|
Страница 4 из 10
Выбор кабелей в системе СН
и их проверка по термической стойкости, невозгораемости, экономической плотности тока и длительно допустимому току нагрузки.
Произведем проверку кабелей в сети СН на термическую стойкость и невозгорание на примере трех потребителей системы нормальной эксплуатации: наиболее мощного – главный циркуляционный насос; малой мощности – сливной насос; промежуточной мощности – конденсатный насос II ступени.
Исходные данные указанных потребителей приведены в таблице 9.
Таблица 9. Исходные данные потребителей СН для выбора и проверки кабелей
|
№
|
Наименование потребителя
|
 , кВт
|
|
 , %
|
 , А
|
|
 , А
|
|
 , А
|
|
1
|
Главный циркуляци-онный насос (ГЦН)
|
8000
|
0,91
|
96
|
881
|
0,66
|
581,5
|
485
|
873
|
|
2
|
Конденсатный насос II ступени (КН)
|
1600
|
0,89
|
96,5
|
179
|
0,74
|
132,5
|
110
|
187
|
|
3
|
Сливной насос (СН)
|
315
|
0,90
|
94
|
36
|
0,67
|
24,1
|
20
|
48
|
Определяем номинальный ток электродвигателя :
Для ГЦН: 
Для КН: 
Для СН: 
Кабели выбираем с алюминиевыми жилами, с пропитанной бумажной изоляцией, бронированные.
Для всех трех потребителей задаемся температурой окружающей среды во время КЗ  .
Кабели имеют пропитанную бумажную изоляцию, поэтому значение расчетной длительно допустимой температуры жилы  .
Значение расчетной температуры окружающей среды (воздуха)  .
Рассматриваемый энергоблок работает в базисной части нагрузки, поэтому экономическая плотность тока определяется для числа часов использования максимальной нагрузки
5000 час/год  .
Таблица 10. Выбор кабеля к главному циркуляционному насосу.
|
Название расчетной величины
|
Формула
|
Расчет
|
Размерность
|
|
1
|
Ток нормального рабочего режима
|
|
|
А
|
|
2
|
Экономическое сечение кабеля
|
|
|
мм2
|
|
3
|
Критерий выбора по 
|
|
 или 
|
-
|
|
4
|
Коэффициент 
|
|
|
-
|
|
5
|
Критерий выбора по длительно допустимому току
|
|
|
А
|
|
6
|
Длительно допустимый ток кабеля с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей и на температуру окружающей среды
|
|
|
А
|
|
7
|
Сечение по длительно допустимому току
|
-
|
 (три трехжильных кабеля в пучке)
|
мм2
|
|
8
|
Начальная температура жил кабеля до КЗ
|
|
|
0C
|
|
9
|
Коэффициент k при проверке на ТС
|
|
|
-
|
|
10
|
Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС
|
|
Кабель термически стойкий
|
0C
|
|
11
|
Коэффициент k при проверке на НВ
|
|
|
-
|
|
12
|
Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на НВ
|
|
Кабель невозгораем
|
0C
|
|
13
|
Окончательно принимаемое сечение
|
-
|
|
мм2
|
|
14
|
Конечная температура жил кабеля при действии АВР на не отключенное короткое замыкание (  ).
|
|
Для предотвращения возгорания предусматривается блокировка АВР.
|
0C
|
По условию нагрева рабочим током двигателя кабельная трасса к ГЦН выполняется пучком из 3-х параллельных кабелей сечением жилы . Кабель такого сечения проходит проверку на термическую стойкость, и на невозгорание.
