Материал: Электроснабжение электромеханического цеха

где Кз.а- коэффициент защитного аппарата

3. По условию механической прочности

Производим расчет сечений кабелей, которые питают электродвигатели вентиляторов на участке от распред. устройства до станции управления.

. По допустимому нагреву Iдоп≥11,4 А

2. По согласованию с аппаратом защиты Iдоп≥ 1х16 =16А

Выбираем кабель марки АВВГ 5×2,5 Iдоп=19А

Производим расчет сечений кабелей, которые питают электродвигатели вентиляторов от распред. устройства до станции управления

. По допустимому нагреву Iдоп≥11,4 А

2. По согласованию с аппаратом защиты Iдоп ≥ 1х16 =16А

Выбираем кабель марки АВВГ 4×2,5 Iдоп=19А

Произведём выбор площади сечения кабеля питающего распределительный пункт 1.

1. По допустимому нагреву Iдоп≥176,2 А

2. По согласованию с аппаратом защиты Iдоп≥ 1х200 =200А

Выбираем шинопровод ШРА 15х3 IН =160 А. Аналогичным образом производим расчёт и выбор защитных аппаратов и сечения проводов и кабелей для остальных распределительных пунктов. Данные расчёта заносим в таблицу.

Таблица 9 Сводная ведомость электроснабжения электроприёмников

. Расчёт и обоснование питающих и распределительных сетей высокого напряжения

. Определим расчётный ток трансформатора на стороне 10 кВ

IH==14,5 А

. Определим расчётное сечение провода

SЭК==13,2 мм2

Принимаем к прокладке кабель АСГУ 3х25. Iдоп=75 А.

Проверяем сечение проводника по условию Iдоп=75А > IН=14,5А

. Определяем сопротивление кабельной линии

R=rO L                                                                                           (21)

X= xOL                                                                                          (22)

где rO-удельное активное сопротивление проводника Ом/км

xO -удельное индуктивное сопротивление проводника Ом/км

rO=1000/(gS)                                                                                  (23)

где g -удельная проводимость(м/(Ом х мм2))

rO=1000/(32х25)=1,28 Ом/км

Значение xO принимают равным 0,08 Ом/км для кабельных линий высокого напряжения

R=1,28х1,5=1,92 Ом

Х=0,08х1,5=0,12 Ом

. Определяем потери мощности в ЛЭП

ΔР==404 кВт

ΔQ==75 кВар

ΔS===411кВА

. Потери напряжения в ЛЭП

ΔU===775,7 В или 7,75%

. Расчёт токов короткого замыкания

Расчёт токов короткого замыкания необходим для выбора аппаратуры защиты и проверки элементов электроустановок на электродинамическую и термическую устойчивость, проектирования и наладки релейной защиты, выбора средств и схем грозозащиты, выбора и расчёта токоограничивающих и заземляющих устройств. Составляем расчётную схему сети

Рисунок 4 Расчётная схема сети и схема замещения

.        Определим сопротивления элементов схемы замещения

Определяем сопротивление кабельной линии

RС =rO LС =1,28х1,5=1,92 Ом

XС= xOLС=0,08х1,5=0,12 Ом

Сопротивление кабельной линии 10 кВ приводим к напряжению 0,4 кВ

RC= RC* =1,92х(2=0,003 Ом =3 мОм

ХC= ХC* =0,12х(2=0,0002 Ом =0,2 мОм

Из таблицы 1.9.1/1/ выписываем значения сопротивлений трансформатора мощностью 250 кВА

RТ = 9,4 мОм; ХТ =27,2 мОм; ZT(1) /3=90 мОм

Выписываем значения сопротивлений автоматических выключателей (т 1.9.3 /1/)

Для 1SF R1SF= 11,12 мОм ;X1SF = 0,13 мОм ;RП1SF=0,25 мОм

Для 4SF R4SF= 0,4 мОм ;X4SF = 0,5 мОм ;RП4SF=0,6 мОм

Для QF4 RQF4= 1,3 мОм ;XQF4 = 1,2 мОм ;RПQF4=0,75 мОм

Выписываем значения сопротивлений для ступеней распределения (т 1.9.4 /1/)

Для ШО-70(ШНН) RС1= 15 мОм

Для РП1 RС2= 20 мОм

Определяем сопротивления ШРА

RШРА =rO LШРА

XШРА= xOLШРА

где значение rO принимаем по таблице 1.9.5/1/.

