المطلوب : حساب كيبل التغذية لوحدة تأمين المياه لاجهزة السباكة
المفروضات :
الجهد : 6600 فولت
دماند الحمل : 1.94 ميجا واط
محولتان مربوطة علي التوازي سعة كل منهما : 1600 كيلو فولت امبر
طول الكيبل : في حدود 360 متر
سعة القصر : 500 ميجا فولت امبر
نوع الكيبل XLPE :
تعيين مقدار مقطع الكيبل على اساس شدة التيار المباح للكيبل و شدة تيار القصر الذي يتحمله الكيبل.
توضيح ان فرق الجهد في الشبكات المتوسطة لمسافات اقل من كيلومتر سوف يصرف عنه .
1- حساب مقطع الكيبل
قيمة التيار الدائم على اساس اقصى حمل للمحولتان يساوي :
S=2x1600=3200 KVA Apparent Power
Scc=500MVA Short Circuit power
V=6.6 KV Voltage
I= 3200x1000/6.6x1000x1.732 = 280 A Permenant Cable current
و الان يجب حساب الكيبل على اساس عاملين :
1- علي اساس التيار الدائمي
Grouping factor (Tref oil formation)
Number of system : 3
Number of Troughs : 3 K1=0,8
Cofficient of Temerture
T=30 C >>>>>>> K2=1
T=40 C >>>>>>> K2=0.91
T=50 C >>>>>>> K2=0.82
T=60 C >>>>>>> K2=0.72
لذا معامل تقليل شدة التيار سيكون كالتالي
K=K1.K2
K= O,81X0.72 = 0.58
ادنى تيار اسمي للكيبل سيكون :
I(st) = 280 / 0.58 = 482 A
من جداول الكيبلات ؛ فان الكيبل المناسب لعبور مثل هذا التيار هو :
185 mm2 (nominal current of this cable = 527 A )
2- علي اساس تحمل تيار القصر
اقصي تيار القصر يعادل :
I(sc) = 500 x 1000000 / 1.732x 6.6 x 1000 = 43.74
t = 0.5 (fault clearing time + 0.25 sec safty margin ) ......زمن تحمل الكيبل لتيار القصر
من منحني تيار القصر المعطي من منتج الكيبلات فان مقطع الكيبل الذي يمكنه تحمل تيار قصر 48 كيلو امبر في مدة 0.5 ثانية هو :
240 mm2
النتيجة :
حسب ما نتج من المحاسبات اعلاه فإن الكيبل المناسب سيكون :
240 mm2
.................................................. ....................
حساب الكيبل الرابط بين المحولتين
شدة التيار الدائمي المار في الكيبل بين المحولتين سيكون معادل التيار الدائم لمحولة واحدة و هو 140 امبر
1- محاسبة علي اساس التيار الدائمي
معامل تقليل التيار الدائم مشابه اعلاه و هو 0.58
لذا ادني تيار اسمي للكيبل في شروط الاستندارد سيكون:
I(st) = 140 / 0.58 = 241 A
من جدول الكيبلات نجد ان الكيبل المناسب لعبور مثل هذا التيار هو:
70 mm2
2- محاسبة على اساس تحمل تيار القصر
قيمة تيار القصر في انتهاء مسير الكيبل الاصلي
1x240 mm2
الذي هو الاساس في تعيين مقطع الكيبل الرابط نحسبه كالتالي :
R= 0.087 ohm/km ( main cable resistance ) according to cable table.
X= o.o98 ohm/km (main cable reactance )
L= 360 m (main cable length)
RC= 0.087x0.36 = 0.031 ohm
XC= 0.098x 0.36 = 0.035 ohm
Scc= 500 MVA
2
Z1=VxV /Scc = 6.6 / 500 = 0.08712 ohm
2 2 2
Z1= (R1 + X1)
2 2
X1= 5R1 >>>>>>>>>>>>>>>>> (0.08712) = 26R1
R1= 0.0171 ohm
X1= 0.0854 ohm
Z (total) = (0.031+0.0171)+J(0.035+0.0854)=0.129 <68 deg
Isc2 = 6.6 / 1.732x 0.129 = 29.5 KA short circuit current
حسب منحني تيار القصر المباح للكيبل فان الكيبل المناسب لتحمل تيار 30 كيلو امبر لمدة 0.5 ثانية هو :
150 mm2
النتيجة :
الكيبل الملائم للربط بين المحولتين عليى اساس النتائج اعلاه هو
150 mm2 , XLPE cable
.................................................. .........................
معلومات الكيبل :
Application standard ............. IEC 502
Cable type .................. N2XSY
Conductor material ............. Stranded copper
Insulation .............. Cross-Linked Polyethene (XLPE)
Outer sheeth ........... Red PVC
Cross section .......... 240 mm2
No.s of cores .............. 1
rated Voltage ............. 6/10 KV
Maximum operating Voltage .............. 12 KV
AC test Voltage .............. 15KV
Admissible Conductor temperture ............. 90 Cdeg
Admissible short circuit conductor temeprature ............ 250 C deg
Transformer rating : 6.6 / 0.4 KV , 1600 KVA
.................................................. ............................
الرجاء الرجوع الى جداول الكيبلات المشابهه و التي يمكن ان تكون المقادير بعض الشئ مختلفة فهذا ليس مهم ؛ مراجعة مثل هذه المواضيع في الجداول :
-Group rating factors for Single-Core Cables in Air
-Rating factors for variation in Ambient temperture
-Single -core , XLPE- Insulated cables with PVC sheath According to IEC502, type N@XSY
-Permissible short-circuit current for XLPE insulated cables for 1- 30 kv
- Conductor resistance 20 C deg ohm/km table
- Inductive resistance of XLPE insulated cable table
المفروضات :
الجهد : 6600 فولت
دماند الحمل : 1.94 ميجا واط
محولتان مربوطة علي التوازي سعة كل منهما : 1600 كيلو فولت امبر
طول الكيبل : في حدود 360 متر
سعة القصر : 500 ميجا فولت امبر
نوع الكيبل XLPE :
تعيين مقدار مقطع الكيبل على اساس شدة التيار المباح للكيبل و شدة تيار القصر الذي يتحمله الكيبل.
