Две двухтрансформаторные цеховые подстанции с трансформаторами мощностью SТ1 и SТ2, подключены к сети распределения

Две двухтрансформаторные цеховые подстанции с трансформаторами мощностью SТ1 и SТ2, подключены к сети распределения электроэнергии напряжением Uр по магистральной схеме (рисунок). Коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном режиме КЗ1 и КЗ2 приведены в таблице. Выбрать сечение КЛ по условиям нагрева и экономической плотностью тока (Тмах>5000 часов) для трех случаев прокладки: в земле, в воздухе, в земле в трубе. Выбирать кабель с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами. SТ1, кВА SТ2, кВА кЗ1 кЗ2 cos 1 cos 2 Uном кВ 38 630 1000 0.7 0.6 0.5 0.75 6

1. Найдем коэффициенты загрузки трансформаторов в аварийном режиме:
Для SТ1:
Для SТ2:
2. Найдем максимальные токи подстанций на стороне 6 кВ
Максимальная полная мощность
Для SТ1:
Для SТ2:
Максимальная активная мощность
Для SТ1:
Для SТ2:
Максимальная реактивная мощность
Для SТ1:
Для SТ2:
где tgφ – коэффициент реактивной мощности, находим из cosφ
Максимальная полная мощность в магистральной линии ППЭ – SТ1 равна:
Максимальный ток в магистральной линии ППЭ – SТ1 равен:
Максимальный ток в радиальной линии SТ1 – SТ2 равен:
3. Полная мощность в нормальном режиме:
Для SТ1:
Для SТ2:
Активная мощность
Для SТ1:
Для SТ2:
Реактивная мощность
Для SТ1:
Для SТ2:
где tgφ – коэффициент реактивной мощности, находим из cosφ
Полная мощность в радиальной линии SТ1 – SТ2 равна:
Нормальный ток в радиальной линии SТ2 – SТ2 равен:
Нормальный ток в радиальной линии SТ1 – SТ2 равен:
4. Выбор КЛ при прокладке в земле.
Выбор сечения кабельных линий ЛЭП производится в соответствии с требованиями ПУЭ с учетом нормальных и послеаварийных режимов работы электрической сети и перегрузочной способности кабелей различной конструкции. При прокладке кабельных линий в земле допустимая токовая нагрузка на жилу кабеля в нормальном и послеаварийном режимах определяются по выражениям:
IДОП = К1· К2· К3 · К4 · К5 · IТАБ.ДОП
К1 - коэффициент допустимой кратковременной перегрузки [1, табл.1.3.1];
К2 - коэффициент перегрузки на время ликвидации аварии [1, табл.1.3.2];
К3 - поправочный коэффициент на действительную температуру [1, табл

. 1.3.3];
К4 - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных в траншее [1, табл. 1.3.26];
К5 - поправочный коэффициент на удельное тепловое сопротивление земли.
IТАБ.ДОП - допустимая токовая нагрузка на жилу кабеля по таблицам ПУЭ для различных марок кабеля (для различной изоляции кабеля).
В данном расчете будут использованы коэффициенты К2 и К4 так как КЛ прокладываются в земле.
При проверке сечения кабеля по условиям послеаварийного режима для кабельных линий напряжением до 10 кВ необходимо учитывать допускаемую в течение пяти суток на время ликвидации аварии перегрузку в зависимости от вида изоляции:
• для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускаются перегрузка до 10% номинальной;
• для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией до 15%;
•для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена до 20%;
•для кабелей с бумажной изоляцией до 30%.
Для линии ППЭ – SТ1 нормальный расчетный ток равен 98,86 А, максимальный ток равен 197,7 А.
Выбираем IДОП =190 А табл. 1.3.16 [1] и для него смотрим (согласно ПУЭ) стандартное сечение кабеля FСТ.1 = 70 мм².
Находим IДОП учитывая К2 и К4
Сделаем проверку выбранного сечения по экономической плотности тока (при ТMAX > 5000 часов и для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена согласно ПУЭ jЭК = 1,2 А/мм2).


Выбираем ближайшее стандартное сечение кабеля FСТ.2 = 95 мм².
Далее выбираем из двух сечений наибольшее FКЛ = 95 мм2.
Для линии SТ1 – SТ2 нормальный расчетный ток равен 57.74 А, максимальный ток равен 115.5 А.
Выбираем IДОП =105 А табл