∆U=(100000/ U²)∑(Pm*r0+Qm*x0)Lm
где Pm и Qm-активная и реактивная мощность на участке m.
Lm-длина участка m,км
r0=0,261 Ом/км
x0=0,0602 Ом/км
∆U=(10^5/380²)(170,7*0,261+77,9*0,0602)*0,03=1,02%
Найдем ток однофазного кз.
Для кабелей ААШв 4×120 Zn=0,561Ом/км , Zт/3=0,091 Ом .
Аналогично предыдущему случаю находим
Iк=1,05*220/0,091+0,561*0,03=2142 А
3Iпл вет < Iк
Окончательно принимаем кабель ААШв 4×120
9. Линия питающая здание 14.
Расчетная схема рис 2.20
Р1=118,8 кВт Р2=29,2 кВт
cosφ=0,96 cosφ=0,6
Sкв=123,7 кВА tg=1,33
I1=188 A I2=74 A
Iав=295 А L=130 м
Выбираем кабель ААШв 4×120 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*270=248,4 А
Наибольшая загрузка кабеля в аварийном режиме :
кзав=295/270*100%=118%
Для линии питающей в нормальном режиме:
∆Uр1=118,8*130/46*120=2,79%
∆Uр2=10^5*29,2*0,13(0,261+0,0602*1,33)/380²=0,89%
В аварийном режиме
∆Uав=145*130/46*120=3,4%
Потеря напряжения в кабеле находится в пределах допустимой.
Для кабелей ААШв 4×120 Zn=0,561Ом/км, Zт/3=0,091 Ом.
Iк=1,05*220/0,091+0,561*0,13=1409 А
10. Линия питающая здания 8 и 9.
Расчетная схема рис 2.21
Рр=42 кВт Рав=69,6 кВт
cosφ=0,96 Iр=66,4 А Iав=110 А
Длина кабелей табл 2.13
Линия
Длина траншеи .м
Длина кабеля .м
ТП-8
130
147
8-9
80
95
9-ТП
60
74
Выбираем кабель ААШв 4×25 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*115=106 А
Наибольшая загрузка кабеля в аварийном режиме:
кзав=110/115*100%=0,94%
∆Uтп-8=42*147/46*25=5,36%
∆Uтп-9=42*74/46*25=2,7%
∆Uав=69,6(147+95)/46*25=14,64%
Потери напряжения в аварийном режиме превышает допустимую, принимаем большее сечение кабеля ААШв 4×35
∆Uав=69,6(147+95)/46*35=10,46<12%
Для кабелей ААШв 4×35 Zn=1,515Ом/км , Zт/3=0,106 Ом .
Iк=1,05*220/0,106+1,515(147+95)=489 А
Окончательно принимаем кабель ААШв 4×35
11. Линия питающая здание 10.
Расчетная схема рис 2.22
Р1=32 кВт Р2=70 кВт
cosφ=0,96 cosφ=0,85
Sав=95,7 кВА L=35 м
I1=51,6 A I2=127,5 A
Iав=148 А
Выбираем кабель ААШв 4×50 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*165=152 А
кзав=148/165*100%=0,97%
∆Uр1=32*35/46*50=0,48%
∆Uр2=1,12%
∆Uав=1,26%
Для кабелей ААШв 4×50 Zn=1,095 Ом/км, Zт/3=0,106 Ом.
Iк=1,05*220/0,106+1,095*0,035=1600 А
Окончательно принимаем кабель ААШв 4×50
12. Линия питающая здание 11.
Расчетная схема 2.23
Р1=32 кВт Р2=33 кВт
cosφ=0,96 cosφ=0,82
I1=51,6 A I2=62,3 A
Iав=82,6 А Sав=53,4 кВА Lкаб=130 м
кзав=82,6/115*100%=78%
∆Uр1=32*130/46*25=3,6%
∆Uр2=3,85%
∆Uав=6,5%
Для кабелей ААШв 4×25 Zn=2,028 Ом/км, Zт/3=0,106 Ом.
Iк=1,05*220/0,106+2,028*0,13=624,9 А
Окончательно принимаем кабель ААШв 4×25
13. Линия питающая здание 13.
Расчетная схема рис.2.24
Р1=118,8 кВт Р2=29,22 кВт
I1=191,5 A I2=75,4 A
Iав=259,4 А Lкаб=20 м
Выбираем кабель ААШв 4×95 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*240=221 А
Кзав=259,4/221*100%=117%<120%
∆U=118,8*20/46*95=0,81%
Для кабелей ААШв 4×95 Zn=0,661 Ом/км, Zт/3=0,106 Ом.
Iк=1,05*220/0,106+0,661*0,02=1937А
Окончательно принимаем кабель ААШв 4×95
3.11 Расчет токов К.З. на стороне 0,4 кв.
