5MVA Trafo için xlpe kablo seçimi

[cafercann]

Arkadaşlar merhaba
Öncelikle forumda benzer konuları inceledim ama konu nedense hep dallanmış budaklanmış çok net bir bilgi bulamadığım için soruyorum, yardımcı olursanız sevinirim.

yaklaşık 200mt mesafeden 2 adet 2,5MVA trafo (34,5kV) tek noktadan beslenecektir. (1 giriş 2 tr koruma hücresi ile) klasik bir soru olacak xlpe kablonun kesiti maliyeti min olacak şekilde nasıl seçilmelidir.
I=S/U/1,73=83,7A (1x25....1x240 tüm kablolar da bu değeri sağlıyor)
gerilim düşümü ile ilgili forumda ag formüller kullanılmış snrm bunlar yanlış...
daha önce 1600kva lık trafoların 1*95 ile beslendiğini gördüm (15 mt)

bu konuda özellikle doğru olan ger.düşümü ve nasıl kullanılacağı hususunda yardımlarınızı beklerim.şimdiden teşekkürler.

 

[engineerdal]

Burada 3 ayrı hesap yapman gerekiyor. En önemlisi kısa devre hesabı, akımı belirttiğin gibi bütün kablolar taşıyabiliyor ancak kısa devre dayanımına göre kullanacağın kabloyu belirlemen gerekli.

Yapman gereken hesaplamalar.
1. Kısa devre hesabı
2. Gerilim düşümü hesabı..........[(R Sin j + X Cos j).N.l] / 10.U² < % 7 olmalı
3. Güç kaybı hesabı.................[100.N².R.l] / [U².P] < % 5 olmalı
(Bu formüllerdeki birimler kVA, km, kW ve kV olacak, R ve X kablo kataloğundan alınacak)

Kısa devre hesabı biraz karışık, ama basit olarak şu şekilde hesaplayabilirsin. Öncelikle hattın tamamı için toplam empedans (Z) değerini bulman gerekiyor. Zaten hesabı zorlaştıran bu empedansın hesaplanması Empedansı bulduktan sonra
I= c.U / (1,73.Z) formülü ile kısa devre akımını bulup, bu akıma dayanabilen kabloyu seçmen gerekiyor. (c sabit bir değer, c yerine 1,1 kullanılıyor)

Kablo için Z² = R² + X² (R ve X için katalog değerleri kablo uzunluğuyla çarpılacak)
Trafo için Z = u.U² / (100.S)
u değeri trafo kataloğundan alınmalı ancak,
630 KVA için 4
800 KVA için 4,5
1000 KVA için 5
1250 KVA için 5,5
1600 KVA için 6
2000 KVA için 7
alabilirsin

 

[cafercann]

Engin Bey öncelikle teşekkürler;
hem teyit etmek hem de forumda arama yapan arkadaşlara yardımcı olması amacıyla formülleri kısaca sayısallaştırırsak;

1. Kısa devre hesabı;
Z kablo (185mm²) = karekök(0,02ohm² + 0,11mH²)=~0,02ohm
Z trafo=7,5*(34,5kV)² / 100*5000kVA=0,0178 ohm
Z toplam= Z kablo + Z trafo=0,0378ohm
I= c.U / (1,73.Z)=1,1*34,5 / 1,73*0,0378=580A
185lik xlpe kablo sanırım 500A civarı çekebiliyor!!!

2. Gerilim düşümü hesabı;
[(R Sin j + X Cos j).N.l] / 10.U²
%e = [(0,0991ohm*0,8+0,551mH*0,6)*5000kVA*0,2km] / (10*34,5²)=%0,0057

3. Güç kaybı hesabı;
[100.N².R.l] / [U².P]
bu formülde hem N hem de P var. bir de I hangi akım değeri (yukarıda bulunan kısa devre akımı mı?)


hesap doğru ise sanrım 240lık kablo kullanılacak???

teşekkürler

 

[engineerdal]

Güç kaybı formülündeki l harfi akım değil uzunluğu ifade ediyor. Diğer hesapları kontrol edecek zamanım olmadı, hesapları gözden geçirmeye çalışacağım.

