляют до большего стандартного сечения.

Таблица 1.3.36 (ПУЭ) — Экономическая плотность тока.

Экономическая плотность тока

По мере уменьшения сечения проводов возрастают потери при передаче электрической энергии, а при увеличении сечения все наоборот – потери уменьшаются, но возрастают капитальные затраты на сооружение электросети.

Таким образом, стремление уменьшить потери приводит к увеличению сечения проводников, а стремление снизить затраты – к его уменьшению. Получается замкнутый круг.

Поэтому в экономическом отношении наилучшим будет тот вариант, при котором сумма приведенных затрат снизится до минимума, что будет соответствовать определенному сечению проводов линии, называемому экономическим сечением Sэ.

Для определения экономического сечения провода необходимо производить сложные и трудоемкие вычисления, а также сопоставлять несколько вариантов. Поэтому ПУЭ устанавливает величину экономической плотности тока jэ для практических расчетов:

Где: Iм – расчетный ток линии при нормальной работе сети, А.

Рекомендуемые экономические плотности тока указаны в таблице ниже, которая составлена с учетом окупаемости капитальных затрат за 5 – 8 лет:

Продолжительность использования максимумов нагрузки в часах можно определить из годового графика нагрузки используя выражения:

Где: Wгод – расход энергии годовой, кВт∙ч; Рmax – максимальная активная мощность, кВт;

Средние величины использования максимума нагрузки (часов в год) для:

  • Освещения внутреннего городов 1500 – 2000;
  • Освещения наружного городов 2000 – 2600;
  • Промышленных предприятий с одной рабочей сменой 2000 – 3000;
  • Промышленных предприятий с двумя рабочими сменами 3000 – 4500;
  • Промышленных предприятий с тремя рабочими сменами 4500 – 7000;

При выполнении проверки или выборе сечений проводов по экономической плотности тока в соответствии с приведенной выше таблицей расчетный ток должен определятся без учета повышения нагрузки при авариях или ремонтах. Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного.

По экономической плотности тока не проверяются:

  • Электрические сети с напряжением до 1000 В промышленных предприятий и сооружений и имеющих Тmax менее 4000 – 5000 часов в год;
  • Ответвления к отдельным электроприемникам с напряжением до 1000 В, а также осветительные сети общественных и жилых зданий, промышленных предприятий, проверенные по потере напряжения;
  • Сети временного сооружения, а также установки с малым сроком службы (3-5 лет);
  • Сборные шины;
  • Провода, идущие к сопротивлениям, пусковым реостатам и так далее;

Экономическая плотность тока на 40% повышается для проводов и кабелей всех сечений при максимуме нагрузке, наступающем ночью, а также для изолированных проводов сечением до 16 мм 2 включительно независимо от времени максимума.

Экономическое сечение и экономическая плотность тока

Для нахождения минимума затрат нужно приравнять нулю первую производную затрат по сечению:

, или

.

Последнее выражение означает, что минимум затрат имеет место при сечении Fэк, которое обеспечивает равенство переменной части капиталовложений и стоимости потерь электроэнергии. Оно называется экономическим сечением.

(2.2.1)

Экономическое сечение прямо пропорционально току (S/U), оно растет с увеличе­нием стоимости электроэнергии и с увеличением времени использования макси­мума и времени максимальных потерь (С = Со * τ), оно снижается с увеличением стоимости ЛЭП (Е * НК).

На практике экономическое сечение обычно определяют с помощью экономиче­ской плотности тока j эк, значения которой приводят в справочниках:

В соответствии с ПУЭ расчету по экономической плотности тока подлежат все проводники, кроме

— сетей напряжением ниже 1000 В при Тм менее 4000 – 5000 часов в год,

— временных сетей (срок службы до 3 – 5 лет).

Округление расчетного сечения Fэк производится в ближайшую (а не в большую) сторону.

2.3. Математическая модель затрат на передачу мощности по ЛЭП.

Определение: типовая группа ЛЭП – это группа ЛЭП одной конструкции, с проводниками одного материала, но разного сечения.