Произведем расчет тока кз на шинах напряжением 0,4 кВ ТП 12 и ТП 13.
Расчетная схема рис 2.25
Принимаем Sб=100 МВА и вычисляем сопротивление схемы замещения.
1. Система:
Xс=0, так как Sс = ∞
2. Трансформатор:
Uкр=100√(Uк/100)²-(∆Рм/Sн)²
где ∆Рм - потери в меди трансформатора, кВт
Sн – номинальная мощность трансформатора, кВА
Uкр=√0,045²-(7/400)²=0,0414
x1=0.0414*400²/400=16.58 мОм
r1=∆Рм(Uб/Sн)²=7(400/400)²=7 мОм
3. Шины:
Qc2=1.26*Q12=1.26*150=184 мм
Согласно табл. 4,3[15]
х0=0,133 мОм/м
х2=4*0,133=0,532 мОм
r2=4*10³/32*1000=0,125 мОм
4. Автомат 1000 А. По табл. 4,4-4,6 [15] сопротивление контактов r'3=0,2 мОм
сопротивление катушки r''3=0,12 мОм: сопротивление максимального расцепителя х''3=0,09 мОм
5. Сопротивление рубильника:
r4=0,08 мОм
6. Сопротивление трансформатора тока 1000/5:
r5=0,075 мОм
х5=0,078 мОм
Результирующие сопротивления:
r∑=7,6 мОм
х∑=17,28 мОм
Полное сопротивление:
z∑=√7,6²+17,28²=18,87 мОм
Ток короткого замыкания:
Iк=400/√3*18,87=12,2 кА
При х/r =2,3 по кривой рис 4,7 [15]
ку=1,23
Iу=√2*Iк* ку= √2*12,2*1,23=21,2 кА
Согласно технического паспорта ЩО-2000 комплектуются шинами, электродинамическая стойкость которых 30-50 кА.
Выбор ЩО-2000 табл. 2.14
4 Выбор и проверка аппаратуры и токоведущих частей.
4.1 Комплектные распределительные устройства.
Для подключения питающих кабельных линий на шинах 10 кВ источника питания к установке предполагаются КРУ серии 2-10.
Комплектные распределительные устройства серии КРУ 2-10 (в дальнейшем именуемые "шкафы КРУ") предназначены для работы в электрических установках трехфазного переменного тока частоты 50 и 60 Гц напряжением 6 и 10 кВ для систем с изолированной нейтралью или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. Шкафы КРУ изготавливаются для нужд народного хозяйства и для поставки на экспорт.
Шкафы серии КРУ 2-10 включают в себя перечисленную ниже номенклатуру исполнения в зависимости от установленной в них аппаратуры главных цепей и токопроводов.
Шкафы:
Токопроводы: Ш - токопроводы, соединяющие противостоящие секции КРУ при их двухрядном расположении, а также для прохода в местах строительных колонн (900 мм длины). Примечания:
1. Шкафы кабельных сборок, шинных перемычек, с конденсаторами и разрядниками и другие могут быть выполнены без выдвижного элемента.
2. Степень защиты IP20 соответствует состоянию КРУ при закрытых дверях шкафов и релейных отсеков. При открытых дверях их степень защиты IP00 по ГОСТ 14254.
3. В шкафах КПК устанавливаются силовые предохранители с плавкой вставкой на ток не более 32 А.
Основные параметры шкафов КРУ
Наименование параметра
Значение параметра
Номинальное напряжение (линейное), кВ
6; 10
Наибольшее рабочее напряжение (линейное), кВ
7,2; 12
Номинальный ток главных цепей шкафов КРУ, А*
630; 1000; 1600; 2000; 2500; 3150
Номинальный ток токопровода (кроме токопроводов длиной 900 мм), А
630; 1000; 1600; 2000; 2500;
Номинальный ток сборных шин и токопроводов длиной 900 мм, А
Номинальный ток отключения выключателя, встроенного в КРУ, кА
20; 31,5
Стойкость к токам короткого замыкания главных цепей, за исключением цепей, подключаемых непосредственно к выводам трансформаторов напряжения, разрядников, конденсаторов и т.д. - электродинамическая, кА - термическая в течение 3 с, кА** - эффективное значение периодической составляющей, кА
51,0 20,0 20,0
* - Шкафы на номинальные токи 2000; 2500; 3150 выполняются с выключателями на номинальный ток 3150 А. ** - Термическая стойкость шкафов на 630 А в течение 2 с. Устанавливаемые в КРУ измерительные трансформаторы тока на номинальные первичные токи от 50 до 400 А включительно имеют ток термической стойкости в соответствии с техническими параметрами трансформаторов тока.
