ЛП2

2900,00

0,265

203,6

661729,6

ЛП3

3300,00

0,211

235,6

802460,4

ЛП4

3300,00

0,211

235,6

802460,4

Итого

1116812,87

Таблица 6.9 - Расчёт потерь энергии в кабельных линиях варианта №2

Линия	, м	r0, Ом/км	IР, А	, кВтч
Л1	102, 20	0,625	71,8	6848,4
Л2	118,15	0,625	71,8	7917,2
Л3	132,10	0,625	71,8	8851,9
Л4	145,60	0,625	71,8	9756,6
Л5	163,60	0,329	102,6	11777,2
Л6	177,10	0,329	102,6	12749,0
Л7	190,00	0,329	102,6	13677,6
Л8	202,00	0,329	102,6	14541,5
Л9	296,10	0,625	56,2	12143,3
Л10	329,00	0,625	56,2	13492,6
Л11	277,70	0,894	15,4	1222,2
Л12	326,00	0,894	15,4	1434,8
Л13	186,00	0,625	56,2	7628,0
Л14	236,50	0,894	15,4	1040,9
Л15	188,50	0,625	15,4	580,0
Л16, Л21	266,50	0,894	38,0	7132,6
Л17	294,00	0,894	15,4	1294,0
Л18, Л19	23,50	0,894	35,1	536,8
Л22	237,00	0,625	56,2	9719,6
Л23	79,00	0,894	17,6	454,1
Л24	77,00	0,894	15,4	338,9
Л25	97,50	0,894	17,6	560,5
Л26	115,00	0,894	17,6	661,1
Л27	134,00	0,894	17,6	770,3
Л28	154,00	0,894	17,6	885,3
Л20	209,00	0,625	56,2	8571,3
ЛП1	2900,00	0,044	412,74	453194,25
ЛП2	2900,00	0,044	412,74	453194,25
Итого	1060974,46

По формуле (6.16) находим средний тариф платы за 1 кВт•ч энергии:

руб/кВт•ч.

По формулам (6.13) - (6.15) определяем издержки для обоих вариантов:

млн. руб,

млн. руб,

млн. руб,

млн. руб.

Найдем суммарные издержки по формуле (6.12):

И₁=585,3+1273,2=1858,5 млн. руб,

И₂ =545,8+1209,5=1755,3 млн. руб.

По (6.7) определяем приведенные затраты:

млн. руб,

млн. руб.

Как видим при сравнении двух вариантов схем электроснабжения выигрывает второй вариант, но так как разница значений приведенных затрат различается менее чем на 10% (6,1%), и первая схема надежней, а также учитывая требования технологов к повышенной надежности к электроснабжению гидроучастка поэтому, для такого ответственного производства (гидроочистка дизельного топлива) выберем первый вариант.

7. Расчет токов короткого замыкания

Вычисление токов КЗ проводиться с целью:

а) выбора электрических аппаратов;

б) проверки устойчивости элементов схемы при электродинамическом и термическом действии токов КЗ;

в) расчета релейной защиты.

Расчетным видом КЗ является трехфазное, т.к. это наиболее тяжелый вид КЗ, при котором имеют место большие значения сверхпереходного и ударного токов, чем при двухфазном и однофазном. Для вычисления токов КЗ составляется расчетная схема, включая все элементы, по которым протекают токи к выбранным расчетным точкам (сборные шины подстанции системы, РП). На схеме приводятся основные параметры оборудования, которые потребуются для дальнейшего расчета.

Выполним расчет токов трехфазного КЗ на сборных шинах п/ст. системы (точка К1) и РП1, РП2 гидроучастка (точка К2, точка К3). Связь с энергосистемой показана на рисунке 7.1.

На подстанции установлены два трансформатора мощностью по 25 МВ•А каждый со следующими параметрами: ТРДЦН 25000/110, S_н=25 МВ•А, U_вн=115кВ, U_нн=10,5 кВ, ДР_кз=120 кВт, ДР_хх=30 кВт, U_{к. вн-нн}=20 %, U_{к. нн-нн2}=30 %, I_х=0,75%.

Принимаем, что ТЭЦ выполнена с ГРУ с генераторами ТВФ-100-2 (X_d''=0,183). Принимаем трансформаторы ТДЦ-125000/110, S_н=125 МВ•А, U_н=115 кВ, U_нн=10,5 кВ, ДР_кз=400 кВт, ДР_хх=120 кВт, U_к=10,5 %, I_х=0,55%.

Рисунок 7.1 - Схема питания предприятия

Расчетная схема приведена на рисунке 7.2.

Составляем схему замещения, в которой каждый элемент заменяем своим сопротивлением. Генераторы, трансформаторы, высоковольтные линии и короткие участки распределительных сетей представляем индуктивными сопротивлениями. Расчет токов КЗ выполняем в относительных единицах, при котором все расчетные данные приводим к базисным условиям.