توضيح ان فرق الجهد في الشبكات المتوسطة لمسافات اقل من كيلومتر سوف يصرف عنه .
1- حساب مقطع الكيبل
قيمة التيار الدائم على اساس اقصى حمل للمحولتان يساوي :
S=2x1600=3200 KVA Apparent Power
Scc=500MVA Short Circuit power
V=6.6 KV Voltage
I= 3200x1000/6.6x1000x1.732 = 280 A Permenant Cable current
و الان يجب حساب الكيبل على اساس عاملين :
1- علي اساس التيار الدائمي
Grouping factor (Tref oil formation)
Number of system : 3
Number of Troughs : 3 K1=0,8
Cofficient of Temerture
T=30 C >>>>>>> K2=1
T=40 C >>>>>>> K2=0.91
T=50 C >>>>>>> K2=0.82
T=60 C >>>>>>> K2=0.72
لذا معامل تقليل شدة التيار سيكون كالتالي
K=K1.K2
K= O,81X0.72 = 0.58
ادنى تيار اسمي للكيبل سيكون :
I(st) = 280 / 0.58 = 482 A
من جداول الكيبلات ؛ فان الكيبل المناسب لعبور مثل هذا التيار هو :
185 mm2 (nominal current of this cable = 527 A )
2- علي اساس تحمل تيار القصر
اقصي تيار القصر يعادل :
I(sc) = 500 x 1000000 / 1.732x 6.6 x 1000 = 43.74
t = 0.5 (fault clearing time + 0.25 sec safty margin ) ......زمن تحمل الكيبل لتيار القصر
من منحني تيار القصر المعطي من منتج الكيبلات فان مقطع الكيبل الذي يمكنه تحمل تيار قصر 48 كيلو امبر في مدة 0.5 ثانية هو :
240 mm2
النتيجة :
حسب ما نتج من المحاسبات اعلاه فإن الكيبل المناسب سيكون :
240 mm2
.................................................. ....................
حساب الكيبل الرابط بين المحولتين
شدة التيار الدائمي المار في الكيبل بين المحولتين سيكون معادل التيار الدائم لمحولة واحدة و هو 140 امبر
1- محاسبة علي اساس التيار الدائمي
معامل تقليل التيار الدائم مشابه اعلاه و هو 0.58
لذا ادني تيار اسمي للكيبل في شروط الاستندارد سيكون:
I(st) = 140 / 0.58 = 241 A
من جدول الكيبلات نجد ان الكيبل المناسب لعبور مثل هذا التيار هو:
70 mm2
2- محاسبة على اساس تحمل تيار القصر
قيمة تيار القصر في انتهاء مسير الكيبل الاصلي
1x240 mm2
الذي هو الاساس في تعيين مقطع الكيبل الرابط نحسبه كالتالي :
R= 0.087 ohm/km ( main cable resistance ) according to cable table.
X= o.o98 ohm/km (main cable reactance )
L= 360 m (main cable length)
RC= 0.087x0.36 = 0.031 ohm
XC= 0.098x 0.36 = 0.035 ohm
Scc= 500 MVA
2
Z1=VxV /Scc = 6.6 / 500 = 0.08712 ohm
2 2 2
Z1= (R1 + X1)
2 2
X1= 5R1 >>>>>>>>>>>>>>>>> (0.08712) = 26R1
R1= 0.0171 ohm
X1= 0.0854 ohm
Z (total) = (0.031+0.0171)+J(0.035+0.0854)=0.129 <68 deg
Isc2 = 6.6 / 1.732x 0.129 = 29.5 KA short circuit current
حسب منحني تيار القصر المباح للكيبل فان الكيبل المناسب لتحمل تيار 30 كيلو امبر لمدة 0.5 ثانية هو :
150 mm2
النتيجة :
الكيبل الملائم للربط بين المحولتين عليى اساس النتائج اعلاه هو
150 mm2 , XLPE cable
.................................................. .........................
معلومات الكيبل :
Application standard ............. IEC 502
Cable type .................. N2XSY
Conductor material ............. Stranded copper
Insulation .............. Cross-Linked Polyethene (XLPE)
Outer sheeth ........... Red PVC
Cross section .......... 240 mm2
No.s of cores .............. 1
rated Voltage ............. 6/10 KV
Maximum operating Voltage .............. 12 KV
AC test Voltage .............. 15KV
Admissible Conductor temperture ............. 90 Cdeg
Admissible short circuit conductor temeprature ............ 250 C deg
Transformer rating : 6.6 / 0.4 KV , 1600 KVA
.................................................. ............................
الرجاء الرجوع الى جداول الكيبلات المشابهه و التي يمكن ان تكون المقادير بعض الشئ مختلفة فهذا ليس مهم ؛ مراجعة مثل هذه المواضيع في الجداول :
-Group rating factors for Single-Core Cables in Air
-Rating factors for variation in Ambient temperture
-Single -core , XLPE- Insulated cables with PVC sheath According to IEC502, type N@XSY
-Permissible short-circuit current for XLPE insulated cables for 1- 30 kv
- Conductor resistance 20 C deg ohm/km table
- Inductive resistance of XLPE insulated cable table
