L9 =  0,15 км; r0  = 11,75 Ом * км; -  S = 2,5 мм2 ;

P9 = 12 кВт; x0 = 0 - S = 2,5 мм2 ;

cos = 0,8; r01 = 2,94 Ом * км – S = 10 мм2 ;

Uн = 0,4 кВ. x01 = 0,11 Ом * км  - S = 10 мм2 .

I9 = P9  / (*cos) = 12 / (1,71 * 0,4 * 0,8) = 22 А;

По длительно допустимому току выбран кабель марки АВВГ с сечением жилы 3*2,5 мм2 при прокладке земле.

 = 22 * 0,15 * (11,75 * 0,8) / 0,38 * 100% = 15,3%; U= 321,7 В;

Потери составляют 15,3% при допустимых 5%. – Недопустимо!

По потерям напряжения выбран кабель марки АВРГ с сечением жилы 3*10 мм2 при прокладке в земле. Потери напряжения составят 3,9% при допустимых 5%. Ток плавления составит 141 А.

Выбор сечения и марки кабеля десятого потребителя по расчётному току и потерям напряжения:

L10 =  0,09 км;  r0  = 11,75 Ом * км; -  S = 2,5 мм2 ;

P10 = 10 кВт;  x0 = 0 - S = 2,5 мм2 ;

cos = 0,8;  r01 = 1,84 Ом * км – S = 6 мм2 ;

Uн = 0,4 кВ.  x01 = 0 - S = 6 мм2 .

I10 = P10  / (*cos) = 10 / (1,71 * 0,4 * 0,8) = 18,3 А;

По длительно допустимому току выбран кабель марки АВВГ с сечением жилы 3*2,5 мм2 при прокладке земле.

 = 18,3 * 0,09 * (1,84 * 0,8) / 0,38 * 100% = 7,7%   U = 350,9 В;

Потери составляют 7,7% при допустимых 5%. – Недопустимо!

По потерям напряжения выбран кабель марки АВВГ  с сечением жилы 3*6 мм2 при прокладке в земле. Потери напряжения составят 3,2% при допустимых 5%. Ток плавления составит 141 А.

В качестве металла для кабеля на каждого из потребителей используется – алюминий (Al). Несмотря на то, что удельное сопротивление алюминия больше чем меди, целесообразно при данных сечениях использовать именно этот материл, исходя из экономических соображений.

2.3 Расчёт и выбор автоматических выключателей в цепь низкого напряжения

Используя расчётные токи, найденные в разделе имеем право рассчитать и выбрать автоматы (автоматические воздушные выключатели – QF) в цепь 0,4 кВ.

QF1:

I1 = 27,4 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АП50-3МТ:

Uн = до : <~> 660 В, <-> 440 В;

Iн.р. = 50 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 30 А (теплового);

tср. = 0,2 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 11 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 300…1500 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I1. * 7 = 27,4 * 7 = 191,8 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 191,8 = 239,75 А;

Iср.эл. < = 11 Iн.р.;

239,75 < 550 (А).

QF2:

I2 = 36,6 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АП50-3МТ:

Uн = <~> 660 В, <-> 440 В;

Iн.р. = 50 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 40 А (теплового);

tср. = 0,2 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 11 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 300…1500 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I2. * 7 = 36,6 * 7 = 256,2 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 256,2 = 320,25 А;

Iср.эл. < = 11 Iн.р.;

320,25 < 550 (А).

QF3:

I3 = 110 А;

Выбираем автоматический выключатель серии А3714B:

Uн = до : <~> 660 В, <-> 440 В;

Iн.р. = 160 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 125 А;

tср. = 0,1 сек;

Род расцепителя – электромагнитный;

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 2…10 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 5000…7500 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А;

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I3 * 7 = 110 * 7 = 770 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 770 = 962,5 А;

Iср.эл. < = 10 Iн.р.;

962,5 < 1600 (А).

QF4:

I1 = 14,6 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АЕ-2030:

Uн = до : <~> 500 В, <-> 220 В;

Iн.р. = 25 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 16 А (теплового);

tср. = 0,5 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 10 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 5000 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I4. * 7 = 14,6 * 7 = 102,2 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 102,2 = 127,75 А;

Iср.эл. < = 10 Iн.р.;

127,75 < 250 (А).

QF5:

I5 = 29,3 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АП50-3МТ:

Uн = до : <~> 660 В, <-> 440 В;

Iн.р. = 50 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 30 А (теплового);

tср. = 0,2 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 11 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 300…1500 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I5 * 7 = 29,3 * 7 = 205,1 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 205,1= 256,4 А;

Iср.эл. < = 11 Iн.р.;

256,4 < 550 (А).

