Предварительно выбирается 2 трансформатора мощностью по 160 кВА каждый марки ТМ-160/6. Выбранные трансформаторы проверяются по коэффициенту загрузки в нормальном режиме
;
Коэффициент загрузки в послеаварийном режиме:
;
Расчеты по выбору числа и мощности трансформаторов остальных цехов сведены в таблицу 10.
табл.10
6.3 Выбор марки и сечения КЛЭП
6.3.1 КЛЭП напряжением 10 кВ
Распределение энергии на территории предприятия осуществляем кабельными линиями.
Двух трансформаторные подстанции с потребителями 1 категории запитываются двумя нитями КЛЭП по радиальной схеме. Так же по радиальной схеме запитываются КТП с трансформаторами 2500 кВА.
Двух трансформаторные подстанции с потребителями 2 и 3 категории запитываются двумя нитями КЛЭП по магистральной схеме, а там где это невозможно из-за больших нагрузок - по радиальной схеме.
Для определения расчетной нагрузки кабельных линий необходимо определить потери мощности в трансформаторах КТП (смотри таб.11).
;
Где: ΔРхх - потери холостого хода трансформатора, кВт.
ΔРкз - потери короткого замыкания в трансформаторах, кВт.
n - число трансформаторов.
;
Где: Iхх - ток холостого хода трансформатора, %.
Uк - напряжение короткого замыкания трансформатора, %.
Затем с учетом потерь мощности в трансформаторах находится расчетная мощность, по которой выбирается сечение кабелей
;
Находится ток в нормальном режиме:
где: n - число кабелей, работающих в нормальном режиме;
Sр - мощность, передаваемая кабелем.
Находится ток в послеаварийном режиме:
.
По таблице1.3.18 [1] выбирается ближайшее стандартное сечение. Предварительно принимается кабель трехжильный с алюминиевыми жилами для прокладки в земле, марки СШв. Выбор сечения КЛЭП производится в соответствии с требованиями ПУЭ с учетом нормальных и после аварийных режимов работы электрической сети. При проверке сечения кабеля по условиям после аварийного режима для кабелей напряжением до 10 кВ необходимо учитывать допускаемую в течение пяти суток, на время ликвидации аварии, перегрузку в зависимости от вида изоляции (при дипломном проектировании можно принять для кабелей с бумажной изоляцией перегрузку до 25% номинальной).
Поэтому допустимая токовая нагрузка кабеля при прокладке в земле в послеаварийном режиме:
Iдоп. пар=1.25. Iдоп.
Допустимая токовая нагрузка кабеля при прокладке в земле в нормальном режиме:
Iдоп. н. р. =Iтабл.
В качестве примера выбирается сечение кабельной линии ГПП-ТП цех.5.
Находится ток в нормальном режиме:
.
Находится ток в послеаварийном режиме:
.
По таблице 1.3.18 [1] выбирается ближайшее стандартное сечение. Предварительно принимается кабель трехжильный с алюминиевыми жилами для прокладки в земле марки СШв сечением F = 70мм2, Iдоп. = 245А.
Допустимая токовая нагрузка кабеля при прокладке в воздухе в нормальном режиме:
.
В послеаварийном режиме:
.
Результаты расчета сведены в таблицу 12,13.
Схема подключения кабелей показана на рисунке 6 и 7.
табл.11
табл.12
табл.13
Рис.6 Трассы КЛЭП 6 кВ.
Рис.7 Трассы КЛЭП 0,4 кВ.
7. Расчёт токов короткого замыкания
Коротким замыканием (К. З.) называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой и землей, при котором токи в аппаратах и проводниках, примыкающих к месту присоединения резко возрастают, превышая, как правило, расчетные значения нормального режима.
Основной причиной нарушения нормального режима работы систем электроснабжения является возникновения К.З. в сети или в элементах электрооборудования. Расчетным видом К.З. для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазное К. З.
Расчет токов К.З. с учетом действительных характеристик и действительных режимов работы всех элементов электроснабжения сложен.
Поэтому вводятся допущения, которые не дают существенных погрешностей: Не учитывается сдвиг по фазе ЭДС различных источников;
Трехфазная сеть принимается симметричной;
Не учитываются токи нагрузки;
Не учитываются емкостные токи в ВЛЭП и в КЛЭП;
Не учитывается насыщение магнитных систем;
Не учитываются токи намагничивания трансформаторов.
7.1 Расчет токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1000В
Расчет токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1000 В имеет ряд особенностей:
Активные элементы систем электроснабжения не учитывают, если выполняется условие r< (x/3), где r и x-суммарные сопротивления элементов СЭС до точки К. З.
При определении тока К.З. учитывают подпитку от двигателей высокого напряжения.
Расчет токов короткого замыкания производится для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей по условиям короткого замыкания, с целью обеспечения системы электроснабжения надежным в работе электрооборудованием.