Таблица 11. Выбор кабеля к конденсатному насосу второй ступени.
|
№
|
Название расчетной величины
|
Формула
|
Расчет
|
Размерность
|
|
1
|
Ток нормального рабочего режима
|
|
|
А
|
|
2
|
Экономическое сечение кабеля
|
|
|
мм2
|
|
3
|
Критерий выбора по
|
|
Выбираем 1 кабель  .
|
-
|
|
4
|
Коэффициент
|
|
|
-
|
|
5
|
Критерий выбора по длительно допустимому току при 
|
|
|
А
|
|
6
|
Длительно допустимый ток кабеля с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей и на температуру окружающей среды
|
|
|
А
|
|
7
|
Сечение по длительно допустимому току
|
-
|
|
мм2
|
|
8
|
Начальная температура жил кабеля до КЗ для сечения 95 
|
|
|
0C
|
|
9
|
Коэффициент k для сечения 95 при проверке на ТС
|
|
|
-
|
|
10
|
Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС
|
|
Кабель термически нестойкий, увеличим сечение до 150
|
0C
|
|
11
|
Начальная температура жил кабеля до КЗ для сечения 150
|
|
|
0C
|
|
12
|
Коэффициент k для сечения 150 при проверке на ТС
|
|
|
-
|
|
13
|
Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС
|
|
Допускается эксплуатация кабеля в течение 1 года.
|
0C
|
|
14
|
Коэффициент  для сечения  при проверке на НВ
|
|
|
-
|
|
15
|
Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на НВ
|
|
Кабель возгорается, увеличиваем сечение до  .
|
0C
|
|
16
|
Начальная температура жил кабеля до КЗ для сечения 185
|
|
|
0C
|
|
17
|
Коэффициент k для сечения 185 при проверке на ТС
|
|
|
-
|
|
18
|
Конечная температура жил кабеля сечением 185 после КЗ при проверке на ТС
|
|
Кабель термически стойкий
|
0C
|
|
19
|
Коэффициент k при проверке на НВ
|
|
|
-
|
|
20
|
Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на НВ
|
|
Кабель невозгораем
|
0C
|
|
21
|
Критерий выбора по длительно допустимому току при 
|
|
|
А
|
|
22
|
Окончательно принимаемое сечение
|
-
|
(один трехжильный кабель)
|
мм2
|
По экономической плотности тока и по длительно допустимому току выбран одиночный кабель сечением жилы 95мм2 . Кабель такого сечения не проходит проверку на термическую стойкость, необходимо увеличить сечение. После увеличения сечения на 3 ступени (до 185мм2 ) кабель становится полностью термически стойким и не возгорается.
Таблица 12. Выбор кабеля к сливному насосу
|
№
|
Название расчетной величины
|
Формула
|
Расчет
|
Размерность
|
|
1
|
Ток нормального рабочего режима
|
|
|
А
|
|
2
|
Экономическое сечение кабеля
|
|
|
мм2
|
|
3
|
Критерий выбора по
|
|
или с учетом последующего увеличения сечения до 185мм2
|
-
|
|
4
|
Коэффициент
|
|
|
-
|
|
5
|
Критерий выбора по длительно допустимому току
|
|
 при 
|
А
|
|
6
|
Длительно допустимый ток кабеля с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей и на температуру окружающей среды
|
|
|
А
|
|
7
|
Сечение по длительно допустимому току
|
-
|
|
мм2
|
|
Тепловой импульс одинаков для всех кабелей, подключенных к данной секции, независимо от их нагрузки. Несмотря на то, что экономическое сечение и сечение по длительно допустимому току приняты малыми (  ), по условиям термической стойкости и невозгорания требуется 185мм2 , как для двигателей большой мощности.
|
|
8
|
Начальная температура жил кабеля до КЗ
|
|
|
0C
|
|
9
|
Коэффициент k при проверке на ТС
|
|
|
-
|
|
10
|
Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС
|
|
Кабель термически стойкий
|
0C
|
|
11
|
Коэффициент k при проверке на НВ
|
|
|
-
|
|
12
|
Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на НВ
|
|
Кабель невозгораем
|
0C
|
|
13
|
Окончательно принимаемое сечение
|
-
|
(один трехжильный кабель)
|
мм2
|
По длительно допустимому току выбран одиночный кабель сечением жилы 10мм2 . В соответствии с расчетами по конденсатному насосу, даже кабель значительно большего сечения s=95мм2 не проходит проверку ни на термическую стойкость, ни на невозгораемость. При увеличении сечения до 185мм2 кабель становится термически стойким и не возгорается.
Таким образом, вне зависимости от мощности электродвигателей напряжением 6 кВ в пределах от 200 кВт до 8000 кВт приходится применять кабели сечением 185мм2 с алюминиевыми жилами.
|