Поставим задачу определения ежегодных приведенных затрат на типовую группу ЛЭП в зависимости от передаваемой по ЛЭП мощности S (рис2.4).

Рис.2.4. Определение затрат на передачу мощности S.

Ежегодные приведенные затраты на ЛЭП сечением F определяются по формуле (2.1.1): .

Первое слагаемое в этой формуле – это ежегодные отчисления от капитальных затрат на ЛЭП, не зависящие ни от сечения, ни от мощности. Например, для воздушной ЛЭП – это стоимость земли под ЛЭП, опор, изоляторов и т.п.

Второе слагаемое — это ежегодные отчисления от стоимости проводов, они прямо пропорциональны сечению, но не зависят от мощности.

Третье слагаемое – это стоимость годовых потерь электроэнергии в ЛЭП, пропорциональная квадрату мощности и обратно пропорциональная сечению.

На рис.2.5.а приведены графики затрат на передачу мощности по типовой группе ЛЭП. В интервале мощности 0 – S1 минимум затрат будет обеспечен при использовании сечения F1, в интервале S1 – S2 – при использовании сечения F2 и так далее. Интервалы изменения мощности 0 – S1, S1 – S2 и т.д., в которых минимум затрат имеет место при одном определенном сечении, называются экономическим интервалами. Границы экономических интервалов – это точки пересечения кривых затрат, соответствующих разным сечениям проводов.

Рис. 2.5. Точная математическая модель затрат на передачу мощности по ЛЭП.

График точной математической модели затрат на ЛЭП приведен на рис.2.5.б – это нижняя огибающая семейства кривых затрат, изображенных на рис. 2.5.а.

Точная математическая модель – это кусочно-гладкая квадратичная функция от мощности, границы излома которой соответствуют границам экономических интервалов. Недостатком точной модели является ее сложность, которая может быть устранена линеаризацией. Для перехода к линейной модели делается допущение о непрерывности шкалы сечений, т.е. предполагается, что, например, между стандартными сечениями F1 и F2 имеется еще множество промежуточных сечений. Тогда набор отрезков кривых заменяется касательной к этим отрезкам прямой линией (рис.2.6).

Рис.2.6. Линейная математическая модель затрат.

Для получения аналитического выражения линейной математической модели в точную формулу затрат (2.1.1) подставим выражение экономического сечения

.

, тогда

2.4. Расчет сечения по допустимой потере напряжения.

После расчета и выбора сечения ЛЭП по нагреву (сети ниже 1000 В) или по экономической плотности тока (сети выше 1000 В) производится проверка по токам КЗ и на допустимую потерю напряжения ΔU ≤ ΔUДОП. Если эта проверка дает отрицательный результат (ΔU > ΔUДОП), то нужно определить сечение, при котором потеря напряжения будет равна допустимой ΔU = ΔUДОП, т.е. сделать расчет сечения по допустимой потере напряжения.

Допустим имеется магистральная ЛЭП 6-35 кВ, состоящая из «n» участков

Потеря напряжения в ЛЭП:

, где (2.4.1)

— удельная проводимость материала проводников.

Учитывая, что удельное индуктивное сопротивление х слабо зависит от сечения, можно принять его неизменным х = Const и известным (на уровне среднего значения). Тогда реактивная составляющая потери напряжения:

. (2.4.2)

Далее при известной величине ΔUДОП можно определить допустимую (располагаемую) активную составляющую потери напряжения:

, или:

. (2.4.3)

Это уравнение содержит “n” неизвестных F1… Fi …Fn и, следовательно, имеет множество решений. Поэтому для нахождения одного решения необходимо наложить дополнительные условия. Ими могут быть:

Смотрите так же:  В вилке 3 провода

а) Одно сечение на всех участках ЛЭП, F = Const;

б) Минимум расхода проводникового материала;

в) Одинаковая плотность тока на всех участках ЛЭП, j = Const.

Условие а: одинаковое сечение по всей длине магистрали.