Рисунок 7.2 - Схема замещения

Принимаем базисные величины: S_б = 1000 МВ•А, U_б = 10,5 кВ, тогда базисный ток:

кА.

Рассчитаем сопротивления всех элементов в относительных единицах.

Сопротивления генераторов находятся как:

. (7.1)

Сопротивление системы:

. (7.2)

Сопротивление двухобмоточного трансформатора:

. (7.3)

Для трансформатора с расщепленной обмоткой схема замещения состоит из двух лучей, сопротивления которых:

. (7.5)

. (7.6)

Сопротивления воздушных и кабельных линий:

, (7.7)

где x₀ - удельное индуктивное сопротивление, Ом/км. x₀=0,4 Ом/км для ВЛ, x₀=0,08 Ом/км для ЛЛ;

l - длина линии, км.

Сначала выполним расчеты для точки К1, чтобы выбрать кабель от ГПП к РП1 и РП2. По формуле (7.1) сопротивления генераторов ТЭС:

Рисунок 7.2 Промежуточная схема замещения

.

По формуле (7.3) сопротивления блочных трансформаторов ТЭС:

.

Сопротивление трансформаторов ГПП по формуле (7.4):

,

Сопротивления линий:

,

,

Сопротивление системы:

Все сопротивления наносим на схему замещения (рисунок 7.2). (Сопротивления 16 и 17 мы получили с учетом расчета тока кз в точке К1)

Преобразуем схему замещения к виду рисунка 7.3 Для этого проведем все доступные простые преобразования - преобразуем параллельно и последовательно сложенные элементы.

Далее преобразуем схему замещения к виду рисунка 7.4.

Рисунок 7.3 - Промежуточная схема замещения

Далее просуммировав сопротивление 12 и 13, разбросаем их на сопротивления 22 и 23. Также суммируем сопротивления 18 и 9 так как соеденены последовательно и 10 с 11 сопротивлением.

,

.

Рисунок 7.4 - Промежуточная схема замещения

Рисунок 7.5 - Промежуточная схема замещения

Для того чтобы определить ток кз в точке К1 нужно изначально разложить сопротивление 15 на сопротивления 22 и 23 в итоге получим новые сопротивления 24 и 25

Рисунок 7.6 - Промежуточная схема замещения

Ток короткого замыкание имеет две составляющие: от генераторов ТЭС и от системы

. (7.8)

. (7.9)

. (7.10)

Ударный ток КЗ определяется по формуле:

. (7.11)

где k_у - ударный коэффициент.

Определяем ток установившегося КЗ в начальный момент времени и ударный ток для точки К1 по выражениям (7.8) и (7.11).

. кА

. кА

. кА

. кА

Аналогично производим расчет для остальных точек и результаты сводим в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 Расчет токов короткого замыкания

Точка КЗ	Ток установившегося КЗ , кА	Ударный ток , кА
К1	5,49	13,98
К2	4.59	8,89
К3	5,23	10,12

Далее производим расчет токов короткого замыкания для расчета релейной защиты.

В пункте релейная защита и автоматика будет произведен расчет блока линия-трансформатор для ТП1.

Двухфазное КЗ на выводах 10кВ трансформатора Т1 цеховой ТП1

Имеем схему замещения прямой последовательности для расчета тока КЗ на выводах 10кВ трансформатора цеховой ТП1.

Рисунок 7.7 - Схема замещения прямой последовательности при двухфазном КЗ на выводах 10кВ трансформатора цеховой ТП-1.

На рис.7.7, Z_{18 -} сопротивление кабеля, питающего силовой трансформатор цеховой ТП-1 (l=0,267 км, ААШвУ 3х35-10, Х₀=0,095 Ом/км, R₀=0,894 Ом/км). Согласно формуле (7.7)

Х₁₈=0,0950,2671000/10,5²=0,23.

R₁₈=0,8940,2671000/10,5²=2,16

Z₁₈=2,16+j0,23.

(о. е.)

Разобьем сопротивления на и

Хэкв=4,25

С₁=0,4

С₂=0,6

Z_рез=13,84

=34,5 о. е

=23,1 о. е

Ток двухфазного короткого замыкания по [12]:

кА.

кА.

I_{к. з. (}²⁾ = I_{к. з. г} ⁽²⁾ + I_{к. з. с} ⁽²⁾ =1,46+2,06=3,52 кА

Ток трехфазного КЗ на стороне 10кВ трансформатора цеховой ТП-1

Схема замещения для расчета трехфазного КЗ на выводах 10кВ трансформатора цеховой ТП-1 показана на рис.7.7 Тогда ток КЗ по (7.8), (7,9) равен:

кА.

кА.

+=1,69+2,4=4,07 кА

Ток трехфазного КЗ на стороне 0,4 кВ трансформатора цеховой ТП-1.

Сопротивление системы в мОм до трансформатора определяем как:

, (7.12)

где U_{ср. ном} - среднее номинальное напряжение сети высшего напряжения, кВ;

I_кз ^{(3) -} ток трехфазного КЗ на выводах высшего напряжения трансформатора, кА.