QF6:

I6 = 25,6 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АП50-3МТ:

Uн = до : <~> 660 В, <-> 440 В;

Iн.р. = 50 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 30 А (теплового);

tср. = 0,2 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 11 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн  – 300…1500 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I6 * 7 = 25,6 * 7 = 179,2 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 179,2 = 224 А;

Iср.эл. < = 11 Iн.р.;

224 < 550 (А).

QF7:

I7 = 36,6 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АП50-3МТ:

Uн = до : <~> 660 В, <-> 440 В;

Iн.р. = 50 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 40 А (теплового);

tср. = 0,2 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 11 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 300…1500 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I7 * 7 = 27,4 * 7 = 256,2 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 256,2 = 320,25 А;

Iср.эл. < = 11 Iн.р.;

320,25 < 550 (А).

QF8:

I8 = 29,3 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АП50-3МТ:

Uн = до : <~> 660 В, <-> 440 В;

Iн.р. = 50 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 30 А (теплового);

tср. = 0,2 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 11 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 300…1500 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I8 * 7 = 29,3 * 7 = 205,1 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 205,1 = 256,4 А;

Iср.эл. < = 11 Iн.р.;

256,4 < 550 (А).

QF9:

I9 = 22 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АЕ-2040:

Uн = до : <~> 500 В, <-> 220 В;

Iн.р. =25 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 25 А (теплового);

tср. = 0,5 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 10 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 5000 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I9. * 7 = 22 * 7 = 154 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 154 = 192,5 А;

Iср.эл. < = 10 Iн.р.;

192,5 < 250 (А).

QF10:

I1 = 18,3 А;

Выбираем автоматический выключатель серии АЕ-2030:

Uн = до : <~> 500 В, <-> 220 В;

Iн.р. = 25 А;

fc = 50-60 Гц;

Iрасцеп. = 20 А (теплового);

tср. = 0,5 сек;

Род расцепителя – тепловой, электромагнитный (комбинированный);

Установка на ток мгновенного срабатывания ЭМ расцепителя = 10 Iн.р..;

Количество полюсов – 3;

Предельная коммутационная способность при Uн – 5000 А;

Тип по диапазону мгновенного расцепления автомата – B,C,D;

Серия автомата – А.

Определим критический пусковой ток автомата:

Iп = I10 * 7 = 18,3 * 7 = 128,1 А;

Iср.эл. = кз * Iп  = 1,25 * 128,1 = 160,125 А;

Iср.эл. < = 10 Iн.р.;

165,125 < 250 (А).

2.4 Расчёт и выбор предохранителя и рубильника в цепь низкого напряжения

Полная мощность всех потребителей определяется:

Общий ток:

Iобщ = ΣSн / () = 235 / () = 345 А;

Выбираем предохранитель марки ПН2-630 с номинальным током  предохранителя 630 А; и с током плавкой вставки 500 А.

Наибольший отключаемый ток номинальном напряжении до 500 В – 10000А.

Такой же предохранитель устанавливаем на ветку 2 фидера.

Выбираем рубильник марки РС-6 с номинальным током 630 А, номинальным напряжение 380 В, количество полюсов – 3. Такой же рубильник устанавливаем на ветку второго фидера.

Выбор рубильника и предохранителя в цепь низкого напряжения связан непосредственно с низкой стоимостью затрат на эксплуатацию этих элементы, и простотой их конструкции.

2.5 Выбор трансформатора тока в цепь 0,4 кВ

Исходя из рабочего тока в цепи низкого напряжения и токов КЗ выбираем:

Трансформаторы тока ТШП-0,66 У3 предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам в установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц с номинальным напряжением до 0,66 кВ включительно. Трансформаторы класса точности 0,2; 0,5; 0,2S и 0,5S применяются в схемах учета для расчета с потребителями, класса точности 1,0 в схемах измерения. Трансформаторы изготавливаются в исполнении «У» или «Т» категории 3.

Условия работы:

·                     высота над уровнем моря не более 1000 м ;

·                     температура окружающей среды: при эксплуатации – от минус 45 С до плюс 50 С, при транспортировании и хранении – от минус 50 С до плюс 50 С;

·                     окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, химически активных газов и паров в концентрациях, разрушающих покрытия металлов и изоляцию;

·                     рабочее положение – любое.