Перепишем формулу (2.4.3), вынося постоянные члены за знак суммы:

, где F = Const, откуда

. (2.4.4)

Благодаря удобству монтажа и эксплуатации ЛЭП, имеющей одинаковые провода на разных участках, на практике это решение используется часто. К недостаткам этого решения относятся повышенные расходы на потери электроэнергии на перегруженных головных участках ЛЭП и на провода завышенного сечения конечных участков.

Условие б: минимум расхода проводникового материала.

Вывод формулы расчета сечения удобно сделать на примере магистральной ЛЭП, состоящей из двух участков (рис. ).

Потеря напряжения на реактивных сопротивлениях участков ЛЭП:

;

Допустимая потеря напряжения на активных сопротивлениях участков ЛЭП:

.

. (2.4.5)

Потери напряжения на активных сопротивлениях участков 1 и 2:

, . (2.4.6)

Потеря напряжения на втором участке:

.

Сечения проводов на участках 1 и 2 из формул (2.4.6):

.

Далее запишем выражение для объема трех проводов ЛЭП:

.

Объем проводов зависит от распределения потерь напряжения по участкам 1 и 2, то есть от ΔUa1. Для нахождения минимума объема нужно первую производную от V по ΔUa1 приравнять к нулю:

, или:

. Вместо ΔUa1 и ΔUa2 подставим их значения (2.4.6):

.

После упрощений получаем важное соотношение сечений и мощностей участков ЛЭП: . (2.4.7)

Сечение проводов разных участков должно изменяться пропорционально корню квадратному из мощности.

Например, Р2 =1, F2 =1, Р1 = 2, F1 = √2 = 1,41. Мощность, передаваемая по первому участку вдвое больше мощности первого участка, а сечение первого участка лишь в 1,41 раз больше сечения второго участка.

Далее, используя (2.4.7), выразим F1 через F2:

и подставим его в (2.4.5):

.

После упрощений получаем:

, откуда находим сечение F2:

откуда находим сечение F2:

.

Если ЛЭП состоит не из двух, а из «n» участков, то сечение последнего (n-го) участка запишется:

. (2.4.8)

Зная сечение последнего участка, можно найти сечение любого другого, используя выражение (2.4.7):

.

Условие в: постоянная плотность тока.

Для ЛЭП, состоящей из «n» участков запишем формулу допустимой потери напряжения:

.

Считая реактивное сопротивление известным, определяем потерю напряжения на нем:

и допустимую потерю напряжения на активном сопротивлении:

,

. (2.4.9)

В последнем выражении (2.4.9) отношение — это плотность тока на участке “i”, одинаковая на всех участках.

Вынесем постоянные величины за знак суммы:

, откуда:

и (2.4.10)

Если плотность тока, полученная с помощью выражения (2.4.10) значительно меньше экономической плотности для данного типа ЛЭП, то это свидетельствует о неправильном выборе номинального напряжения ЛЭП: оно занижено.

3. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях.

Для перемещения эл.энергии от мест производства до мест потребления расходуется часть самой передаваемой эл.энергии, т.е. ее потери неизбежны.

Перемещение энергии (например, бензина с помощью бензовоза) из одного места в другое требует затрат, но никто не говорит, что «потери бензина составили 15 л», а говорят «расход бензина составил 15 л.» Но расход электроэнергии на ее перемещение традиционно называют «потерями», что среди неспециалистов вызывает представление о плохо организованном процессе транспортировки, ассоциируясь с потерями угля, зерна и т.п.

Известен случай, когда в 80-х годах комиссия народного контроля в акте проверки одной из энергосистем предписала «устранить потери электроэнергии».

Задача специалистов — определить экономически обоснованный уровень потерь и реализовать его на практике.

За период с1991 по2001 г.г. относительная величина потерь возросла с 8,51% до 13,1% при снижении потребления эл.энергии в 1,34 раза !

Поэтому проблема снижения потерь очень актуальна.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.008 с) .