(мОм)

Сопротивление х_с приводится к ступени низшего напряжения по выражению:

, (мОм); (7.13), (мОм)

Активное сопротивление трансформатора в мОм находим по выражению

, (7.14)

где Р_к - потери КЗ в трансформаторе, кВт

S_н - номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_н - номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, кВ.

(мОм)

Индуктивное сопротивление трансформатора:

, (7.15)

(мОм).

Ток трехфазного КЗ в кА на стороне 0,4 кВ трансформатора цеховой ТП-1 находим по выражению:

(7.16)

х = х_т+х_с =8,64+2,16=10,8 мОм

21,2 (кА)

Приведенное значение тока трехфазного КЗ на стороне 0,4 кВ трансформатора к стороне 10 кВ:

, (7.17)

где n_т - коэффициент трансформации силового трансформатора

n_т=10,5/0,4=26,25.

I_кз ⁽³⁾ =21200/26,25=807,6 А.

8. Выбор сечений токоведущих элементов и электрических аппаратов РП и ТП

Выбор кабелей. Сечение жил кабелей выбираются по экономической плотности тока и проверяются на нагрев и термическую стойкость.

Сечение жил кабеля по экономической плотности тока определяют по выражению:

, (8.1)

где I_р - расчетный ток кабеля в нормальном режиме работы, А;

j_э - экономическая плотность тока, А/мм²: принимаем по [1, таблица 1.3.36] для Т_max = 7650 ч и кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией j_э =1,2.

Ток в нормальном режиме работы:

, (8.2)

где S_р - расчетная мощность линии с учетом потерь в трансформаторах.

Сечение жил кабелей, которые в послеаварийных или ремонтных режимах могут работать с перегрузкой, выбираются по условию:

, (8.3)

где k_п - допустимая кратность перегрузки, принимаемая согласно [1], k_п=1,30;

I_ра - расчетный ток линии в послеаварийном или ремонтном режиме для ТП.

, (8.4)

где S_нр - расчетная мощность для нагрузки ниже 1 кВ

I_ра - расчетный ток линии в послеаварийном или ремонтном режиме для высоковольтных двигателей (коэффициент использования равен 1).

, (8.5)

Сечение жил кабеля по термической стойкости на токи КЗ:

, (8.6)

где

В_к - тепловой импульс от тока КЗ, А²с;

С - расчетный коэффициент по [1] C=100.

Тепловой импульс от тока КЗ:

, (8.7)

где I_п - действующее значение периодической составляющей тока КЗ в начале линии;

t_отк - время отключения КЗ, по [4, таблица П26];

Т_а - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.

Из трех найденных сечений принимаем большее.

Пример выбора сечений кабеля линии РП - ТП1.

Расчетная нагрузка линии с учетом потерь в трансформаторах:

S=1275,8/2=637,9 кВ•А.

Расчетный ток кабеля в нормальном режиме по (8.2):

I_{рл18, 19}==35,08 А.

Сечение жил кабеля по экономической плотности тока по (8.1):

F_э= = 29,23 мм².

Принимаем по первому условию ААШвУ-3Ч35-10, I_{дл. доп.} = 80 А.

Выбранное сечение кабеля по экономической плотности тока, проверим на нагрев максимальным расчетным током по (8.4):

;

. Выбранное сечение кабеля ААШвУ-3Ч35-10, с I_{дл. доп.} = 80 А проходит по условию нагрева максимальным расчетным током. В случае, если условие не выполняется, увеличиваем сечение кабеля.

Тепловой импульс от тока КЗ по (8.7):

В_к = (4,5910³) ² (0,6+0,01) =12,85• 10⁶ А² с

Сечение кабеля по термической стойкости от тока КЗ по (8.5):

F_т==35,84 мм².

Кабель удовлетворяет условию термической стойкости.

Окончательно принимаем ААШвУ-3Ч35-10.

Для остальных кабельных линий, питающих ТП, выбор сечения аналогичен и его результаты сводим в таблицу 8.1 Для РП - ГПП проведём расчёт при t_отк=1,6 с.

Ток I_ра для линий питающих высоковольтные двигатели рассчитывается при помощи формулы 8.5, далее расчет аналогичен линиям питающих ТП.

Приведём пример для расчета питающей линии:

В пункте 6 производился расчет тока питающей линии для РП1, он равен:

А,

Для Т_max = 7650 ч и кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена j_э =1,6. тогда сечение кабеля по условию 8.1:

F_э= = 127,26 мм².

Принимаем по первому условию 3хАПвПУ 1х150-10, I_{дл. доп.} = 329 А. Три одножильных кабеля расположены в плоскости и прокладываются в земле.

