диплом Замена КЛ-6-0,4 кВ ТП-169 (1220771), страница 3
Текст из файла (страница 3)
- технико-экономического анализа с учетом результатов технического освидетельствования и сопоставления затрат на поддержание работоспособности КЛ, реконструкцию КЛ, строительство новой КЛ;
- решение о выводе из эксплуатации КЛ, которое принимает собственник сетевой организации;
- протокола экспертной комиссии о выводе из эксплуатации КЛ по причине физического износа или как не подлежащей восстановлению.
К решению экспертной комиссии прилагаются основные сведения по физически изношенным элементам КЛ и результаты оценки степени физического износа.
Значительное количество пробоев кабелей свидетельствует о том, что основная масса кабелей имеет значительный физический износ, связанный с длительными сроками эксплуатации. Данный факт подтверждается паспортными данными поврежденных кабельных линий. Произведя анализ данных таблицы 2.2, можно сделать вывод, что 69 процентов КЛ-6/0,4 кВ ТП-169 имеет 100% износ.
2.3 Анализ токовых нагрузок на КЛ-6/0,4 кВ и соответствия сечений кабелей этим нагрузкам
Изменение энергопотребления во времени является одной из центральных естественных характеристик электрических нагрузок. В данном случае оно определяется бытовым ритмом жизни населения. Измерение нагрузок и одновременно напряжения предусматривается в период максимума.
Целью измерений является проверка:
- состояния нагрузок кабельных линий и оборудования,
- выявления перегруженных и недогруженных элементов сети;
- уровня напряжения для определения качества подаваемой потребителям электрической энергии.
Измерение нагрузок и напряжения производится на стороне низшего напряжения с помощью токоизмерительных клещей. Показания приборов записываются дежурным персоналом в ведомость нагрузок. Период времени для проведения измерений выбирается с таким расчетом, чтобы величина измеряемой нагрузки была максимальной. Для этого необходимо знать характер нагрузки потребителей и время, когда величина ее достигает максимального значения.
Максимум нагрузки кабельных линий, питающих группы различных потребителей, использующих электроэнергию для освещения учреждений и быта, достигается в часы совпадения работы, а, следовательно, потребления электроэнергии указанных потребителей. Зимой, когда продолжительность светового периода дня самая маленькая, имеется наибольшая вероятность совпадения нагрузок. Поэтому для массовых измерений ОАО «Хабаровская горэлектросеть» выбрала 4 месяца – ноябрь, декабрь, январь и февраль. Время производства замеров от 16 до 22 часов.
Самый крупный потребитель электроэнергии — население. Как показала последняя перепись - население неуклонно растет. Увеличение количества бытовой техники в квартирах горожан так же ведет к увеличению потребления электроэнергии. Основным и самым весомым фактором является - климатический. Холодные зимы и жаркое лето заставляют население использовать обогреватели и кондиционеры.
Рисунок 2.1 - Динамика потребления электроэнергии
на ТП-169 2011 - 2015 годы
Срок службы кабеля в значительной степени зависит от его нагрузки. В связи с этим для каждой кабельной линии установлены свои допустимые токовые нагрузки. В процессе эксплуатации нельзя допускать превышения фактической нагрузки над допустимой. Перегрузки кабелей допускаются согласно [4] только в послеаварийном режиме продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение 5 суток, но не более 100 часов в год, если нагрузка в остальные периоды не превышает длительно допустимой.
Требованием Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) предусмотрено, чтобы для каждой КЛ при вводе ее в эксплуатацию установлены наибольшие допустимые токовые нагрузки [4]. Это требование обусловлено тем, что длительная перегрузка кабельной линии может вызвать перегрев изоляции выше допустимого предела, ее преждевременное старение, а затем и повреждение в результате тепловой неустойчивости кабеля. Поэтому токовые нагрузки на кабельные линии устанавливаются такими, чтобы нагрев токопроводящих жил не превышал определенных значений.