Структура условного обозначения шкафов КРУ
Характеристики и состав изделия
В состав изделия входят:
Номинальные значения климатических факторов - по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1. При этом:
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов, испарений, химических отложений, токопроводящей пыли в концентрациях, снижающих параметры изделий в недопустимых пределах.
Классификация исполнение шкафов КРУ по силовой цепи
Наименование показетелей
Исполнение
1. Уровень изоляции по ГОСТ 1516.1
Нормальная изоляция
2. Система сборных шин
КРУ с одной системой сборных шин
3. Способ разделения фаз
КРУ с неразделенными фазами
4. Наличие выкатных элементов в шкафах
С выкатными элементами
5. Вид линейных высоковольтных подсоединений
а) кабельные б) шинные
6. Наличие изоляций токоведущих частей
а) с неизолированными шинами б) с изолированными шинами
7. Степень защиты по ГОСТ 14254
IP20
Электрические аппараты должны выбираться по условиям длительной работы и проверяться по условиям короткого замыкания в соответствии с ПУЭ.
Таблица 2.4 Выбор шкафа КРУ серии 2-10.
Наименование
основных величин
Ед.
измерен
Расчетные
величины
Катал
данные
Условие для выбора
Номин.напр.
кВ
10
Uн ≥Uр
Номин.ток
кА
0,3678
0,6
Iн ≥Iр
Ток откл.
5,14
20
Iотк ≥I″
Мощн. откл.
МВА
93,4
350
Sотк≥S″
Ток динамеческой
устойчивости
12,96
52
iу ≥ iуmax
Ток термической устоичивости
1,99
14
In*t ≥ I∞√tф/tnt
В соответствии с условиями выбора по всем параметрам для подключения кабелей в РУ-10кВ ЦП принимаем шкафы КРУ серии 2-10.
4.2Камеры КСО -366 в ТП (камера силового оборудования).
Выбор камер КСО-366 производим для ТП 1.
Номинальные токи всех распределительных линий 10 кВ в аварийных режимах не превышают 192 А.
Проверка выключателей нагрузки производится по методике изложенной в [12].
Номин.напр
0,053
0,2
Допустимый ударн ток
3,24
25
iу ≥ iу.р
Допустимая величина наибольшего знач. полн. тока к.з
2,29
14,5
Iу.д ≥ Iу.р
1,1
6
It ≥ I∞√tф/tnt
Таблица 2.5 Выбор камер КСО-366
Наибольшее действующее значение полного тока кз определяем
где I″ - сверхпереходной ток к.з в данном случае имеем систему бесконечной мощности I″= I∞
ку=1 – ударный коэффициент
Устойчивость ошиновки камер при сквозных к.з соответствует динамической и термической устойчивости выключателя нагрузки .
В соответствии с условиями, для выбора по всем параметрам, для подключения распределительных линии 10 кВ в ТП, принимаем к установке камеры КСО – 366 с ВН 3-16
4.3. Низковольтное комплектное устройство ЩО-2000 «НЕВА» (в дальнейшем НКУ)
НКУ предназначено для распределения электроэнергии трехфазного переменного тока напряжением 380/220В и частотой 50Гц в сетях с глухозаземленной нейтралью, для защиты линий при перегрузках и коротких замыканиях, а также для управления (регулирования, автоматики), измерения, сигнализации и защиты оборудования.
· Технические характеристики
· Основные технические характеристики НКУ приведены в таблице 1.
Таблица 1
Значение
Номинальное напряжение главной цепи, В
400
Номинальное напряжение вторичной цепи, В
230
Номинальная частота, Гц
50
Номинальный ток сборных шин, А
до 6300
Номинальный кратковременно выдерживаемый ток сборных шин, кА/1сек
до 100
Номинальный ударный ток сборных шин, кА
до 220
Степень защиты оболочкой по ГОСТ – 14254
до IP54
Габаритные размеры, мм:
ширина
глубина
высота
В зависимости от схемы главных цепей
Масса, кг
· НКУ изготавливаются по техническим условиям ТУ 3434-029-45567980-2002.
· Условия эксплуатации
НКУ могут эксплуатироваться при следующих условиях:
- температура окружающей воздуха от минус 25° С до плюс 40° С;
- относительная влажность воздуха 80% при температуре 15° С;
- высота над уровнем моря не более 1000 м;
- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих материалы и изоляцию.
При установке НКУ в помещениях с температурой ниже минус 25° С, должен быть предусмотрен обогрев помещения.
НКУ выполнены в исполнении У для категории размещения 3.1, для работы на высоте над уровнем моря до 1000 м в атмосфере типов I и II по ГОСТ 15150
Страницы: 1, 2, 3, 4