Электроснабжение восточной части Феодосийского района электрических сетей с разработкой сетей резервного источника питания потребителей

(8756 –8749,5)*100/8749,5 = 0,08%,

то варианты считаются равноценными, поэтому выбираем вариант с наименьшими капитальными затратами т. е. 2 х 250 кВА.

3.5 Выбор места расположения питающей подстанции

Место расположения ШР определяется по картограммам нагрузок в зависимости от мощности, запитанных от него электроприёмников.

Распределительные шкафы и цеховую трансформаторную подстанцию целесообразно устанавливать в центре электрических нагрузок (ЦЭН). Координаты ЦЭН определяют по формуле:

Хцэн = ΣХiРi/ ΣРном.i , (23)

Yцэн = ΣYiРi/ ΣРном.i , (24)

где Хi - координата i – го электроприёмника по оси абсцисс, м;

Yi – координата i – го электроприёмника по оси ординат, м;

Рном.i – номинальная мощность i – го электроприёмника, кВт.

Для трансформаторной подстанции берутся координаты всех ШР. Расчёты рассмотрим на примере ШР-1:

Покажем расчёт на примере ШР-1

Хцэн = (1,5 · 11 + 9 · 5 + (12,5 · 5) · 4 + 17 · 5 + 20 · 5) /46 = 496,5/46 = 11м ,

Yцэн = (50 · 11 + (50 · 5) · 2 + 45 · 5 + 42 · 5 + 39 · 5 + 36 · 5 + 45 · 5)/46 = 2085/46 = 45,5м,

Для остальных шкафов распределительных и подстанций расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 4

Таблица 4.

2.6 Расчёт сети 0,38кВ

Выбор аппаратов защиты

Выбор сечения проводника для отдельного электроприемника покажем на примере вентилятора 10/1. Сечение питающего проводника выбираем по следующим условиям:

По допустимому нагреву

Iдоп ≥ Iр , (25)

где Iдоп – допустимый ток проводника, определяется сечением токоведущей жилы, ее материалом, количеством жил, типом изоляции и условиями прокладки, А;

Iр =Рном/√3 · U ·cosφ, (26)

Iр =11/√3 · 0,38 · = 21А,

Данному току соответствует провод АПВ сечением 4 мм² с Iдоп = 28 А [7, табл. 1.3.5]

Проверяем выбранное сечение по допустимым потерям напряжения:

∆Uдоп ≥ ∆Uр (27)

где ∆Uдоп – допустимые потери напряжения, ∆Uдоп = 5%

∆Uр – расчётные потери напряжения, %

∆Uр% = 105 · Рном · L (ro + xo tg φ)/ U ном² (28)

где L – длина проводника, км;

ro - активное сопротивление 1км проводника, ro = 3,12Ом/км, [8, табл. 2-5];

xo - реактивное сопротивление 1км проводника, xo = 3,12Ом/км, [8, табл. 2-5];

∆Uр%= 105 · 11 · 0,012 · (3,12 + 0,073 · 0,75) / 380² = 0,28 %

т.к. и ∆Uр < ∆Uдоп , то сечение 4 мм² соответствует допустимым потерям напряжения.

В качестве аппарата защиты выбираем предохранитель по следующим условиям:

Uном.пр > Uном , (29)

Iном.пр > Iр , (30)

Iпл.вс > Iпик / α, (31)

где Uном.пр – номинальное напряжение предохранителя, В;

Iном.пр - номинальный ток предохранителя, А;

Iпл.вс – номинальный ток плавкой вставки, А;

Iпик – пиковый ток, А;

α – коэффициент, учитывающий условия пуска, α = 2,5 [3, табл. 6.3]

Iпик = Кп ∙ Iр , (32)

где Кп – кратность пускового тока по отношению к току нормального режима, Кп = 5 [3];

Iпик = 21∙5 = 105А

Uном.пр > 380В , (33)

Iном.пр > 21А , (34)

Iпл.вс > 105/2,5 = 42А , (35)

Выбираем предохранитель ПН-2 Iном=100А Iпл.вс=50А.

Проверяем выбранный провод на соответствие выбранному предохранителю по условию:

Iдоп ≥ Кз ∙ Iз , (36)

где Кз – кратность допустимого тока проводника по отношению к току срабатывания аппарата защиты, Кз=1 [3, табл. 6.5];

Iз – ток срабатывания защиты, Iз=50А.

т.к. 28 < 1 ∙ 50, то провод не соответствует аппарату защиты поэтому выбираем провод АПВ-16мм2, Iдоп = 60А [7, табл. 1.3.5]

Расчёт для группы электроприёмников покажем на примере ШР-1.

В соответствии с условием (24) Iр = 34,4А. Выбираем провод АПВ-10мм2 [7, табл. 1.3.5].