Экономическая плотность тока, выбор сечения кабеля по экономической плотности тока

Расходы, приходящиеся на эксплуатацию систем передачи электроэнергии подразделяются на несколько составляющих:

стоимость потерь в линиях и в трансформаторах;

текущие расходы на ремонт;

Стоимость потерь в линиях связана с двумя параметрами: с количеством ежегодных потерь и со стоимостью единицы потерянной электроэнергии. Количество потерь напрямую увязано с коэффициентом мощности нагрузки. Ведь при одной и той же активной потребляемой мощности, ток в линии оказывается обратно пропорционален коэффициенту мощности, следовательно мощность потерь будет обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности:

Так, чтобы снизить активные потери в линиях, необходимо по возможности увеличить коэффициент мощности нагрузки. В частности, трансформаторы должны быть полностью загружены, а электродвигатели не должны работать без нагрузки. Часто для повышения коэффициента мощности трансформаторов и двигателей достаточно возле потребителя установить компенсирующие конденсаторы, установить систему компенсации реактивной мощности.

Что касается амортизационных отчислений, то они увязаны с изначальными капитальными затратами и со сроком службы линии. Здесь содержатся отчисления на улучшение с полным возмещением основных фондов, и на проведение капитального ремонта. Отчисления на амортизацию в процентах от изначальной стоимости линии определяются как проценты от первоначальной стоимости. И эта полная стоимость должна быть возвращена к концу ее срока службы. Амортизационные отчисления в процентах определяются следующей формулой:

Текущие расходы на ремонт

Как правило, эти расходы составляют минимальную долю от первоначальной стоимости линий. Что касается сельских сетей, то это всего несколько процентов от первоначальной стоимости.

Линейные обходчики, дежурные подстанций, инженеры-техники, административно-хозяйственные работники и т. д. — все нуждаются в зарплате. Так, к годовым эксплуатационным расходам прибавляется еще и эта составляющая. В итоге эксплуатационные расходы на передачу электроэнергии за год будут составлять:

Экономическую эффективность можно оценить по расчетным приведенным затратам:

Роль сечения проводов

Еще на стадии проектирования необходимо добиться таких условий, чтобы данный показатель (расчетные приведенные затраты) оказался бы наименьшим. И здесь как раз очень важно оптимально выбрать сечение проводов.

Если сечение увеличить, то стоимость потерь электроэнергии снизится по гиперболе. Но стоимость непосредственно линии возрастет прямолинейно. То есть возрастут линейно и отчисления, зависящие от изначальных затрат.

Расходы связанные с обслуживанием и с зарплатами почти не связаны с сечением проводов, и их в расчет можно не брать. И в итоге, значение расчетных приведенных затрат без учета затрат на обслуживание, графически можно изобразить кривой, которая будет суммой затрат на потери электроэнергии и эксплуатационных расходов.

Минимальное значение на этой кривой как раз и будет соответствовать оптимальному, так называемому экономическому сечению провода линии.

Факт, что выбрано правильное экономическое сечение провода говорит о том, что линия спроектирована наиболее оптимально, и расчетные приведенные затраты в таких условиях будут наименьшими из возможных.

В процессе проектирования каждой линии необходимо вычислить экономическое сечение провода, рассмотрев различные варианты. Но на практике так поступают крайне редко. Минимум приведенного графика не является точным значением, график пологий, поэтому зачастую стараются выбрать проводник (кабели) наименьшего сечения, чтобы сэкономить.

Согласно ПУЭ, экономическая плотность тока выбирается исходя из нескольких критериев: в зависимости от того, какой металл провода используется (медь или алюминий), какая будет изоляция (резина, пвх, комбинированная) и будет ли она вообще, сколько часов придется на максимум нагрузки, — выбирается экономическая плотность тока. Для этого есть таблица. А экономическое сечение, исходя из определенной плотности тока, можно легко найти по формуле:

Так выбирают сечения для ЛЭП с напряжением от 35 до 220 кВ. Операции расчета несложны.