RШРА = 0,21х0,04=8,4 мОм

XШРА= 0,21х 0,04=8,4 мОм

RКЛ2 = 12,5х0,016=200 мОм

XКЛ2= 0,116х0,016=1,85 мОм

.6 Упрощаем схему замещения заменяя сопротивления элементов цепи эквивалентными

RЭ1 = RС+ RТ+ R1SF+ RП1SF+ RС1 =3+9,4+11,12+0,25+15=38,77 мОм

ХЭ1 = ХС+ ХТ+ Х1SF =0,2+27,2+0,13= 27,53 мОм

RЭ2 = R4SF+ RП4SF +RШРА + RС2 =0,4+0,6+8,4+20=29,4 мОм

ХЭ2 = Х4SF +ХШРА =0,5+8,4=8,9 мОм

RЭ3 = RQF4+ RПQF4 +RКЛ2 =1,3+0,75+200=202,05 мОм

ХЭ3 = ХQF4 +ХКЛ2 =1,2+1,85=3,05 мОм

Рисунок 5 Упрощенная схема замещения

. Определяем результирующие сопротивления до точек к.з

RК1 = RЭ1 =38,77 мОм

ХК1= ХЭ1 =27,53 мОм

ZK1 ===47,55 мОм

RК2 = RК1+ RЭ2=38,77+29,4=68,17 мОм

ХК2= ХK1+ ХЭ2=27,53+8,9=36,43 мОм

ZK2 ===77,3 мОм

RК3 = RК2+ RЭ3=68,17+202,05=270,2 мОм

ХК3= ХK2+ ХЭ3=36,43+3,05=39,48 мОм

ZK3 ===273,5 мОм

=1,87

=6,85

. Определяем значение ударного коэффициента КУ (рис 1.9.2/1/)

КУ1 =1

КУ2 =1

КУ3 =1

q1===1

. Находим значения трёхфазных и двухфазных токов короткого замыкания

IK1(3)==4,8 кА                                         (24)

IK2(3)= =3 кА

IK3(3)= =0,84 кА

Действующее значение ударного тока

IУК1= q1 IK1(3)=1х4,8= 4,8 кА

IУК2= q2 IK2(3)=1х3=3 кА

IУК3= q3 IK3(3)=1х0,84=0,84 кА

Мгновенное значение ударного тока

iУ1= КУ1 IK1(3) =х1х4,8=6,7 кА                                      (25)

iУ2= КУ2 IK2(3) =х1х3=4,2 кА

iУ3= КУ3 IK3(3) =х1х0,84=1,2 кА

IK1(2)=0,87 IK1(3)=0,87х4,8=4,2 кА

IK2(2)=0,87 IK2(3)=0,87х3=2,6 кА

IK3(2)=0,87 IK3(3)=0,87х0,84=0,73 кА

Составляем схему замещения для определения однофазных токов короткого замыкания

Рисунок 6 Схема замещения для определения однофазных токов короткого замыкания

1.      Определяем сопротивления элементов схемы

RС1=15 мОм

RПКШРА=2rO LКЛ1=2х0,21х0,04=0,0168 Ом

ХПШРА=2хO LКЛ1=2х0,21х0,04=0,0168 Ом

RС2=20 мОм

RПКЛ2=2rO LКЛ2=2х12,5х0,016=0,4 Ом

ХПКЛ2=2хO LКЛ2=2х0,116х0,016=0,004 Ом

.        Определяем результирующие сопротивления до точек к.з

ZK1(1) =RРЕЗ1= RС1=0,015 Ом

RРЕЗ2= RРЕЗ1+ RПШРА+ RС2=0,015+0,0168+0,02=0,0518 Ом

ХРЕЗ2= ХПШРА=0,0168 Ом

ZK2(1) == =0,054 Ом

RРЕЗ3= RРЕЗ2+ RПКЛ2=0,0518+0,4=0,452 Ом

ХРЕЗ3= ХРЕЗ2 +ХПКЛ2=0,0168+0,004=0,0172 Ом

ZK3(1) == = 0,453 Ом

3.      Определяем токи однофазного короткого замыкания

 ==2,19 кА                                         (26)

 ==1,6 кА

 == 424А

Таблица 10 Сводная ведомость токов к.з

10 Обоснование выбора электрооборудования и проверка его на действие токов короткого замыкания

Произведём выбор высоковольтного выключателя на стороне 10 кВ

Высоковольтные выключатели выбирают исходя из следующих условий:

. По конструкции и роду установки

. По напряжению

Uн≥Uуст.н

где U.н- номинальное напряжение аппарата, кВ;

Uуст.н- номинальное напряжение электроустановки, кВ.

. По номинальному току

Iн≥Iраб.макс

где I.н- номинальный ток аппарата, кА;

Iраб.макс- максимальный рабочий ток, кА.

. По отключающей способности аппарата

IН.откл ≥ Iк(3)

где IН.откл- номинальный ток отключения аппарата, кА;

Iк.макс- максимальный ток короткого замыкания, кА.

Выбранный выключатель проверяют на электродинамическую и термическую стойкость

. Проверка на электродинамическую стойкость

iмах ≥ iу                                                                                         (27)

где iмах- максимально допустимый ток аппарата в амплитудных единицах, кА;

iу-ударный ток при коротком замыкании, А.

. Проверка на термическую стойкость

IТС≥I(3)К                                                                              (28)

IТС≥IР.ТС

где IТС- ток термической стойкости аппарата, указанный в каталоге для времени tТС , кА;

tПР- приведенное время короткого замыкания, с.

Определяем значения тока короткого замыкания на шинах 10 кВ

ZK ===1,93 мОм

Определяем токи короткого замыкания

 КУ =1 q=1

IK(3)==3 кА

IУК= q IK(3)=1х3= 3 кА

iУ= КУ IK(3) =х1х3=4,23 кА

IK(2)=0,87 IK(3)=0,87х4,23=3,68 кА

Выбираем выключатель ВВЭ-10/20-630 УЗ (т 1.11.1 /1/).

Таблица 11 Выбор высоковольтного выключателя