Электроснабжение текстильного комбината

8.4 Выбор способа канализации электроэнергии

Так как передаваемое в одном направлении мощности незначительны, то для канализации электроэнергии будем применять КЛЭП. Выбор сечения КЛЭП производится в соответствии с требованиями [5] с учетом нормальных и послеаварийных режимов работы электросети и перегрузочной способности КЛЭП различной конструкции. Кабели будем прокладывать в земле, время перегрузки принимаем равным 5 часам. Допускаемая в течении 5 суток на время ликвидации аварии перегрузка для КЛЭП с бумажной изоляцией составляет 25% [5]. План канализации электроэнергии был намечен ранее и представлен на рис.8.

Кабель выбирается по следующим условиям:

1)           По номинальному напряжению.

2)           По току в номинальном режиме.

3)           По экономическому сечению.

Кабель проверяется по следующим условиям:

1)           По току в послеаварийном режиме.

2)           По потерям напряжения.

3)           На термическую стойкость к токам КЗ.

Выберем кабель от ПГВ до ТП8.

Максимальная активная мощность

 кВт

Максимальная реактивная мощность

 кВар

Полная мощность

 кВА

Расчетный ток кабеля в нормальном режиме

  А

Расчетный ток кабеля в послеаварийном режиме

  А

Экономическое сечение:

  мм2

где экономическая плотность тока jЭ для кабелей с бумажной изоляцией с алюминиевыми жилами при числе часов использования максимума нагрузки в год более 5000 (Тmax = 6220ч) согласно [5] равны 1,2 А/мм2.

Предварительно принимаем кабель марки ААШ в сечении 20 мм2 с допустимым током Iдоп = 105 А.

Допустимый ток при прокладке кабеля в земле определяется по выражению:

где К1 – поправочный коэффициент для кабеля, учитывающий фактическое тепловое сопротивление земли, нормальной почвы и песка влажностью 7-9%, для песчано-глинистой почвы влажностью 12-14% согласно [5] К1 = 1,0.

К2 – поправочный коэффициент, учитывающий количество параллельно проложенных кабелей в одной траншее из [5].

К3 – поправочный коэффициент, учитывающий допустимую нагрузку кабелей на период ликвидации послеаварийного режима, для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией при коэффициенте предварительной нагрузки 0,6 и длительности максимума перегрузки 5 часов согласно [5] К3 = 1,3.

 А

 А

Перегрузка кабеля:

Проверку на термическую стойкость и по потерям напряжения проводить не будем, так кА не известны ток короткого замыкания и допустимые потери напряжения.

Выбор остальных кабелей сведем в табл.10.

Таблица 10 Выбор кабелей

Выбор кабелей для потребителей напряжением 6 кВ рассмотрим на примере ЭД 6 кВ цеха №19. Принимаем, что в цехе установлены два ЭД, тогда мощность одного электродвигателя:

  кВт

Из [7] выбираем стандартный ЭД:

СДН32-19-39-16 со следующими параметрами: SН = 1680 кВА; РН = 1600кВт; UН = 6 кВ; h =0,953. Для остальных цехов выбранные стандартные ЭД представленные в табл. 11.

Расчетный ток нормального режима:

 А

Экономическое сечение:

 мм2

Выбираем кабель марки ААШ с сечением 185 мм2 с Iдоп = 420 А.

В компрессорной (цех № 17) устанавливаем двигатели марки СДН32-20-49-20, в количестве двух штук.

Таблица 11

9. Расчет токов короткого замыкания

Токи КЗ рассчитываются на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ППЭ (К-1), на секциях шин 6 кВ ППЭ (К-2), на шинах 0,4 кВ ТП4 (К-3). Исходная схема для расчета токов КЗ представлена на рис.9, а схемы замещения на рис.10 для расчета токов КЗ выше 1000 В, на рис. 11 для расчетов КЗ ниже 1000 В.

Расчет токов КЗ в точке К-1 и К-2 проводим в относительных единицах. Для точки К-3 расчет будем проводить в именованных единицах без учета системы, так как система большой мощности и её можно считать источником питания с неизменной ЭДС и нулевым внутренним сопротивлением. Для точки К-2 будем учитывать подпитку от электродвигателей.

Расчет тока КЗ в точке К-1.

За базисную мощность принимаем мощность системы: Sd = SC = 800 МВА;

Базисное напряжение: Ud1 = 115 кВ;

Базисный ток:

;  кА, (9.1)

Параметры схемы замещения.

ХС = 0,6 о.е. согласно исходных данных;

, (9.2)

 о.е.

где Х0 = 0,42– удельное сопротивление ВЛЭП, Ом/км

l – длина ВЛЭП, км.

Сопротивление петли КЗ в точке К-1

,  (9.3)

о.е.