Выбранное сечение кабеля по экономической плотности тока, проверим на нагрев максимальным расчетным током по (8.4)

. Выбранное сечение кабеля 3хАПвПУ 1х150-10, с I_{дл. доп.} = 329 А проходит по условию нагрева максимальным расчетным током

Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена проверяются по допустимому односекундному току короткого замыкания который задается производителем кабельной продукции

Условие выбора:

(8.8)

где I_{1c -} односекундный ток короткого замыкания

t_{отк -} время отключения тока КЗ, принимается по [2, таблица П26];

I_{п, о} - действующее значение периодической составляющей тока КЗ в начале линии

Для кабелей 3хАПвПУ 1х150-10 , , в точке K2 равен 4,59 кА

Условие 8.8 выполняется, окончательно выбираем три одножильных кабеля 3хАПвПУ 1х150-10

Для кабелей марки АПвПу необходимо рассчитать сечение экрана по формуле:

(8.9)

Принимаем стандартное сечение экрана F_эк = 80 мм²

Таблица 8.1 - Расчет сечений кабелей

Линия	L, км	Iрл, А	Сечение кабеля, мм2	Марка и сечение принятого кабеля	Iдоп, А
			(Iрmax), А	по экономической плотности тока	по max расчетному току	по терм. стойкости
Л1	77,2	71,85	102,64	59,87	50	40,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л2	93,2	71,85	102,64	59,87	50	40,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л3	107,1	71,85	102,64	59,87	50	40,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л4	120,6	71,85	102,64	59,87	50	40,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л5	138,6	102,6	146,63	85,53	95	40,8	ААШВУ 3х95-10	155
Л6	152,1	102,6	146,63	85,53	95	40,8	ААШВУ 3х95-10	155
Л7	165,0	102,6	146,63	85,53	95	40,8	ААШВУ 3х95-10	155
Л8	177,0	102,6	146,63	85,53	95	40,8	ААШВУ 3х95-10	155
Л9	296,1	56,21	70,26	46,84	35	35,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л10	329,0	56,21	70,26	46,84	35	35,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л11	277,7	15,40	19,25	12,83	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л12	326,0	15,40	19,25	12,83	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л13	186,0	56,21	70,26	46,84	35	35,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л14	236,5	15,40	19,25	12,83	35	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л15	188,5	15,40	70,26	12,83	35	35,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л16, Л21	266,5	37,97	58,41	31,64	25	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л17	294,0	15,40	19,25	12,83	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л18, Л19	23,5	35,08	53,96	29,23	25	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л22	237,0	56,21	70,26	46,84	35	35,8	ААШВУ 3х50-10	105
Л23	79,0	17,60	21,99	14,66	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л24	77,0	15,40	19,25	12,83	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л25	97,5	17,60	19,25	14,66	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л26	115,0	17,60	19,25	14,66	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л27	134,0	17,60	19,25	14,66	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л28	154,0	17,60	19,25	14,66	16	35,8	ААШВУ 3х35-10	80
Л20	209,0	56,21	70,26	46,84	35	35,8	ААШВУ 3х50-10	80
ЛП1	2900	203,6	320,65	127,26	150	150	3 х АПвПУ 1 х 150/80-10	329
ЛП2	2900	203,6	320,65	127,26	150	150	3 х АПвПУ 1 х 150/80-10	329
ЛП3	3300	235,6	370,96	147,22	185	185	3 х АПвПУ 1 х 180/100-10	374
ЛП4	3300	235,6	370,96	147,22	185	185	3 х АПвПУ 1 х 180/100-10	374

Выбор шин напряжением выше 1 кВ. Так же выбираем шины РП напряжением 10 кВ и проверяем их на термическую и динамическую стойкость токам КЗ.

Шины распределительного устройства выбираем по условию нагрева максимальным расчетным током I_рм и проверяем на электродинамическую и термическую стойкость.

При расположении шин плашмя (большая грань полосы находится в горизонтальной плоскости) допустимый ток, указанный в [1, табл. П7.6.] уменьшаем на 5% для полосы шириной до 60 мм, и на 8% - для полос большей ширины.

Проверку на электродинамическую стойкость выполняем сравнением механического напряжения в материале шины _р с допустимым значением _доп по условию

_{доп р}. (8.9)

Механическое напряжение в материале шины, возникающее под действием изгибающего момента, кгс/см²

, (8.10)

где i_у - ударный ток КЗ, кА;

l - расстояние между опорными изоляторами, см;

a - расстояние между осями шин смежных фаз, см;

W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, см³.

При расположении шин плашмя

, (8.11)

где b и h - соответственно меньший и больший размеры сторон поперечного сечения шины.

Проверка шин на термическую стойкость сводится к определению минимально допустимого сечения q по формуле

, (8.12)

где С - коэффициент, принимаемый для алюминиевых шин 91 Ас/мм².

Шины выбираем по номинальному току нагрузки РП. Привидем пример для выбора шин РП1:

P_p=6504,14 кВт; Q_p=3541,9 квар.

Максимальный расчетный ток шин:

А.

