Выбор схемы распределительных сетей
В соответствии с рекомендациями по проектированию электроснабжения промышленного предприятия для распределительных сетей принимаю напряжение 10 кВ. На выбор этого напряжения распределительных сетей также повлияло наличие на предприятии компрессорного отделения, привод компрессоров в котором осуществляется асинхронными двигателями с непосредственным присоединением к сети 10 кВ.
Для внутризаводского электроснабжения применяется смешанная схема питания цеховых подстанций.
Расчёт распределительных сетей завода
Расчёт распределительных сетей выполняется с целью определения сечений жил кабелей при известных токах нагрузки в нормальном и аварийном режимах.
Сечение каждой линии принято выбирать в соответствии со следующими условиями:
По номинальному напряжению:
UН КАБ>=UН СЕТИ, (5.1).
По нагреву расчётным током:
IДЛ. ДОП. >IРАБ.1, (5.2).
где IРАБ.1=IРАБ/КП, (5.3).
КП-корректирующий коэффициент,
КП=К1·К2, (5.4).
К1 - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды [5, т.7.32] ; К2 - поправочный коэффициент на число кабелей проложенных рядом (К2=1, если кабель один). В случае если кабели взаимно резервируют друг друга, то:
IДЛ. ДОП. >2·IРАБ.1, (5.5).
По экономической плотности тока, исходя из расчётного тока и продолжительности использования максимума нагрузок:
SЭК=IР/jЭК, (5.6).
По термической устойчивости кабеля. Производится путём определения наименьшего термически устойчивого сечения:
(5.7).
где IПО-установившийся ток трёхфазного КЗ; C=98-для кабелей с алюминиевыми жилами; tОТК-время срабатывания защиты; ТА-постоянная времени цепи КЗ. При определении сечения магистрали сначала рассчитывается головной участок, затем кабели между трансформаторными подстанциями. По наибольшему сечению принимается сечение магистрали.
Расчёты по определению сечений кабелей сведены в таблицу 5.5.2.1
Принимается марка кабеля ААБл, способ прокладки-в траншее.
Таблица 5.5.2.1
Результаты расчёта распределительных сетей завода.
Наименование Линии. |
Нагрузка
Принятое
Сечение,
мм2.
IДОП,
А.
Выбор кабелей на напряжение 0.4 кВ сведён в таблицу 5.5.2.2
Таблица 5.5.2.2
Результаты выбора кабелей на напряжение 0.4 кВ.
Наименование Линии. |
Нагрузка | Принятое Сечение, мм2. | IДОП, А. | ||
SР, кВА. | IР, А. | IАВ, А. | |||
КТП 11-ШРС 1 КТП 11-ШРС 2 КТП 11-ШРС 3 КТП 11-ШРС 4 | 56.25 146.45 146.45 150.36 | 82.72 215.4 215.4 221.1 | 165.44 430.75 430.75 442.2 | 3x70 2х (3х95) 2х (3х95) 2х (3х95) | 190 2х235 2х235 2х235 |
КТП 11-ШРС 5 КТП 11-ШРС 6 КТП 22-ШРС 7 КТП 25-ШРС 8 | 199.95 199.95 135.88 75 | 294 294 199.8 110.3 | 588.08 588.08 399.6 220.6 | 2х (3х150) 2х (3х150) 2х (3х95) 3х95 | 2х310 2х310 2х235 235 |
Для расчёта кабелей на термическую стойкость необходимо знать I (3) КЗ на шинах 10 кВ ГПП, а также I (3) КЗ на высоком напряжении ГПП. Расчёт ведётся в о. е. Расчётная схема приведена на рис.5.2.1
Принимаем Sб=100 МВА, U*C=1, Х*С=0.
ХВЛ=0.538·25*100/1152=0.102.
ХТР=0.105·100/25=0.42.
Для трансформаторов относительное сопротивление Х* соответствует UКЗ в о. е., т.е.:
U*К=0.01·UК%, (5.8).
U*К=0.105.
Для т. К-1:
Iб=Sб/√3·Uб, (5.9).
Iб=100/1.73*10.5=5.51 кА.
IК, С= Iб/ХΣ, (5.10).
ХΣ = ХВЛ+ ХТР, (5.11).
ХЛ РП=0.0292·100/102=0.029.
ХЛ Д=0.0015.
Если к месту КЗ подключён АД, то нужно учитывать их влияние. Действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ можно определить по формуле:
IК ДВ=0.9·IН ДВ/Х*Д, (5.12).
где 0.9-расчётная относительная ЭДС АД,
Х* Д-относительное сверхпереходное индуктивное сопротивление АД,
IН ДВ-номинальный ток одновременно работающих двигателей.
IН ДВ=N·РН ДВ/√3·UН ДВ·cos (φ) · (ŋ/100%), (5.13).
Где N-количество одновременно работающих двигателей.
В среднем можно принять Х* Д=0.2, тогда:
IК ДВ=0.9· IН ДВ/0.2=4.5· IН ДВ, (5.14).
Апериодическая составляющая IКЗ от АД не учитывается вследствие её быстрого затухания.
Суммарное значение ударного тока КЗ с учётом АД определяется по формуле:
iУД=√2· (КУД·IК+4.5· IН ДВ), (5.15).
IК ДВ=0.801 кА.
I (3) К-1= (Iб/ (ХВЛ+ ХТР)) + (IК ДВ/ ( (ХЛ ДВ/4) +ХЛ РП), (5.16).
I (3) К-1=23.176 кА.
SMIN= (1/98) ·23176·√0.75=204.1 мм2.
Т. к. влияние тока КЗ от АД учитывается только на том напряжении, на котором установлены АД, то для точки К-2 IК ДВ не учитывается.
Iб=0.502 кА.
I (3) К-2=4.922 кА.
Дата: 2019-07-24, просмотров: 229.