Периодическая составляющая тока трехфазного КЗ в точке К-1

, (9.4)

 кА

Периодическая составляющая тока двухфазного КЗ в точке К-1

  кА, (9.5)

Постоянная времени цепи КЗ Та = 0,028 с, ударный коэффициент Куд = 1,7 [3]

Ударный ток в точке К-1

, (9.6)

 кА

Расчет тока КЗ в точке К-2. Базисное напряжение: Ud2 = 6,3 кВ;

Базисный ток:

; (9.7)

 кА

Точка К-2 расположена на шинах РУНН ПГВ. Сопротивление силового трансформатора на ППЭ :

Трансформатор типа ТРДН-40000/110 без расщепленной обмотки Н.Н.

, (9.8)

, (9.9)

, (9.10)

К сопротивлениям до точки К-1 прибавляется сопротивление трансформатора.

ХК-2=ХК-1+ХВ +ХН1 =0,678+3,67+0,262=4,61. (9.11)

Ток короткого замыкания от системы:

 кА,           (9.12)

В этой точке необходимо учитывать подпитку тока КЗ от синхронных двигателей.Определяется сопротивление подпитывающей цепочки. Сопротивление двигателей и кабельной линии от двигателей цеха № 17 до шин РУНН ПГВ (для двиг-й мощностью P=540 кВт СДН32-20-49-20):

l=0,01 км; Х0=0,083 Ом/км; r0=0,62 Ом/км.

;

;

;

где Х"d- сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя.

. (9.13)

 кА., (9.14)

Сопротивление двигателей и кабельной линии от двигателей цеха №19 до шин РУНН ПГВ (для двиг-й мощностью P=1600 кВт СД32-19-39-16):

l=0,29 км; Х0=0,073 Ом/км; r0=0,167 Ом/км.

;

;

;

где Х"d- сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя.

.

 кА.

Тогда значение ударного тока:

 кА.

Расчет тока КЗ в точке К-3. Расчет токов КЗ в точке К-3 проведем в именованных единицах. Определим схемы замещения.

Сопротивления трансформатора ТМЗ-630:

RТ = 3,4 мОм; ХТ = 13,5 мОм [3].

где  – загрузка трансформатора в послеаварийном режиме.

А

Выбираем трансформаторы тока типа ТШЛП-10УЗ с nТ = 1000/5

Сопротивления трансформаторов тока:

RТА = 0,05 мОм; ХТА = 0,07 мОм [3]

По условиям выбора UН ³ Uсети = 0,38 кВ;

, (9.15)

 А

Выбираем автомат типа АВМН 10Н

UH = 0,38 кВ; IН = 1000 А; IН ОТКЛ =20 кА [7]

Сопротивление автомата RA = 0,25 мОм; ХА = 0,1 мОм [3].

Переходное сопротивление автомата RК = 0,08 мОм [3]

Сопротивление алюминиевых шин 80х6 с Iдоп = 1150 А; l = 3 м, аСР = 60 мм; RШ = R0 ×l = 0,034×3 = 0,102 мОм; ХШ = Х0 × l = 0,016 × 3 = 0,048 мОм.

, (9.16)

 мОм

, (9.17)

 мОм

Сопротивление цепи КЗ без учета сопротивления дуги:

 мОм

Согласно [3] сопротивление дуги Rд в месте КЗ, принимается активным и рекомендуется определять отношением падения напряжения на дуге Uд и около КЗ IКО в месте повреждения, рассчитанным без учета дуги.

, (9.18)

где ,

где Ед – напряженность в стволе дуги, В/мм2

lд – длина дуги, мм.

IКО – ток КЗ в месте повреждения, рассчитанный без учета дуги, кА.

При IКО > 1000 А Ед = 1,6 В/мм

Длина дуги определяется в зависимости от рассмотрения а между фазами проводников в месте КЗ.

, (9.19)

Из [3] для КТП с трансформаторами мощностью 630 кВА а =60 мм.

, (9.20)

 кА > 1000 А

Следовательно Ед = 1,6 В/мм

Тогда сопротивление дуги:

, (9.21)

 мОм

, (9.22)

 мОм

Полное сопротивление цепи КЗ:

, (9.23)

 мОм

Тогда периодическая составляющая тока трехфазного КЗ в точке К-3.

, (9.24)

 кА

,           (9.25)

 с

, (9.26)

, (9.27)

 кА

Результаты расчета токов КЗ сведены в табл. 12

Таблица 13 - Результаты расчета токов КЗ

10. Выбор электрических аппаратов

10.1 Выбор аппаратов напряжением 110 кВ

Выберем выключатель 110 кВ

Условия выбора:

1.            По номинальному напряжению

2.            По номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного выключателя.

1.  Проверка на электродинамическую стойкость:

1.1.    По удельному периодическому току КЗ

1.2.    По ударному току КЗ

2.            Проверка на включающую способность.

2.1.    По удельному периодическому току КЗ

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11