Технические характеристики

2.6 Расчёт токов короткого замыкания на стороне низкого напряжения

Активное сопротивление каждой из 10 линий (расчетные данные взяты из предыдущих разделов):

r01 = r0 * l1 = 11,75 * 0,03 = 0,326 Ом * км;

r02 = r0 * l2 = 0,589 * 0,4 = 0,24 Ом * км;

r03 = r0 * l3 = 1,17 * 0,6 = 0,095 Ом * км;  

r04 = r0 * l4 = 11,75 * 0,03 = 0,326 Ом * км;

r05 = r0 * l5 = 1,84 * 0,15 = 0,276 Ом * км;

r06 = r0 * l6 = 7,85 * 0,04 = 0,314 Ом * км;

r07 = r0 * l7 = 4,9 * 0,06 = 0,294 Ом * км;

r08 = r0 * l8 = 1,84 * 0,2 = 0,368 Ом * км;

r09 = r0 * l9 = 2,94 * 0,15 = 0,441 Ом * км;

r10 = r0 * l10 = 1,84 * 0,09 = 0,1656 Ом * км;

Реактивное сопротивление каждой из 10 линий (расчетные данные взяты из предыдущих разделов):

x01 = x0 * l1 = 0,116 * 0,03 = 0,00348 Ом * км;

x02 = x0 * l2 = 0,4 * 0,083 = 0,0332 Ом * км;

x03 = x0 * l3 = 0,073 * 0,6 = 0,044 Ом * км; 

x04 = x0 * l4 = 0,116 * 0,03 = 0,00348 Ом * км;

x05 = x0 * l5 = 0,102 * 0,15 = 0,0153 Ом * км;

x06 = x0 * l6 = 0,107 * 0,04 = 0,00428 Ом * км;

x07 = x0 * l7 = 0,0997 * 0,06 = 0,005982 Ом * км;

x08 = x0 * l8 = 0,102 * 0,2 = 0,0204 Ом * км;

x09 = x0 * l9 = 0,11 * 0,15 = 0,0165 Ом * км;

x10 = x0 * l10 = 0,0997 * 0,09 = 0,008973 Ом * км;

Полное сопротивление каждой из 10 линий:

Z01 = sqrt (r01 2 + x01 2) = sqrt (0,326 2 + 0,00348 2) = 0,326 Ом;

Z02 = sqrt (r02 2 + x02 2) = sqrt (0,24 2 + 0,0332 2) = 0,242 Ом;

Z03 = sqrt (r03 2 + x03 2) = sqrt (0,095 2 + 0,044 2) = 0,105 Ом;

Z04 = sqrt (r04 2 + x04 2) = sqrt (0,326 2 + 0,00348 2) =  0,326 Ом;

Z05 = sqrt (r05 2 + x05 2) = sqrt (0,276 2 + 0,0153 2) = 0,277 Ом;

Z06 = sqrt (r06 2 + x06 2) = sqrt (0,314 2 + 0,00428 2) = 0,314 Ом;

Z07 = sqrt (r07 2 + x07 2) = sqrt (0,294 2 + 0,005982 2) = 0,294 Ом;

Z08 = sqrt (r08 2 + x08 2) = sqrt (0,368 2 + 0,0204 2) = 0,368 Ом;

Z09 = sqrt (r09 2 + x09 2) = sqrt (0,441 2 + 0,0165 2) = 0,441 Ом;

Z10 = sqrt (r10 2 + x10 2) = sqrt (0,1656 2 + 0,008973 2) = 0,166 Ом;

Расчитаем сопротивление силового трансформатора:

Sб = 1000 кВ*А;

Sт  = 250 кВ*А;

Zт = (Uк  / 100) * (Sб  / Sт ) = (4,5 / 100) * ( 1000 / 250) = 0,18 Ом;

Рассчитываем ток 3-х фазного короткого замыкания на каждом из потребителей.

Iкз1 = Uн  / sqrt (Z01 2  + Zт 2) = 400 /sqrt (0,326 2 + 0,18 2 ) = 1076,15 А;

Iкз2 = Uн  / sqrt (Z02 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,24 2 + 0,18 2 ) = 1101,71 А;

Iкз3 = Uн  / sqrt (Z03 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,105 2 + 0,18 2 ) = 909 А;  

Iкз4 = Uн  / sqrt (Z04 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,326 2 + 0,18 2 ) = 1076,15 А;

Iкз5 = Uн  / sqrt (Z05 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,277 2 + 0,18 2 ) = 1292 А;

Iкз6 = Uн  / sqrt (Z06 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,314 2 + 0,18 2 ) = 816,7 А;

Iкз7 = Uн  / sqrt (Z07 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,294 2 + 0,18 2 ) = 1271 А;

Iкз 8 = Uн  / sqrt (Z08 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,368 2 + 0,18 2 ) = 983 А;

Iкз 9 = Uн  / sqrt (Z09 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,441 2 + 0,18 2 ) = 852 А;

Iкз 10 = Uн  / sqrt (Z10 2  + Zт 2) = 400 / sqrt (0,166 2 + 0,18 2 ) = 863,5 А;

2.7 Расчёт ввода и выбор высоковольтной аппаратуры

Uн = 10,5 кВ;

L = 1,2 км;

Sн = 235 кВ*А;

Тип ввода – воздух;

Найдём полный расчётный ток по высокой стороне:

Iр = ΣSн / = 235 / () = 16,96 А;

Исходя из расчётного тока, по длительно допустимому току выбираем:

Страницы: 1, 2, 3, 4