Ответ: Выбрано 4*УКБ-0,38-50УЗ, трансформатор ТМ 630/10/0,4; Кз = 0,84.

5. Расчёт сечения и выбор проводов для питания подстанции (КТП)

Проверка выбранного сечения по допускаемой величине потери напряжения.

Высшее напряжение подстанции 6кВ низшее 0,4кВ.

Методика расчёта

Рассчитать линию электропередачи (ЛЭП)- это значит определить:

-                     сечение провода и сформировать марку;

-                     потери мощности;

-                     потери напряжения.

,

Потери мощности в ЛЕП определяются по формулам

; ,

где Iм.р – максимальный расчётный ток в линии при нормальном режиме работы, А. Для трёх фазной сети.

∆Pлэп – потери активной мощности в ЛЭП, МВт;

∆Qлэп – потери реактивной мощности в ЛЭП, Мвар;

Sпер – полная передаваемая мощность, МВА;

Uпер – напряжение передачи, кВ;

Rлэп, Xлэп – полное активное и индуктивное сопротивление, Ом;

nлэп – число параллельных линий.

.

Сопротивление в ЛЭП определяются из соотношений

; ,

где r0, x0 – удельные сопротивления, Ом/км.

Значение активного сопротивления на единицу длины определяется для воздушных, кабельных и других линий при рабочей температуре

,

где γ – удельная проводимость, .

Так как чаще всего длительно допустимая температура проводников 65 или 70 ˚С, то без существенной ошибки принимают

γ = 50 для медных проводов,

γ = 32 для алюминиевых проводов;

F – сечение проводника (одной жилы кабеля), мм2.

Значение индуктивного сопротивления на единицу длины с достаточной точностью принимается равным

Х0 = 0,4 Ом/км для воздушных ЛЭП ВН;

Х0 = 0,08 Ом/км для кабельных ЛЭП ВН.

Потери напряжения в ЛЭП определяются из соотношения

,

где ∆Uлэп – потеря напряжения в одной ЛЭП, %;

Pлэп – передаваемая по линии активная мощность, МВт;

Lлэп – протяженность ЛЭП, км;

r0, x0 – активное и индуктивное сопротивления на единицу длины ЛЭП;

Uлэп – напряжение передачи, кВ.

Для перевода % в кВ применяется соотношение

.

Определяем максимальный расчетный ток (2 – 130);

;

Определяется минимальное сечение проводов по формуле (2 – 131);

где F – сечение проводов, мм2.

Выбираем алюминиевый кабель проложенный в земле с сечением жил 25мм2.

Определяется сопротивление ЛЭП

;

;

.

Определяются потери мощности в ЛЭП

;

;

;

;

Определяются потери напряжения в ЛЭП

;

.

Ответ: кабель 3×25мм2, Iдоп = 60А, Lлэп = 320м, ΔSлэп = 4кВА, ΔUлэп = 0,55%.

6. Расчёт и выбор автоматов на 0,4кВ

Определяем силу тока после трансформатора на низкой стороне

;

Выбираем шины алюминиевые прямоугольного сечения 60×8мм, Iдоп = 1025А

Выбираем автомат серии Э10 (Электрон) Iном = 1000 А, коммутационная способность iвкл = 84 кА, Iоткл = 40 кА, односекундная термическая устойчивость iy = 1100 кА2*с.

Распределяется нагрузка по РУ

Для ШМА выбираем алюминиевые шины сечением 60×6мм2, Iдоп = 870А.

Определяем сечение кабелей и автоматы ШНН – ШМА

Выбираем трёхжильный кабель АВВГ 3×3×150мм2 на Iдоп = 3×255А, L = 10м, проложенный в воздухе и автомат АВМ - 10Н, Iном = 1000А, Iрас = 1000А, iвкл = 42кА, Iоткл = 20кА, уставка тока мгновенного срабатывания 2000А.

Выбранное сечение проверяем по потере напряжения.

.