По формуле (28) находим:

∆Uр%= 105 · 17,8 · 0,05 · (3,12 + 0,073 · 0,75) / 380² = 2 %,

Провод АПВ-10мм2 соответствует допустимым потерям напряжения, т.к. ∆Uр=2%≤∆Uдоп=5% [7]

В качестве аппарата устанавливаем предохранитель

Находим пиковый ток:

Iпик = Iр – Ки ∙ Iнб + Iпуск.нб (37)

где Iпик – пусковой ток наибольшего электроприёмника

Iпик = 34,4 – 0,65 ∙ 20,8 + 140 = 124,9

По условиям (29), (30), (31) выбираем предохранитель ПН-2 Iном.пр =100А , Iпл.вс =50А,

Проверяем предохранитель по селективности, однолинейная схема ШР-1 дона на рис. 2

Рис. 2

Предохранитель на вводе не селективен, поэтому выбираем предохранитель ПН-2 Iном.пр =100А , Iпл.вс =80А

Проверяем выбранный провод на соответствие выбранному предохранителю по условию (36), т.к. 34,4 ≤ 1 ∙ 80, то провод не соответствует аппарату защиты, поэтому находим, что данному предохранителю соответствует провод АПВ-35мм2 [7, табл. 1.3.5].

Для остальных электроприемников и шкафов распределительных расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 5

Таблица 5

3.7 Расчет сети напряжением выше 1кВ

Определяем экономически целесообразное сечение по формуле:

Sэк = Iр/ Jэк , (38)

где Jэк – экономическая плотность тока, Jэк = 1,2 А/мм2 [3, табл. 6.8];

В соответствии с формулой (26)

Iр = 2 · 250 / √3 · 6 = 48А,

Sэк = 48 / 1,2 = 40 мм²,

Выбираем ближайшее стандартное сечение - 35 мм².

Выбираем кабель ААБ-3х35мм2.

Проверяем выбранный кабель на термическую стойкость к токам к.з. Термически устойчивое сечение к токам к.з. определяется по формуле:

Fm.y.= I∞ · √t пр / С, (39)

где I∞ - установившееся значение периодической составляющей тока к.з., I∞ = 2850А(см. разд. 2.8);

С – коэффициент, учитывающий разницу теплоты выделенной проводником до и после короткого замыкания, С = 95 [3, с. 200];

tпр – фиктивное время, при котором установившийся ток к.з выделяет то же количество теплоты, что и действительный ток к.з. за действительное время при tg = 0,15с, t пр = 0,2с, при β’’=2 [3, рис. 15.10].

Кабель ААБ 3 х 35 термически устойчив к токам короткого замыкания.

Окончательно выбираем кабель ААБ 3 х 35

3.8 Расчет токов короткого замыкания

Расчёт проводим в относительных единицах при базисных условиях. В соответствии с заданием и результатами проектирования составляем расчётную схему и схему замещения. Расчётная схема дона на рис. 3, схема замещения на рис. 4

рис. 3                                     рис. 4

Примем что базисная мощность Sб = 100МВА, базисное напряжение Uб = 6,3кВ.

Сопротивление воздушной линии находится по формуле:

Хвл*б = Хо ∙ L ∙ Sб/U2ном.ср , (40)

где Uном.ср – среднее номинальное напряжение ступени, кВ

Хвл*б = 0,4 ∙ 45 ∙ 100/372 = 1,3 ,

Сопротивление трансформатора находится по формуле:

 (41)

Определяем реактивное сопротивление кабельной линии по формуле (40):

Хкл*б = 0,087 ∙ 0,15 ∙ 100/6,32 = 0,03

Находим активное сопротивление по формуле:

rкл*б = rо ∙ L ∙ Sб/U2ном.ср.каб , (42)

rкл*б = 0,894 ∙ 0,15 ∙ 100/6,32 = 0,33

Используя признаки параллельного и последовательного соединения сопротивлений находим активное и индуктивное результирующие сопротивления:

Хрез*б = 1,3+1,9+0,015 =3,215,

Rрез*б = 0,165,

Так как Rрез*б ≤Хрез*б /3 то Хрез*б = Zрез*б.

Определяем ток короткого замыкания по формуле:

Iк.з. = Iб/Zрез*б , (43)

где Iб – базисный ток, кА.

По формуле (14) находим базисный ток

Iб = 100/√3∙ 6,3 = 9,17кА,

Iк.з. = 9,17/3,215 = 2,85кА,

Определяем ударный ток:

Iу = 2,55 ∙Iк.з., (44)

Iу = 2,55 ∙2,85 = 5,4кА,

Находим мощность короткого замыкания:

Sк.з. = Sб/Zрез.*б , (45)

Sк.з. = 100/3,215 = 31,10 МВА .

3.9 Выбор оборудования подстанции

Выбор разъединителей производим по следующим условиям:

Uном р > Uном (46)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8