Шины установлены на изоляторах плашмя с расстоянием между фазами а=20 см, между изоляторами в пролете - l=80 см. Выбираем шины по нагреву шириной до 60 мм. Данные обусловлены конструкцией камер типа КРУ, имеющих длину 800 мм, и взаимным расположением шин.

Условие выбора:

, (8.13)

, .

Принимаем шины размером 506, I_доп=740 А. Проверяем шины на термическую прочность. Для этого найдем тепловой импульс тока КЗ:

В_к = (4,5910³) ² (1,1+0,01) =23,3810⁶ А² с,

Минимальное сечение шин, по условию термической стойкости:

мм^2,

что меньше выбранного (506). Следовательно, шины термически устойчивы.

Выполним проверку на электродинамическую стойкость. Момент сопротивления шин при установке их плашмя:

.

Расчетное напряжение в металле шин

(8.14)

,

что составляет примерно 14 МПа. Для материала шин марки АДО _доп=42 МПА [1]. Так как _доп>_р, то выбранные шины удовлетворяют электродинамической стойкости.

Допустимое значение механического напряжения , а наибольшее допустимое при изгибе напряжение для алюминиевых шин равно , [1, стр.87],. Отсюда

.

Проверим условие (8.8):

,

значит, шины достаточно прочны механически.

Аналогично выберем шины РП2.

Результаты выбора шин:

РП1 - АДО 50Ч6

РП2 - АДО 50Ч6

Выбор электрических аппаратов.

Выбор выключателя осуществляется по следующим условиям:

по напряжению

, (8.15)

по току

, (8.16), , (8.17)

по отключающей способности

, (8.18)

по динамической стойкости

, (8.19)

по термической стойкости

. (8.20)

Выбор разъединителей осуществляется по следующим условиям:

по напряжению по формуле (8.15),

по току по формуле (8.17),

по динамической стойкости по формуле (8.19);

по термической стойкости по формуле (8.20).

Рассмотрим выбор выключателя на линии от ГПП к РП1. Как указывалось ранее расчетный максимальный ток I_р=407,2 А (из расчета выбора кабеля ГПП - РП1). Выбираем выключатель BB/TEL-10-630.

Выбор выключателя: по напряжению по формуле (8.15): 10,5 кВ = 10,5 кВ; по току по формуле (8.17): 407,2 А< 630 А по динамической стойкости по формуле (8.19): iу=8,89 кА, iдин=32 кА, ; по термической стойкости по формуле (8.20): Iт2t= 156 кА2с, Bк=48,57 кА2с, Bк<Iт2t; по отключающей способности по формуле (8.18):

, , .

Следовательно, выбранный высоковольтный выключатель на вводе РП 10кВ удовлетворяет вышеперечисленным условиям.

Условия выбора, номинальные данные выключателя и расчётные данные заносим в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 - Выбор выключателей на вводе РП1 10кВ

Условия выбора	Данные выключателя
	Каталожные	Расчётные
Тип выключателя	ВВ/TEL-10-630
	10,5	10,5
	630	407,22
	32	8,89
	12,5	4,59
	156	48,57
	227,33	83,47

Аналогично выше приведенному расчёту произведём выбор выключателей на отходящих линиях к ТП и секционного выключателя на РП.

Условия выбора, номинальные и расчётные данные выключателей отходящих линий и секционного выключателя сводим в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 - Выбор выключателей на отходящих линиях РП1

Условия выбора	Данные выключателя
	Каталожные	Расчётные
Тип выключателя	ВВ/TEL-10-630
	10,5	10,50
	630	75,93
	32	8,89
	12,5	4,59
	156	12,85
	227,33	83,47

Выбор разъединителей аналогичен выбору выключателей за исключением проверки по отключающей способности, т.к. разъединитель не производит отключения токов КЗ. Произведём выбор разъединителей на вводе в РП. Принимаем к установке разъединитель типа РВЗ-10/630 У3, условия выбора и все каталожные данные заносим в таблицу 8.4.

Таблица 8.4 - Выбор разъединителей на вводе РП1

Условия выбора	Данные разъединителя
	Каталожные	Расчётные
	10,5	10,5
	630	407,22
	50	8,89
	156	48,57

Аналогично произведём выбор разъединителей на отходящих линиях и в цепи секционного выключателя, и результаты сведём в таблицу 8.5 Принимаем к установке разъединитель типа РВЗ-10/630 У3.

Таблица 8.5 - Выбор разъединителей на отходящих линиях РП1

Условия выбора	Данные разъединителя
	Каталожные	Расчётные
	10,5	10,5
	630	407,22
	50	8,89
	156	48,57

Номинальный ток межсекционного выключателя выбирается по току наиболее загруженной секции, который равен 205,91 А. Т.к. выключатели данной марки на номинальный ток, меньше 630 А, не выпускаются, принимаем выключатель ВВ/TEL-10-12,5/630 У3. В секционной камере устанавливаются разъединители РВЗ-10-630 У3.