Для линии с несколькими разными нагрузками принимают в расчет тот факт, что на каждом участке линии должна быть своя экономическая плотность тока, и делают сечение либо одинаковым на всей линии, либо на каждом участке свое. Опять же для каждого участка используют формулу:

Смотрите так же:  Как научится правильно паять провода

Потери мощности в линии с единственной нагрузкой определяются формулой:

Если линия имеет несколько нагрузок, а провод выбран всюду одного сечения, то потери мощности будут равны:

Для нахождения постоянного сечения для нескольких нагрузок, исходя из эквивалентного тока, сначала находят эквивалентный ток:

Затем вычисляют экономическое сечение, исходя из значения экономического тока:

Проще всего возвести линию одного и того же сечения по всей длине, но тогда придется смириться с тем, что потери мощности и расходы материалов окажутся больше, чем при индивидуальном подборе сечений для каждого конкретного участка.

В сельских районах для воздушных линий с напряжением в 10 кВ, прибегают к одному из трех способов выбора сечения:

Исходя из экономической плотности тока;

По магистральному принципу построения сетей с напряжением 10 кВ, когда магистраль делают из сталеалюминиевых проводников сечением от 70 кв.мм, а к трансформаторным подстанциям 10/0,4 кВ — отпайки не менее AC35.

По принципу минимальных затрат, когда для каждого значения тока подбирается соответствующего сечения проводник, и приведенные затраты получаются минимальными из возможных.

По графикам зависимости общих приведенных затрат от расчетной мощности, изображенных для различных сечений на одном рисунке, выбирают оптимальный провод. Графики пересекаясь дают представление об ограниченном интервале экономических нагрузок.

Далее корректируют выбор в отношении механической прочности и с учетом нормируемых отклонений напряжения на стороне потребителей. Экономическая плотность тока для воздушных линий с напряжением 380 вольт в сельских электрических сетях традиционно должна укладываться в интервал от 0,5 до 0,7 А/кв.мм, и сечение провода выбирается исходя из этого требования. Далее проверяют допустимые потери по напряжению. Все участки линии делаются полнофазными, и сечение алюминиевых проводов не должно быть ниже 50 кв.мм.

Территория электротехнической информации WEBSOR

Выбор проводов по экономической плотности тока

Выбор проводов и кабелей по экономической плотности тока

Установлены экономические плотности тока, по которым должны выбираться сечения проводов воздушных линий и жил кабелей.
Экономическая плотность тока определяется из табл, 8-1.
Сечение проводника по условию экономической плотности тока определяется по формуле

где I — расчетный ток линии, а;
j э — экономическая плотность тока, а/мм кв., принимаемая по табл. 8-1.
Расчетный ток линии принимается из условий нормальной работы и при определении его не учитывается увеличение тока в линии при авариях или ремонтах в каких-либо элементах сети.
Полученное по (8-1) сечение проводника округляется до ближайшего стандартного сечения.
При пользовании табл. 8-1 необходимо руководствоваться следующим:
1.При максимуме токовой нагрузки в ночное время экономическая плотность тока повышается на 40%.
2.Для изолированных проводов сечением 16 мм кв. и менее экономические плотности тока увеличиваются на 40%.
3.Для линий с одинаковым сечением проводников по всей длине и различными нагрузками ня отдельных участках их (рис. 8-1)

Рис. 8-1. Схема линии с различными токовыми нагрузками участков

Экономическая плотность тока для начального участка увеличивается по сравнению с величинами, указанными в табл. 8-1, в К у раз; при этом коэффициент увеличения определяется по формуле

где I 1 , I 2 . I m — токовые нагрузки отдельных участков линии;
l 1 , l 2 . l m — длины тех же участков линии;
L — полная длина линии.
4.При выборе сечений проводников для питания ряда однотипных взаимно резервируемых электроприемников (например, насосов водоснабжения, преобразовательных агрегатов и т. п.) общим числом n , если известно, что все они одновременно не включаются и n 1 из них поочередно находятся в работе, экономическая плотность должна быть увеличена против норм табл. 8-1 умножением на коэффициент