Согласно однолинейной схемы РУ-0,4 кВ от ТП-169 в сторону потребителей отходят кабельные линии марок ААБ, АВВГ. Расшифровка кабеля ААБ: А - алюминиевая токопроводящая жила; А - алюминиевая оболочка; Б - броня из двух стальных лент. Расшифровка кабеля АВВГ: А - алюминиевая токопроводящая жила; В - поливинилхлоридная оболочка; В - внешняя оболочка из ПВХ пластика; Г – дополнительная защита отсутствует (голый). Значения допустимых длительных токов согласно [3] выбираю из таблиц:
Таблица 2.3 – Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле
Сечение токопрово-дящей жилы, мм2 | Ток, А, для кабелей | ||||||
Одножиль-ных до 1 кВ | Двухжиль-ных до 1 кВ | Трехжильных напряжением | Четырех- жильных до 1 кВ | ||||
До 3 | 6 | 10 | |||||
35 | 20 | 175 | 145 | 125 | 115 | 35 | |
50 | 275 | 210 | 180 | 155 | 140 | 165 |
Таблица 2.4 – Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных или небронированных
Сечение токопрово- дящей жилы, мм2 | Ток, А, для кабелей | ||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||
при прокладке | |||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
35 | 130 | 105 | 160 | 90 | 140 |
Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей в пластмассовой изоляции на напряжение до 1 кВ могут выбираться по таблице 2.4, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.
При прокладке нескольких кабелей в общей траншее допустимые токовые нагрузки необходимо уменьшить из-за взаимного подогрева кабелей. Согласно [3] при прокладке нескольких кабелей в земле допустимые длительные токи должны быть уменьшены путем введения коэффициентов, приведенных в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)
Расстояние между кабелями в свету, мм2 | Коэффициенты при количестве кабелей | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
100 | 1,00 | 0,90 | 0,85 | 0,80 | 0,78 | 0,75 |
200 | 1,00 | 0,92 | 0,87 | 0,84 | 0,82 | 0,81 |
300 | 1,00 | 0,93 | 0,90 | 0,87 | 0,86 | 0,85 |
Для расчета длительно допустимых токов для кабельных линий ААБ 3х35+1х16 применяю поправочный коэффициент соответствующий коэффициенту для шести работающих кабелей, лежащих рядом в земле. Коэффициент составляет 0,75.
Для кабельной линии ААБ 3х50+1х25 поправочный коэффициент не применяется в связи с отсутствием в траншее работающих кабелей.
Для кабельной линии АВВГ 4х35 применяю, согласно примечанию таблицы 2.4, поправочный коэффициент 0,92 и поправочный коэффициент таблицы 2.5 для двух работающих кабелей, лежащих рядом в земле. Коэффициент составляет 0,90.
Используя ведомости нагрузок ОАО «Хабаровская горэлектросеть» за 2011 – 2015 годы и данные расчетов длительно допустимых токов для кабельных линий заполняется сводная таблица.
Таблица 2.6 – Сводная таблица существующих нагрузок и длительно допустимых токов
Адрес потребителя | Марка, сечение КЛ | Год произв. замеров | Нагрузка, А | Длительно допустимый ток / с поправочным коэффициентом, А | ||
А | В | С | ||||
Амурский бульвар, 5 ВРУ № 1 ж.д. | ААБ 3 | 2011 | 54 | 38 | 43 | 135/101 |
2012 | 48 | 44 | 49 | |||
2013 | 61 | 50 | 47 | |||
2014 | 79 | 85 | 54 | |||
2015 | 85 | 93 | 75 | |||
Амурский бульвар, 5 ВРУ № 2 ж.д | ААБ 3 | 2011 | 37 | 44 | 45 | 135/101 |
2012 | 42 | 47 | 51 | |||
2013 | 63 | 52 | 55 | |||