Для расчета токов К.З. составляем расчетную схему и на её основе схему замещения. Расчет токов К.З. выполняется в относительных единицах.
Принципиальная схема для расчета токов КЗ. и схема замещения представлена на рисунке 8.
Базисные условия: Sб=1000 МВА, Uб1=115 кВ, Uб2=10,5 кВ.
Базисный ток определяем из выражения
кА.
кА.
Сопротивление системы: Хс=
Точка К-1
Сопротивление воздушной линии, приведенное к базисным условиям
;
Х0-удельное реактивное сопротивление провода, Ом/км.
l-длина линии, км; Uб - среднее напряжение;
Сопротивления системы до точки К-1
ХК1=Хс+ХВЛ=0,1255+0,143=0,2685;
Начальное значение периодической составляющей тока в точке К-1:
кА.
Принимаем значение ударного коэффициента kуд=1,8, тогда значение ударного тока
кА.
Где Куд - ударный коэффициент тока К. З.2.45 [2] по таблице, кА.
I”по (к-1) - начальное действующее значение периодической составляющей, кА.
Мощность короткого замыкания:
МВА.
Рис.8 Электрическая схема и схема замещения для расчёта токов КЗ.
Точка К-2 расположена на напряжении 10 кВ.
Сопротивление силового трансформатора на ППЭ:
Трансформатор типа ТРДН-25000/110 с расщепленной обмоткой Н. Н.
.
К сопротивлениям до точки К1 прибавляется сопротивление трансформатора.
ХК2=ХК1+Хтр=0,2685+ (0,525+7,35) =8,1135
Ток короткого замыкания от системы:
кА.
В этой точке необходимо учитывать подпитку тока КЗ от синхронного двигателя. Определяется сопротивление подпитывающей цепочки. Сопротивление кабельной линии от двигателей ЦЕХа14 до ППЭ
;
Сопротивление двигателя:
;
Х”d - сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя
Сопротивления Хкл1 приводятся к параметрам двигателя.
Ток подпитки от синхронного двигателя
кА.
кА.
кА.
Принимаем значение ударного коэффициента kуд=1,93, тогда значение ударного тока
кА.
Мощность короткого замыкания:
МВА.
Точка К-3.
Определяется периодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К-3.
Сопротивление кабельной линии от шин РУНН ППЭ до РП:
F=240 l=0.175км; Х0=0,071 Ом/км.
ХК3=ХК2+ХКЛ=8,1135+0,0626=8,1761;
кА.
Для проверки выключателя на отходящих линиях от РП, вводного выключателя при К.З. за выключателями необходимо знать подпитку от двигателей.
Ток подпитки от двигателей:
Сопротивление кабельной линии от двигателей ЦЕХа12 (двигатели 6кВ) до ППЭ
;
Сопротивление двигателя:
;
Х”d - сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя
Сопротивления Хкл1 приводятся к параметрам двигателя.
Ток подпитки от синхронного двигателя
кА.
кА.
Полный ток короткого замыкания
=11,2+19,15=30,35 кА;
Приняв ударный коэффициент kуд=1,93, получаем ударный ток К. З.
кА.
Мощность короткого замыкания:
МВА
Точка К-4
Определяется ток К.З. в точке К-4.
Для практических расчетов принято считать, что всё, находящееся выше шин ВН ТП есть система с бесконечной мощностью (Sс=¥; хс =0).
Расчет производится в именованных единицах для ТП-5 (ЦЕХ5)
Сопротивление трансформаторов ТМЗ-1600/6 таблица 2.50 [2]:
Rт=1 МОм; Хт=5,4 МОм;
Сопротивление трансформатора тока таблица 2.49 [2]:
Rт. т=2,7 МОм Хт, т=1,7 МОм;
Для определения сечения шинопровода находится расчетный ток в ПАР:
А.
Выбирается сечение шин:
;
где Ip-расчетный ток в аварийном режиме; Jэк - экономическая плотность тока Jэк=1 А/мм2.
мм2.
Выбираются шины прямоугольного сечения 80х8 с Iдоп. =1320 А. с двумя полосами на фазу длина шины 4м.
Сопротивление шин (R0=0.055 мОм/м Х0=0,126 мОм/м):
Rшин=0,11 мОм; Хшин=0,252мОм
Сопротивление автоматического выключателя: Rавт=0,13 мОм; Хавт=0,07 мОм. Результирующее сопротивление схемы замещения до точки K-4:
мОм.
Ток короткого замыкания:
кА.
Ударный коэффициент kуд=1,4 - для установок до 1000В.
кА.
Мощность короткого замыкания:
Значение токов короткого замыкания по цементному заводу.
Таблица 8.
|
|
К-1 |
К-2 |
К-3 |
К-4 |
|
I”по, кА |
18,69 |
30,44 |
30,35 |
18,16 |
|
iуд, кА |
47,6 |
83 |
82,8 |
35,95 |
|
Sk, МВА |
3724,4 |
332 |
331,17 |
12,58 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