Таблица 8-1 Предельная экономическая плотность тока, а/мм кв

Продолжительность использования максимума нагрузки, ч

Голые провода и шины:
медные
алюминиевые
Кабели с бумажной и провода с резиновой изоляцией с жилами;
медными
алюминиевыми
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными
алюминиевыми

Целесообразность увеличения числа линий или цепей сверх необходимого по условиям надежности электроснабжения, а также замены существующих проводов проводами больших сечений при росте нагрузки в целях удовлетворения условий экономической плотности тока должна обосновываться только на основании технико-экономических расчетов.
Проверке по экономической плотности тока не подлежат:
1)Сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1000 в при числе часов использования максимума нагрузки предприятия до 4000-5000;
2)все ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1000 в, а также осветительные сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, проверенные по потере напряжения;
3)сети временных сооружений, а также устройств с малым сроком службы (3-5 лет);
4)сборные шины;
5)проводники, идущие к сопротивлениям, пусковым реостатам и т. п.
Для определения среднего числа часов использования максимума нагрузки при отсутствии уточненных данных можно пользоваться приведенными в табл. 8-2 ориентировочными данными как по категориям потребителей, так и по различным основным отраслям промышленности.
В табл. 8-3 приведены значения тока в линии, обеспечивающего наибольшую экономичность эксплуатации в зависимости от материала и сечения проводов и жил кабелей и годового числа часов использования максимальной нагрузки.

Пример 8-1.
Требуется выбрать по экономической плотности тока сечение кабеля 6 кв с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами для питания деревообделочного завода с максимальной токовой нагрузкой 54 а.
Решение.
По табл. 8-2 находим среднее число часов использования максимума нагрузки для деревообрабатывающей промышленности: Т=2500 ч.
В графе табл. 8-3, соответствующей числу часов использования менее 3000 для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами, определяем, что экономическая плотность тока будет обеспечена при кабеле сечением 3 X 35 мм кв.

Пример 8-2.
На рис. 8-2 представлена схема воздушной линии городской электросети 380/220 в, выполненной алюминиевыми проводами с одинаковым сечением по всей длине линии.
Требуется выбрать сечение проводов, соответствующее экономической плотности тока, при числе часов использования максимума менее 3000.

Таблица 8-2 Среднее число часов использования максимальной нагрузки для различных категорий потребителей и отраслей промышленности

Похожие статьи:

  • Подключение розетки прицепа ниссан кашкай Подключение розетки прицепа ниссан кашкай NikitoZ » Вс мар 08, 2009 13:43 Привет всем! Меня интересует схема проводки на фаркоп от штатных разъемов. Кто с этим сталкивался прошу помочь.. Или у кого он уже есть, просто сфотографировать […]
  • Активное сопротивление провода ас-300 Активное сопротивление провода ас-300 Емкостная проводимость воздушных линий с медными и сталеалюминиевыми проводами Среднегеометрическое расстояние между проводами, м Емкостная проводимость, См • км • 10-6 Примечания: Емкостная […]
  • Расщепление провода Расщепленная фаза в линиях электропередач сверхвысокого напряжения К линиям сверхвысокого напряжения (СВН) следует относить линии, работающие под напряжением от 330 до 1150 кВ, такие линии, как правило, называют системообразующими. […]
  • Выбор сечения провода проводится по экономической плотности тока Выбор площади сечения проводников по нормативной экономической плотности тока и экономическим токовым интервалам (сущность методов, область применения). Ответ: Выбор сечения проводников по экономической плотности тока: 1.3.25. Сечения […]
  • Переносное заземление марка Заземления переносные - Средства защиты работающих, применяемые в электроустановках Рис. 14. Переносное трехфазное заземление для ВЛ до 10 кВ. 1 — зажим пружинящий; 2 —рукоятка; 3 — бур-заземлитель; 4 — скоба для подвески; 5 — […]
  • Магнитный пускатель нереверсивный Нереверсивный магнитный пускатель Конструктивно нереверсивный магнитный пускатель представляет собой металли- ческую коробку, внутри которой располагаются следующие аппараты и устройства: 2. два тепловых реле; 3. кнопочный пост управления […]