2014 | 69 | 71 | 76 | |||
2015 | 68 | 77 | 82 |
Продолжение таблицы 2.6
Адрес потребителя | Марка, сечение КЛ | Год произв. замеров | Нагрузка, А | Длительно допустимый ток / с поправочным коэффициентом, А | |||
А | В | С | |||||
Калинина, 91 ж.д | ААБ 3 | 2011 | 59 | 66 | 54 | 135/101 | |
2012 | 67 | 67 | 62 | ||||
2013 | 65 | 71 | 61 | ||||
2014 | 73 | 79 | 75 | ||||
2015 | 86 | 88 | 93 | ||||
Истомина, 70 ж.д | ААБ 3 поврежден СИП 4 | 2011 | 52 | 62 | 58 | 135/101 | |
2012 | 57 | 60 | 64 | ||||
2013 | 61 | 65 | 56 | ||||
2014 | 77 | 72 | 69 | ||||
2015 | 84 | 82 | 79 | ||||
Комсомольская, 118 Математический лицей ВРУ-0,4 кВ №1 (каб. перемычка на ВРУ №2) | ААБ 3 3 | 2011 | 44 | 35 | 37 | 165 | |
2012 | 31 | 29 | 25 | ||||
2013 | 34 | 28 | 31 | ||||
2014 | 42 | 49 | 46 | ||||
2015 | 39 | 43 | 45 | ||||
Калинина, 109 ж.д | ААБ 3 | 2011 | 49 | 56 | 52 | 135/101 | |
2012 | 57 | 63 | 60 | ||||
2013 | 62 | 67 | 59 | ||||
2014 | 74 | 76 | 68 | ||||
2015 | 83 | 89 | 77 | ||||
Амурский бульвар, 7 ВРУ № 1 ж.д. | ААБ 3 | 2011 | 55 | 53 | 63 | 135/101 | |
2012 | 59 | 64 | 70 | ||||
2013 | 69 | 63 | 78 | ||||
2014 | 58 | 52 | 61 | ||||
2015 | 73 | 78 | 74 |
Окончание таблицы 2.6
Адрес потребителя | Марка, сечение КЛ | Год произв. замеров | Нагрузка, А | Длительно допустимый ток / с поправочным коэффициентом, А | ||||||||
А | В | С | ||||||||||
Амурский бульвар, 5 кабель № 1 - Авиаагентство | АВВГ 4 | 2011 | 70 | 65 | 69 | 140/115 | ||||||
2012 | 72 | 69 | 73 | |||||||||
2013 | 0 | 0 | 0 | |||||||||
2014 | 82 | 79 | 83 | |||||||||
2015 | 85 | 87 | 90 | |||||||||
Амурский бульвар, 5 кабель № 2- Авиаагентство | АВВГ 4 | 2011 | 0 | 0 | 0 | 140/115 | ||||||
2012 | 0 | 0 | 0 | |||||||||
2013 | 73 | 62 | 81 | |||||||||
2014 | 0 | 0 | 0 | |||||||||
2015 | 0 | 0 | 0 | |||||||||
Калинина, 107 ж.д. | ААБ 3 | 2011 | 59 | 62 | 65 | 135/101 | ||||||
2012 | 64 | 61 | 69 | |||||||||
2013 | 68 | 71 | 75 | |||||||||
2014 | 73 | 70 | 69 | |||||||||
2015 | 79 | 84 | 72 | |||||||||
Калинина, 89 ж.д | ААБ 3 | 2011 | 48 | 42 | 50 | 135/101 | ||||||
2012 | 59 | 52 | 49 | |||||||||
2013 | 64 | 61 | 57 | |||||||||
2014 | 67 | 61 | 64 | |||||||||
2015 | 75 | 70 | 68 | |||||||||
Амурский бульвар, 7 ВРУ № 2 ж.д. | ААБ 3 | 2011 | 61 | 54 | 65 | 135/101 | ||||||
2012 | 64 | 65 | 59 | |||||||||
2013 | 75 | 70 | 66 | |||||||||
2014 | 82 | 79 | 81 | |||||||||
2015 | 91 | 84 | 79 |
Исходя из данных таблицы видно, что все кабельные линии 0,4кВ по сечению соответствуют токовым нагрузкам. Но как видно из рисунка 2.1 токовые нагрузки с каждым годом увеличиваются, их постоянный рост в течение нескольких лет приведет к необходимости обязательной замены кабельных линий. Необходимо обратить внимание, что схема электроснабжения Математического лицея расположенного по ул. Комсомольской, 118 выполнена одним питающим кабелем и перемычкой между ВРУ № 1, 2. Отмечается, что питающая кабельная линия на ж.д. по ул. Истомина, 70 не подлежит восстановлению, в связи с тем, что кабель имеет 100 % износ. На данный момент жилой дом по ул. Истомина, 70 электроснабжается по временной схеме СИПом 4 16. Проложен СИП в связи с отсутствием возможности строительства ВЛ-0,4 кВ по фронтонам жилых домов и деревьям, что не соответствует нормам.