(6.13)
где, xт – реактивное сопротивление трансформатора
xтт – реактивное сопротивление трансформатора тока
xш – реактивное сопротивление шины
Полное сопротивление до точки К3
(6.14)
Сила тока короткого замыкания в точке К3
(6.15)
Сила ударного тока короткого замыкания
Мощность короткого замыкания в точке К3
(6.16)
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.1
Таблица 6.1– Сила токов короткого замыкания
|
Точка К.З |
IК1(3), (кА) |
IК(2), (кА) |
iуд , (кА) |
Sк, (мВА) |
|
К1 |
6,25 |
5,3 |
15,9 |
1243 |
|
К2 |
13,5 |
11,6 |
34,5 |
140 |
|
К3 |
23,4 |
20,1 |
42,9 |
15,4 |
7 Выбор схемы внутреннего электроснабжения и ее параметров
7.1 Выбор схемы межцеховой сети.
Схемы электрических сетей могут выполняться радиальными и магистральными. Схема межцеховой сети должна обеспечивать надежность питания потребителей ЭЭ, быть удобной в эксплуатации. Радиальные схемы распределения электроэнергии применяются главным образом в тех случаях, когда нагрузки расположены в различных направлениях от центра питания, а также для питания крупных электроприемников с напряжением выше 1 кВ.
Магистральные схемы целесообразны при распределенных нагрузках, при близком к линейному расположению подстанций на территории предприятия, благоприятствующем возможно более прямому прохождению магистралей от ГПП до ТП.
Расчет нагрузок трансформаторов. Результаты в таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Нагрузки трансформаторных подстанций
|
№ТП |
Рс, кВт |
Qс, кВар |
Sс, кВА |
Кз.норм |
Кз.п/ав |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
ТП 1 |
294,3 |
141,3 |
326 |
0,5 |
1 |
|
ТП 2 |
279,09 |
133,9 |
309,5 |
0,5 |
1 |
|
ТП 3 |
568,5 |
455 |
728 |
0,6 |
1,2 |
|
ТП 4 |
568,5 |
455 |
728 |
0,6 |
1,2 |
|
ТП 5 |
581 |
445,5 |
713 |
0,6 |
1,2 |
|
ТП 6 |
405,5 |
648 |
519,4 |
0,4 |
0,8 |
|
ТП 7 |
405,5 |
648 |
519,4 |
0,4 |
0,8 |
|
ТП 8 |
347,9 |
278,3 |
393,6 |
0,4 |
0,8 |
7.2 Выбор сечений жил кабелей распределительной сети для обоих вариантов схем
При проектировании кабельных линий используется экономическая плотность тока. В ПУЭ установлены величины экономических плотностей тока jЭК зависящие от материала, конструкции провода, продолжительности использования максимума нагрузки ТНБ и региона прокладки.
Экономически целесообразное сечение определяют предварительно по расчетному току линии IРАС.НОРМ нормального режима и экономической плотности тока:
(7.1)
Найденное расчетное значение сечения округляется до ближайшего стандартного.
Для обеспечения нормальных условий работы кабельных линий и правильной работы защищающих аппаратов выбранное сечение должно быть проверено по допустимой длительной нагрузке, по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах, а также по термической стойкости при токах КЗ.
Проверка по допустимой токовой нагрузке по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах производится по условию Iрас ≤ Iдоп. факт,
где Iрас – расчетный ток для проверки кабелей по нагреву;
Iдоп. факт – фактическая допустимая токовая нагрузка.
Расчетный ток линии определяется как
, (7.2)
где Sкаб – мощность, передаваемая по кабельной линии в нормальном или послеаварийном режиме работы; Uном – номинальное напряжение сети.
Фактическая допустимая токовая нагрузка в нормальном и послеаварийном режимах работы вычисляется по выражению
, (7.3)
где Iдоп.табл – допустимая длительная токовая нагрузка, при FСТ=50мм2 ÷ IДОП=165А; FСТ=70мм2 ÷ IДОП=210А; FСТ=95мм2 ÷ IДОП=255А;
Кt – коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды, нормативная температура для кабелей, проложенных в земле +15°С;
Кпр – коэффициент, учитывающий количество проложенных кабелей в траншее;
Кпер – коэффициент перегрузки, зависящий от длительности перегрузки и способа прокладки (в земле или в воздухе), а также от коэффициента предварительной нагрузки.