Аналогично произведем выбор высоковольтных выключателей, разъединителей для РП2.

Таблица 8.6 - Выбор выключателей на вводе РП2 10кВ

Условия выбора	Данные выключателя
	Каталожные	Расчётные
Тип выключателя	ВВ/TEL-10-630
	10,5	10,50
	630	471,12
	32	10,12
	12,5	5,23
	156	48,57
	227,33	95,03

Таблица 8.7 - Выбор выключателей на отходящих линиях РП2

Условия выбора	Данные выключателя
	Каталожные	Расчётные
Тип выключателя	ВВ/TEL-10-630
	10,5	10,5
	630	205,28
	32	10,12
	12,5	5,23
	156	16,66
	227,33	95,03

Таблица 8.8 - Выбор разъединителей на вводе РП2

Условия выбора	Данные разъединителя
	Каталожные	Расчётные
	10,5	10,5
	630	471,12
	50	10,12
	156	48,57

Таблица 8.9 - Выбор разъединителей на отходящих линиях РП2

Условия выбора	Данные разъединителя
	Каталожные	Расчётные
	10,5	10,5
	630	205,28
	50	10,12
	156	16,66

Номинальный ток межсекционного выключателя выбирается по току наиболее загруженной секции, который равен 369,5 А. Т.к. выключатели данной марки на номинальный ток, меньше 630 А, не выпускаются, принимаем выключатель ВВ/TEL-10-12,5/630 У3. В секционной камере устанавливаются разъединители РВЗ-10-630 У3.

Произведём выбор автоматических выключателей в цепях 0,4 кВ цеховых трансформаторов по условиям:

, (8.21), , (8.22)

где I_{р. max} - максимальный расчётный ток, А

Для двухтрансформаторной ТП 1 определяем максимальный расчётный ток:

.

По условиям (8.21) и (8.22) выбираем автоматический выключатель типа ВА55-43 с I_{н. а.} =2500 А. Также производим выбор автоматических выключателей для остальных ТП и результаты выбора сводим в таблицу 8.10.

Таблица 8.10 - Выбор автоматических выключателей в цепях 0,4 кВ цеховых трансформаторов

№ ТП	Sт, кВ•А	Iр. max, А	Тип автоматического выключателя	Iн. а., А	Iн. р., А
ТП1	1000	2020,73	ВА55-43	2500	2500
ТП2	1000	2020,73	ВА55-43	2500	2500

Номинальные токи секционных выключателей выбираются на ступень ниже номинальных токов вводных автоматов, поэтому выбираем ВА55-43 c I_{н. а}=1600 А, I_{н. р}=1600 А

Выбор трансформаторов тока и напряжения.

Выбор трансформаторов тока производится:

1. По номинальному напряжению:

, (8.23)

где

- номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора тока;

- номинальное напряжение силовой сети.

2. По току нормального режима

, (8.24)

где - номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.

3. По току послеаварийного режима или максимальному расчетному току:

или , (8.25)

где - коэффициент перегрузки, принимаем для трансформаторов тока .

4. По мощности нагрузки трансформатора:

, (8.26)

где - номинальная нагрузка вторичной обмотки трансформатора тока;

- расчетная нагрузка вторичной обмотки трансформатора тока в нормальном режиме.

Номинальная нагрузка вторичной обмотки трансформатора тока находится по формуле:

, (8.27)

где - полное допустимое сопротивление внешней цепи, подключаемой ко вторичной обмотке трансформатора тока (сумма сопротивлений последовательно включенных обмоток приборов, реле, проводов, контактов), Ом;

- номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока, А.

Расчетная нагрузка вторичной обмотки трансформатора тока в нормальном режиме находится как:

, (8.28)

где - полная мощность потребляемая приборами, ВА.

Принимаем, что счетчик трехфазный типа ЭЭ8005-К имеет потребляемую мощность каждой цепью тока не более 0,4 ВА; амперметр типа Э8032-М1 - не более 0,1 ВА;

- сопротивление контактов; принимаем ;

- сопротивление проводников цепи измерения.

Зная , , и можно рассчитать сопротивление проводников между трансформаторами тока и приборами:

. (8.29)

При использовании двух трансформаторов тока (на отходящих линиях и между секциями РП) они соединяются по схеме неполной звезды, а при использовании трех трансформаторов тока (на вводе и на низшей стороне ТП) они соединяются по схеме полной звезды. Сечение жил соединительных проводников при схеме неполной звезды:

; (8.30)

при схеме полной звезды:

, (8.31)

где - длина проводника. Принимаем ;

- удельная проводимость материала соединительных проводников.

Для меди . Минимальное сечение соединительных проводников .

Принимается ближайшее большее стандартное сечение, выбирается контрольный кабель.

5. По термической стойкости:

или , (8.32)

где - кратность тока термической стойкости;

- длительность протекания тока КЗ.