Для ШРА выбираем алюминиевые шины сечением 25×3мм2, Iдоп = 265А.

Определяем сечение кабелей и автоматы ШНН – ШРА

Выбираем четырёхжильный кабель АВВГ 150мм2 на Iдоп= 255А, L=10м, проложенный в воздухе и автомат АВМ-4Н, Iном = 400А, Iрас =400А, iвкл = 42кА, Iоткл = 20кА, уставка тока мгновенного срабатывания 700А.

Выбранное сечение проверяем по потере напряжения.

.

Определяем сечение кабелей и автоматы для РУ (22 электрозадвижки и 8 осевых вентиляторов) с учётом коэффициента спроса;

;

выбираем четырёхжильный кабель АПВ с сечением жил 2,5мм2, Iдоп = 19А,

L = 10м, автомат АЕ2020 Iн = 16А, Iрас = 16 А

Выбранное сечение проверяем по потере напряжения.

.

Определяем номинальные токи двигателей по формуле;

;

;

;

;

;

.

По номинальным токам электродвигателей выбираем сечения проводов марки АПРТО (одного четырёх жильного), данные заносим в таблицу.

Выбираем диаметры труб для прокладки кабеля. Для четырёх жильного провода АПРТО при сечениях 2,5мм2 выбираем сечение 20мм, для 70мм2 – 70мм. Выбираем автоматы серии АЕ2000 с комбинированным расцепителем. Для двигателя с Рном = 1,1кВт выбираем автомат АЕ2020 с номинальным током теплового расцепителя Iт.р = 3,15А, что больше 2,86А. Проверим его на несрабатывание при пуске двигателя. Пусковой ток Iпуск = 20А был определён ранее. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя равен . Так как , то автомат не сработает при пуске. Здесь коэффициент запаса для автоматов серии А3700 и АЕ2000 равен 1,25. Аналогично выбираем для остальных двигателей.

Рном = 0,18кВт, автомат АЕ2020 Iт.р = 0,4А, ;

Рном = 55кВт, автомат А3715Б Iт.р = 125А, ;

Рном = 200кВт, автомат А-3730Б Iт.р = 400А, ;

Рном = 160кВт, автомат А-3730Б Iт.р = 400А, ;

По номинальным мощностям электродвигателей выбираем магнитные пускатели с тепловыми реле. Для двигателя с Рном = 55кВт и током Iном = 109,4А выбираем пускатель защищённого исполнения типа ПАЕ-522 с тепловым реле ТРП-150. Предельная мощность включаемого двигателя 55кВт. Анологично выбираем пускатели и для остальных двигателей.

Рном = 1,1кВт, пускатель ПМЕ-122 с тепловым реле ТРН-8 на 4кВт;

Рном = 0,18кВт, пускатель ПМЕ-122 с тепловым реле ТРН-8 на 4кВт;

Рном = 200кВт, контакторы трёхполюсные КТВ-35 Iном = 600А.

Рном = 160кВт, контакторы трёхполюсные КТВ-35 Iном = 600А.

Определяем длину кабельных линий по допустимой потере напряжения с учётом потерь в магистральных кабелях, для 0,38кВ составляет 19В.

Длина кабеля проложенного в трубе составит для двигателя мощностью:

Рном =55кВт, ; берём 200м

Рном = 1,1кВт, ; берём 400м

Рном = 0,18кВт, ; берём 2000м

Рном = 160кВт, ; берём 250м

Длина кабеля проложенного в земле составит для двигателя мощностью:

Рном = 200кВт, .берём 200м

Где ΔUд – допустимая потеря напряжения в кабеле, В;

γ – удельная проводимость, ;

Fк – сечение кабеля мм2;

Uном – номинальное напряжение, В;

Рном – номинальная мощность двигателя, кВт.