Проверка сечений по термической стойкости проводится после расчетов токов КЗ. Тогда минимальное термически стойкое токам КЗ сечение кабеля:
, (7.4)
где - суммарный ток КЗ от энергосистемы и синхронных электродвигателей: tп=0,7 - приведенное расчетное время КЗ; С - термический коэффициент (функция) для кабелей 6 кВ с алюминиевыми жилами: поливинилхлоридная или резиновая изоляция С=78 Ас2/мм2; полиэтиленовая изоляция С=65 Ас2/мм2, бумажная изоляция - 83 Ас2/мм2[4]
Из четырех полученных по расчетам сечений - по экономической плотности тока, нагреву в нормальном и послеаварийных режимах и стойкости токам КЗ - принимается наибольшее, как удовлетворяющее всем условиям.
Пример расчета:
Экономическая плотность тока jЭК, необходимая для расчета экономически целесообразного сечения одной КЛ определяется по нескольким условиям.
а) в зависимости от числа часов использования максимума нагрузки Тнб=6200 ч/год.
б) в зависимости от вида изоляции КЛ – изоляция из сшитого полиэтилена.
в) в зависимости от материала, используемого при изготовлении жилы кабеля – медные.
г) в зависимости от района прокладки – европейская часть России.
В результате получаем:
Для КЛ №1:
Sкаб= 4703,2 кВА.
(7.5)
А
(7.6)
мм2
Таким образом, изFст = 300 мм2
Аналогично рассчитываются сечения для остальных кабелей.
Результаты - в таблице 7.2.
Проверка кабелей по допустимому нагреву в нормальном и послеаварийном режимах работы.
В нормальном режиме:
Kt= 1 KПР= 1 KПЕР= 0,8 IДЛ.ДОП= 570 А
IДОП.ФАКТ=510 А
Iрасч = 453,1 А
Iрасч < Iдоп, поэтому данное сечение удовлетворяет требованиям.
В послеаварийном режиме фактический длительный допустимый ток:
Kt= 1 KПР= 1 KПЕР= 1.25 IДЛ.ДОП= 570 А
IДОП.ФАКТ=712,5 А
Iрасч = 390,5 А
Условие I рас.пав < I доп.пав выполняется. Результаты расчета для других линий в таблице 7.2
Проверка кабелей на термическую стойкость.
Расчетное значения тока короткого замыкания в точке 2 равно 13,5 кА.
IΣ= 13500 А
tП - приведенное расчетное время КЗ, tП =0,7. Для кабелей, отходящих от ГПП, tП =1.25с.
С - термический коэффициент кабелей 6 кВ с медными жилам для
Изоляции из сшитого полиэтилена С=65 Ас2/мм2.[12]
Для кабеля №1:
мм2
Таким образом, минимальное допустимое сечение кабельной линии составляет 185 мм2.
Таблица 7.2 – Результаты расчетных токов, для кабельных линий
|
№ КЛ |
НОРМАЛЬНЫЙ |
ПОСЛЕАВАР.РЕЖИМ |
КЗ НА ШИНАХ ГПП |
||||||||
|
Iрас,А |
Fст,мм2 |
Iрас,А |
Fст.мм2 |
Iкз,кА |
Fтер, мм2 |
||||||
|
1 |
453,1 |
266,5≈300 |
453,1 |
300 |
13,5 |
185 |
|||||
|
2 |
31,4 |
18,5≈50 |
31,4 |
50 |
13,5 |
185 |
|||||
|
3 |
38 |
38≈50 |
38 |
50 |
13,5 |
185 |
|||||
|
4 |
70,1 |
41,3≈50 |
70,1 |
50 |
13,5 |
185 |
|||||
|
5 |
50 |
29,4≈50 |
50 |
50 |
13,5 |
185 |
|||||
|
6 |
29,8 |
17,5≈50 |
29,8 |
50 |
13,5 |
185 |
|||||
|
7 |
70,1 |
42,3≈50 |
70,1 |
50 |
13,5 |
185 |
|||||
|
8 |
68,7 |
40,4≈50 |
68,7 |
50 |
13,5 |
185 |
|||||
|
9 |
50 |
29,4≈50 |
50 |
50 |
13,5 |
185 |
|
||||
|
10 |
240 |
140≈150 |
240 |
150 |
13,5 |
185 |
|
||||
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