6. По электродинамической стойкости:

или , (8.33)

где - кратность тока динамической стойкости;

- ударный ток КЗ.

Класс точности всех трансформаторов тока принимаем 0,5.

Нагрузку трансформаторов тока на РП и на стороне 0,4 кВ трансформаторных подстанций сведем в таблицы 8.11 и 8.12.

Произведем выбор трансформаторов тока и выбор контрольных кабелей для РП и для стороны низшего напряжения ТП; результаты сведем в таблицы 8.13, 8.14, 8.15 и 8.16.

Таблица 8.11 - Вторичная нагрузка трансформатора тока на РП1,РП2

Прибор	Тип прибора	Нагрузка фаз, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э8032-М1	----	0,1	---
Счётчик активной и реактивной энергии	ЭЭ8005-К	0,4	0,4	0,4
Итого:		0,4	0,5	0,4

Таблица 8.12 - Вторичная нагрузка трансформатора тока на ТП-0,4 кВ

Прибор	Тип прибора	Нагрузка фаз, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э8032-М1		0,1
Счётчик активной и реактивной энергии	ЭЭ8005-К	0,4	0,4	0,4
Итого:		0,4	0,5	0,4

В качестве трансформатора тока земляной защиты на линиях 10 кВ принят трансформатор тока ТЗЛМ-У3.

Таблица 8.13 - Вторичная нагрузка секционного трансформатора тока и трансформаторов тока на отходящих линиях

Прибор	Тип прибора	Нагрузка фаз, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э8032-М1		0,1
Итого:			0,1

Таблица 8.14 - Выбор трансформаторов тока для РП1 (КСО)

Условие выбора	Место установки / трансформатор тока
	КСО ввод/	КСО секц. /	КСО Л9, Л10, Л13, Л15, Л20, Л22/	КСО Л11, Л12, Л14, Л17, Л24/	КСО Л23, Л25, Л26, Л27, Л28/	КСО Л16, Л21/	КСО Л18, Л19/
	ТПОЛ-300/5	ТПОЛ-400/5	ТПОЛ-75/5	ТПОЛ-20/5	ТПОЛ-20/5	ТПОЛ-50/5	ТПОЛ-50/5
	10,5=10,5	10,5=10,5	10,5=10,5	10,5=10,5	10,5=10,5	10,5=10,5	10,5=10,5
	300>203,6	400>205,9	75>56,2	20>15,4	20>17,6	50>37,97	50>35,08
	360>320,7	480>407,2	90>70,26	24>19,25	24>21,99	60>58,41	60>53,96

Таблица 8.15 - Выбор трансформаторов тока для РП2 (КСО)

Условие выбора	Место установки / трансформатор тока
	КСО ввод/	КСО секц. /	КСО Л9, Л10, Л13, Л15, Л20, Л22/	КСО Л11, Л12, Л14, Л17, Л24/
	ТПОЛ-400/5	ТПОЛ-400/5	ТПОЛ-100/5	ТПОЛ-150/5
	10,5=10,5	10,5=10,5	10,5=10,5	10,5=10,5
	400>235,5	400>369,5	100>71,85	150>102,6
	480>370,9	480>471	120>102,64	180>146,6

Таблица 8.16 - Выбор контрольных кабелей для РП1 (КСО)

Схема соединения	Место установки	Трансформатор тока	, Ом	, ВА	, Ом			Марка кабеля
Полная звезда	ввод	ТПОЛ-300/5	0,4	0,5	0,28	0,135	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
Неполная звезда	секция	ТПОЛ-400/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
	Л9, Л10, Л13, Л15, Л20, Л22	ТПОЛ-75/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
	Л11, Л12, Л14, Л17, Л24	ТПОЛ-20/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
	Л23, Л25, Л26, Л27, Л28	ТПОЛ-20/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
	Л16, Л21	ТПОЛ-50/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
	Л18, Л19	ТПОЛ-50/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66

Таблица 8.17 - Выбор контрольных кабелей для РП2 (КСО)

Схема соединения	Место установки	Трансформатор тока	, Ом	, ВА	, Ом			Марка кабеля
Полная звезда	ввод	ТПОЛ-400/5	0,4	0,5	0,28	0,135	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
Неполная звезда	секция	ТПОЛ-400/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
	Л9, Л10, Л13, Л15, Л20, Л22	ТПОЛ-100/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66
	Л11, Л12, Л14, Л17, Л24	ТПОЛ-150/5	0,4	0,1	0,296	0,221	1,5	КВВГ-4x1,5-0,66

Таблица 8.18 - Выбор трансформаторов тока для ТП (0,4 кВ)

№ТП	Iр, А	Imax, А	Трансформатор тока	, А
ТП1	920,7	1443,4	ТНШЛ-1500/5	1500 (1800)
ТП2	996,6	1443,4	ТНШЛ-1500/5	1500 (1800)

Таблица 8.19 - Выбор контрольных кабелей для ТП (0,4 кВ)

Схема соединения полная звезда	ТНШЛ-1500/5	ТНШЛ-1500/5
, Ом	0,4	0,4
, ВА	...