7. Расчёт токов короткого замыкания (т.к.з.) на шинах РП 0,4кВ. и на шинах 6кВ. Выбор разъединителей

Методика расчёта

- по расчётной схеме составить схему замещения, выбрать точки КЗ;

- рассчитать сопротивления;

- определить в каждой выбранной точке 3-фазные, 2-фазные и 1-фазные токи КЗ, заполнить "Сводную ведомость токов КЗ".

Схема замещения представляет собой вариант расчётной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи - электрическими. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприёмнике.

Точки КЗ нумеруются сверху вниз, начиная от источника.

Для определения токов КЗ используются следующие соотношения:

а) 3-фазного.кА:

,

где Uк – линейное напряжение в точке КЗ, кВ;

Zк – полное сопротивление до точки КЗ, Ом;

б) 2-фазного, кА:

;

в) 1-фазного, кА:

,

где Uкф – фазное напряжение в точке КЗ, кВ;

Zп – полное сопротивление петли "фаза - нуль" до точки КЗ, Ом;

Zт(1) – полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом;

г) ударного, кА:

,

где Ку – ударный коэффициент, определяется по графику

.

д) действующего значения ударного тока, кА:

,

где q – коэффициент действующего значения ударного тока,

Сопротивления схем замещения определяются следующим образом.

1. Для силовых трансформаторов по таблице 1.9.1 или расчётным путём из соотношений:

 ; ; ,

где ∆Рк – потери мощности КЗ, кВт;

uк – напряжение КЗ, %;

Uнн – линейное напряжение обмотки НН, кВ;

Sт – полная мощность трансформатора, кВА;

2. Для токовых трансформаторов по таблице 1.9.2.

3. Для коммутационных и защитных аппаратов по таблице 1.9.3.

4. Для ступеней распределения по таблице 1.9.4.

5. Для линий ЭСН кабельных, воздушных и шинопроводов из соотношений

; ,

где r0, х0 – удельное активное и индуктивное сопротивления, мОм/м;

Lл – протяжённость линии, м.

Сопротивления элементов на ВН приводятся к НН по формулам

; ,

где Rнн, Xнн – сопротивления, приведённые к НН, мОм;

Rвн, Xвн – сопротивления на ВН, мОм;

Uнн, Uвн – напряжения низкое и высокое, кВ.

Алюминиевый кабель ВН длиной 320м и сечением жил 25мм2;

; ;

; .

Сопротивления приводятся к НН

;

.

Для трансформатора

Rт = 3,1мОм, Хт = 13,6мОм; .

Для автоматов

SF – RSF = 0,1 мОм; xSF = 0,1 мОм; RuSF = 0,15 мОм;

SF1 – RSF1 = 0,1 мОм; xSF1 = 0,1 мОм; RuSF1 = 0,15 мОм;

SF2 – RSF2 = 0,15 мОм; xSF2 = 0,17 мОм; RuSF2 = 0,4 мОм;

Для кабельных линий (КЛ) КЛ1:

; .

Так как в схеме 3 паралельных кабеля, то

;

; .

КЛ2: ; .

; .

Для ступеней распределения Rc1 = 15мОм, Rc2 = 20мОм

Для шинопровода ШМА 1250

r0 = 0,034мОм/м; х0 = 0,016 мОм/м; r0п = 0,068мОм/м; х0п = 0,053 мОм/м;

;

Упрощается схема замещения, вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ и наносятся на схему

;

;

;

.

;

Вычисляются сопротивления до каждой точки КЗ и заносятся в "Сводную ведомость"

; ;

;

;

;

;

;

;

;

; ; ;

Определяются коэффициенты Ку и q

;

;

;

;

;

.

Определяются 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заносятся в "Ведомость":

;

;

;

;

;

;

Определяем силу ударного тока с учётом электродвигателей

Сила номинального тока двигателей

;

Сила ударного тока от двигателей

;

;

Сила ударного тока с учётом электродвигателей составит

;

;

Сила ударного тока с учётом электродвигателей составит

;

;

.

Сводная ведомость токов КЗ

Страницы: 1, 2, 3