Yanlış anlaşılma olan bir konu daha var. Kısa devre hesabıyla bulduğumuz akım değeri ile kablonun taşıyacağı akım değeri birbirinden farklı. Bulunan kısa devre akımı sadece, kabloların kısa devre dayanımını gösteren tablodan; kablonun bu değeri sağlayıp sağlamadığını kontrol için kullanılıyor.

Pek önemi yok ama ismim Erdal

 

[cafercann]

peki Erdal bey teşekkürler

 

[engineerdal]

Bir hatırlatmada bulunmakta fayda var. Kablo kataloglarında verilen değer endüktans değeridir, bizim formüllerde kullanmamız gereken değer ise endüktif reaktanstır. Bu nedenle katalogdan alınan endüktans (L) değeri:
X = ω.L = 2.π.f.L formülü ile endüktif reaktansa çevrilmelidir.

1.Kısa devre hesabı;
1x95 mm² XLPE kablo için;
R=0,193 Ω/km.
L=0,686 mH/km.

200m. Kablo için
R=0,2 x 0,193 = 0,0386 Ω
X=0,2 x (2x3,14x50x0,000686) = 0,043 Ω

Z kablo = karekök(0,0386² + 0,043²)=~0,058 Ω
Z trafo = 7,5*(34,5kV)² / 100*5MVA = 17,85 Ω

Burada önemli bir konu var. Ztoplam bulunurken enerjinin üretildiği noktadan kısa devre olacağı düşünülen noktaya kadar bütün empedansların toplanması gerekiyor. Sadece kablo ve trafo empedansı hesap için yeterli değil.

Kısa devre akımı, kesicilerin ve kablonun seçimi için önemli. Kesici seçimi için kesicinin konulacağı yere kadar olan tüm empedanslar, kablo seçimi için yine aynı şekilde kablonun trafoya bağlanacak ucuna kadar olan tüm empedanslar toplanmalı.

Bulunan kısa devre akımına göre, kabloların kısa devre dayanım sürelerini gösteren tablodan; seçilen kablonun bu kısa devre akımına 1 saniye süreyle dayanıp dayanmadığı kontrol edilmelidir.

Kısa devre hesabı daha öncede söylediğim gibi oldukça karışık bir konu ve hesabı için kullanılan birçok yöntem var

2. Gerilim düşümü hesabı;
[(R Sin j + X Cos j).N.l] / 10.U²
%e = [(0,193*0,8+0,043*0,6)*5000*0,2] / (10*34,5²)=%0,015
Buradada hattın başından itibaren olan gerilim düşümününde hesaba katılması gerekiyor.

3. Güç kaybı hesabı;
Güç kaybı: ΔP =3*I²*R*l = P²*R*l/U²
Güç kaybı (%) = 100* (ΔP / P) = 100*N*R*l / (U²*cos j)
Formülü yazarken yanlış yazmışım, doğru formül yukardaki yazılı olan...

Güç kaybı (%) = 100 * 5*0,193*0,2 / (34,5²*0,8) = 0,02

Burada en önemli hesap kısa devre hesabı; bu hesabı karşılayan kablo gerilim düşümü ve güç kaybı hesabını çok rahat karşılar. Hesapları 95 mm² kablo için yaptım; çünkü büyük ihtimalle bu kablo yeterli olacaktır. Ancak yukarıdada bahsettiğim gibi hattın geri kalanının empedans değerine göre kısa devre dayanımı kontrol edilmelidir.

 

[desperate]

Merhaba konuyla ilgili olduğu için buradan devam etmek istedim. 1600 kva trafo için kısa devre hesabı yapmak istediğimde şöyle bir sorunla karşılaştım.

TM:154 kv /34,5 kv
Nkd= 5739 MVA

Bu TM den DM'ye 2 tane 3x240 lık XLPE iletken ile gelinmiş.
Burada TM den DM ye kadar olan iletim hattı empedans hesabı için 3 faz çıkış katsayısı kullanarak 1X240 lık iletkene göre empedans hesaplayıp daha sonra 2 adet olduğu için parelel eşdeğer empedans olarak kabul edip bulduğumö empedansı 2 ye bölerek sonuca ulaşabilir miyim acaba?

240 lık için olan katsayıları orantılayarak 480 lik olarak kabul etmem büyük ihtimalle yanlış sonuç verecektir diye düşündüm.

Görüşlerinizi bekliyorum.

Teşekkürler.