2.3 Вывод
На основании расчетов электрических нагрузок приняты к установке два трансформатора ТМН 6300/35–73У1. Расчеты кабельной сети по условию допустимого нагрева позволили произвести выбор сечений рабочих жил кабелей при этом во всех случаях соблюдается условие .
3. Проверка кабельной сети по потере напряжения в нормальном режиме работы
3.1 Расчет потери напряжения в нормальном режиме работы для кабеля самого удаленного и мощного электроприемника
Минимальное напряжение на зажимах электроприемников в нормальном режиме работы рассчитываем по формуле:
, В, (3.1.1)
В.
Общую допустимую потерю напряжения в сети определяем из выражения:
, В, (3.1.2)
В.
Потеря напряжения в трансформаторах:
, В,
Находим коэффициент загрузки трансформатора:
, (3.1.3)
.
Относительное значение активной составляющей напряжения короткого замыкания трансформатора:
, %, (3.1.4)
%.
Относительное значение реактивной составляющей напряжения короткого замыкания трансформатора:
, %,
%.
Находим потерю напряжения в трансформаторе:
В.
Потеря напряжения в кабеле ВБбШв 3×35:
Активное и индуктивное сопротивления кабеля:
, Ом,
, Ом,
, Ом,
, Ом,
, В,
В.
Потери в фидерном кабеле:
, Ом,
, Ом,
В.
Общая потеря напряжения высоковольтной сети от источника питания до самого удаленного и мощного электроприемника составляет:
, В, (3.1.5)
В.
Таким образом, на самом удалённом электроприемнике высоковольтной сети расчетная потеря напряжения не превышает допустимых пределов:
В > В.
3.2 Вывод
Проведенные выше расчеты показали, что потеря напряжения на наиболее удаленном и наиболее мощном электроприемнике в нормальном режиме работы не превышает допустимых пределов В > В. Таким образом, выбранные ранее сечения кабелей по условию допустимого нагрева удовлетворяют требованиям по потере напряжения в нормальном режиме работы.
4. Проверка кабельной сети по условию пуска самого мощного электроприемника
Напряжение минимально допустимого значения:
, В, (4.1)
, В,
, В, (4.2)
В.
Активное и индуктивное сопротивления трансформатора ТМН 6300/35–73У1:
, Ом, (4.3)
, Ом,
, Ом, (4.4)
, Ом,
, Ом, (4.5)
, Ом,
, Ом, (4,6)
, Ом,
Окончательно можно записать:
, Ом, (4.7)
где Iдв.пуск. – пусковой ток, А (Iдв.пуск =5–7Iн).
Ом.
Таким образом, при пуске самого мощного электроприемника напряжение на его зажимах больше минимально допустимого значения:
В > В.
4.1 Вывод
Проверка кабельной сети по условию пуска самого мощного электроприемника показала, что ранее определенные по допустимому нагреву сечения высоковольтной кабельной сети выбраны правильно.
5. Расчет токов короткого замыкания кабельной сети
Токи трехфазного к.з. рассчитываются с целью проверки кабелей на термическую стойкость и коммутационной аппаратуры на отключающую способность, термическую и динамическую стойкость. Токи двухфазного к.з. определяют для проверки уставок максимальной токовой защиты на надежность срабатывания при к.з. в электрически удаленных точках сети.
Ток двухфазного к.з. вычисляем по формуле:
А, (5.1)
Ток трехфазного к.з. находим по формуле (2.18):
А, (5.2)
где Uнн – номинальное напряжение на выходе трансформатора, В; Z – сопротивление сети от источника питания (трансформатора) до места к.з., Oм, (2.19).
Ом, (5.3)
где Rтр. – активное сопротивление трансформатора, Ом; Хтр. – индуктивное сопротивление трансформатора, Ом.
Активное, индуктивное и полное сопротивление трансформатора определяется по формулам:
, Ом, (5.3)
, Ом, (5.4)
, Ом, (5.5)
, Ом,
, Ом,
Ом.
5.1 Расчет сопротивлений и токов к.з. отдельных элементов электрической сети
Точка К1:
, Ом,
, Ом,
, Ом,
, Ом,
, Ом,
, Ом,
, А,
А.
Точка К5:
, Ом,
, Ом,
, Ом,
, А,
А.
Расчет токов к.з. кабельной сети на остальных участках сети находим аналогично и данные расчетов заносим в таблицу 2.
Таблица 2
|
Номер точки к.з. |
L, км |
Zк, Ом |
Iк(2), А |
Iк(3), А |
|
1 |
0,01 |
0,473 |
- |
7668,8 |
|
2 |
0,2 |
0,500 |
- |
7265,7 |
|
3 |
0,1 |
0,488 |
- |
7446,9 |
|
4 |
0,16 |
0,500 |
- |
7265,7 |
|
5 |
0,02 |
0,495 |
6408 |
- |
|
6 |
0,025 |
0,481 |
6544,9 |
- |
|
7 |
0,03 |
0,483 |
6513,6 |
- |
|
8 |
0,06 |
0,660 |
4721,6 |
- |
|
9 |
1 |
0,793 |
3970,3 |
- |
|
10 |
0,015 |
0,495 |
6359,1 |
- |
|
11 |
0,05 |
0,547 |
5750,6 |
- |
|
12 |
0,025 |
0,522 |
6033,2 |
- |
|
13 |
0,035 |
0,556 |
5660,9 |
- |
|
14 |
0,02 |
0,479 |
6574,4 |
- |
5.2 Вывод
Выполненные расчеты токов трехфазного, двухфазного к.з. позволяют в дальнейшем произвести выбор коммутационно-защитной аппаратуры, определить надежность срабатывания МТЗ выбранной коммутационно-защитной аппаратуры.
6. Проверка кабельной сети по термической стойкости к токам к.з.
Проверка производится, также как и проверка произведенная для осветительной сети.
Точка К1:
, мм2,
Точка К2:
, мм2,
Точка К3:
, мм2,
Точка К4:
мм2.
6.1 Вывод
Найденные минимальные сечения кабелей по условию их термической стойкости к токам к.з. показали, что ранее выбранные параметры высоковольтной кабельной сети выбраны правильно.
7. Выбор коммутационно-защитной аппаратуры
Используя значения расчетных токов нагрузки (табл. 1) и токов к.з. (табл. 2) в высоковольтной электрической сети произведем выбор коммутационно-защитной аппаратуры а также определим расчетную отключающую способность КРУ исходя из условия: .
Для Фидер 1 выбираем КРУ с номинальным током Iном.кру= 400 А.
10 кВ7668,8 В
Для Фидер 2 выбираем КРУ с номинальным током Iном.кру= 400 А.
10 кВ7265,7 В
Для Фидер 3 выбираем КРУ с номинальным током Iном.кру= 160 А.
10 кВ7446,9 В
Для Фидер 4 выбираем КРУ с номинальным током Iном.кру= 160 А.
10 кВ7265,7 В
Для электроприемника 1 выбираем КРУ с Iном.кру= 40 А.
10 кВ6408 В
Для электроприемника 2 выбираем КРУ с Iном.кру= 80 А.
10 кВ6544,9 В
Для электроприемника 3 выбираем КРУ с Iном.кру= 80 А.
10 кВ6513,6 В
Для электроприемника 4 выбираем КРУ с Iном.кру= 31,5 А.
10 кВ4721,6 В
Для электроприемника 5 выбираем КРУ с Iном.кру= 160 А.
10 кВ3970,3 В