Подобные документы

• Разработка системы электроснабжения завода по производству металлообрабатывающих станков

  Определение электрических нагрузок предприятия. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [2,4 M], добавлен 21.11.2016
  

• Расчет системы электроснабжения завода железнодорожного машиностроения

  Определение осветительной нагрузки цехов, расчетных силовых нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности. Определение потерь мощности и электроэнергии. Выбор параметров схемы сети электроснабжения.
  
  курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.06.2015
  

• Система электроснабжения электромеханического завода

  Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013
  

• Проектирование системы электроснабжения группы цехов предприятия

  Разработка системы электроснабжения агропромышленного предприятия. Расчет электрических нагрузок, их центра. Определение числа и мощности трансформаторов. Проектирование распределительной сети предприятия. Проблемы компенсации реактивной мощности.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.01.2016
  

• Проектирование электроснабжения завода по производству электротехнического оборудования

  Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии. Особенности выбора электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов. Определение электрических нагрузок. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности.
  
  дипломная работа [883,1 K], добавлен 19.03.2013
  

• Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха

  Проектирование электроснабжения сборочного цеха. Схема цеховой сети и расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности и выбор мощности цеховых трансформаторов. Установка силовых распределительных пунктов. Подбор сечения проводов и кабелей.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 05.09.2010
  

• Проектирование электроснабжения химического завода

  Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012
  

• Расчет системы электроснабжения

  Характеристика потребителей и определения категории. Расчет электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения. Расчет и выбор трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и расчет электрических сетей.
  
  курсовая работа [537,7 K], добавлен 02.04.2011
  

• Расчет электроснабжения строительного цеха

  Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.
  
  курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014
  

• Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением свыше 1кВ

  Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов. Определение электрических нагрузок. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Релейная защита и автоматика.
  
  дипломная работа [1,0 M], добавлен 16.04.2012
  

• Система электроснабжения вагоностроительного завода

  Краткая характеристика металлопрокатного цеха, расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор схемы цеховой сети, числа и мощности цеховых трансформаторов. Определение напряжения внутризаводского электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.04.2012
  

• Проектирование электроснабжения метизного цеха

  Характеристика потребителей электроэнергии и определение величины питающего напряжения. Выбор электродвигателей, пусковой и защитной аппаратуры. Расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности, создание однолинейной схемы электроснабжения.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.01.2010
  

• Проектирование систем электроснабжения предприятий железнодорожного транспорта

  Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Разработка системы внутризаводского электроснабжения. Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей. Выбор измерительных трансформаторов.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.09.2009
  

• Разработка системы электроснабжения предприятия железнодорожного транспорта

  Расчет электрических нагрузок цехов, определение центра электрических нагрузок. Выбор местоположения главной распределительной подстанции. Расчет мощности цехов с учетом потерь в трансформаторах и компенсации реактивной мощности на низкой стороне.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.11.2010
  

• Электроснабжение механического цеха

  Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет индивидуальных цеховых нагрузок. Обоснование схемы электроснабжения цеха. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов и компенсирующих устройств. Расчет сети высокого напряжения и сечения проводников.
  
  курсовая работа [209,0 K], добавлен 27.11.2013
  

• Электроснабжение первого механического завода

  Характеристика среды производственных помещений и потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проектирование системы внешнего и внутреннего электроснабжения, компенсация реактивной мощности.
  
  дипломная работа [456,6 K], добавлен 26.09.2011
  

• Расчет электроснабжения цеха

  Расчет электрических нагрузок методом расчетного коэффициента. Выбор числа и мощностей цеховых трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности. Подбор сечения жил кабелей цеховой сети по нагреву длительным расчетным током предохранителей.
  
  курсовая работа [605,5 K], добавлен 30.03.2014
  

• Электроснабжение промышленных предприятий

  Характеристика потребителей электроэнергии и определение категорий электроснабжения. Выбор варианта схемы электроснабжения и обоснования выбора рода тока и напряжения. Расчет электрических нагрузок, осветительных сетей и мощности трансформаторов.
  
  курсовая работа [72,3 K], добавлен 15.07.2013
  

• Разработка системы электроснабжения термического цеха

  Характеристика потребителей (термический цех) системы электроснабжения. Расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор мощности, числа и типа цеховых трансформаторов. Проверка коммутационной и защитной аппаратуры. Токи короткого замыкания.
  
  курсовая работа [812,5 K], добавлен 19.01.2015
  

• Разработка системы электроснабжения предприятия

  Проектирование системы электроснабжения ремонтного предприятия. Характеристика и режим работы объекта. Расчет силовых электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции. Расчет баланса реактивной мощности.
  
  курсовая работа [888,1 K], добавлен 25.01.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам