|
54 |
35 |
115 |
35 |
||
6-3 |
378 |
355 |
22 |
35 |
115 |
35 |
Таблица 11
Потери напряжения при найденном сечении определяются по формуле /9/:
(9.6)
где ΔUтб- табличное значение удельной величины потери напряжения, %/кВт*км /9/;
Ма –сумма произведений активных нагрузок на длины участков линий, кВт*м.
Расчетная потеря напряжений ΔU сравнивается с допустимой потерей напряжения ΔUдоп.
(9.7)
ΔUдоп=5% - в нормальном режиме работы;
ΔUдоп=10% - в аварийном режиме работы.
Определяются потери напряжения в нормальном режиме работы:
Потеря напряжения на участке 2-1-4-5:
ΔU2-1-4-5=0,654*954,3*220*10-6+0,925*(720,2*320+265,3*300)*10-6=
=0,42%<5%
Потеря напряжения на участке 2-3-6-5:
ΔU2-3-6-5=0,654*1014*320*10-6+0,925*(658,2*230+147,75*310)*10-6=
=0,4%<5%
Определяются потери напряжения в аварийном режиме работы:
Обрыв участка 1-2
ΔU2-3-6-5-4-1=0,654*1968*320*10-6+0,925*(1613*230+1094*310+689*300
+234*320)*10-6=1,33%<10%
Обрыв участка 2-3
ΔU2-1-4-5-6-3=0,654*1968*220*10-6+0,925*(1734*320+1279*300+
+872*310+355*230)*10-6=1,48%<10%
Выбранные сечения кабельной сети удовлетворяют условиям проверки по нагреву длительно допустимым током и по потери напряжения.
Расчет двухлучевой схемы распределительной сети 10 кВ
Рисунок 7 – Двухлучевая схема . Вариант II
Определяются потоки мощности по участкам:
S21=S1+S4+S5=249+484+433=1166 кВА;
S14=S4+S5=484+433 кВА;
S45=S5=433 кВА;
S23=S6+S3=378+550 кВА;
S36=S6=550 кВА.
Расчет и выбор сечений кабельной сети производится аналогично, как и для варианта I. Расчет в аварийном режиме производится при обрыве из цепи двухцепной линии. Результаты расчетов снесены в таблицу 12.
Таблица 12
№ участка
Smi,кВА
Ipi, А
Fi, мм2
Fст.i, мм2
Iдоп, А
Iавi,А
2-1
1166
33,7
21
35
115
67,4
1-4
917
26,5
17
35
115
53
4-5
433
12,5
7,8
35
115
25
2-3
928
26,8
17
35
115
53,6
3-6
550
16
10
35
115
32
Проверка выбранных сечений кабеля по допустимой потери напряжения ΔUдоп, производится в нормальном и в аварийном режимах. Проверка по потере напряжения в аварийном режиме производится при выходе из работы одного из двух кабелей в начале ветви (участок 2-1 или 2-3). Результаты расчетов сведены в таблицу 13.
Таблица 13
№ участка
Pi, кВт
li, м
ΔUтб, % км*мВт
ΔUр, %
ΔUдоп, %
ΔUрав, %
ΔUдопав, %
2-1
1096
220
0,925
0,59
5
1,2
10
1-4
862
320
0,925
4-5
407
300
0,925
2-3
872
320
0,925
0,4
5
0,8
10
3-6
517
230
0,925
Выбранные сечения кабельной сети удовлетворяют условиям проверки по нагреву длительно допустимым током и по потери напряжения.
10 Расчет токов короткого замыкания
Для проверки кабеля на термическую устойчивость производится расчет токов короткого замыкания.
I вариант
Составляется схема замещения кольцевой сети (рисунок 8).
Рисунок 8
Сопротивление системы -0,63 Ом; Iпо = 9,2 кА; iуд = 19 кА.
Рассчитываем индуктивные и активные сопротивления линий:
(10.1)
(10.2)
где Х0 – погонное индуктивное сопротивление, Ом/км;
ro – погонное активное сопротивление, Ом/км;
l – длина участка линии, км.
Для кабеля сечением 95 мм2: X0=0,083 Ом/км, rо=0,326 Ом/км;
для кабеля сечением 50 мм2: X0=0,09 Ом/км, rо=0,62 Ом/км;
для кабеля сечением 35 мм2: X0=0,095 Ом/км, rо=0,89 Ом/км.
Хл1=0,09*0,22=0,02Ом
rл1=0,62*0,22=0,136 Ом
Хл2=0,095*0,32=0,03Ом
rл2=0,89*0,32=0,285 Ом
Хл3=0,095*0,3=0,025Ом
rл3=0,89*0,3=0,267 Ом
Хл4=0,095*0,31=0,029Ом
rл4=0,89*0,31=0,276 Ом
Хл5=0,09*0,32=0,03Ом
rл5=0,62*0,32=0,198 Ом
Хл6=0,095*0,23=0,02Ом
rл6=0,89*0,23=0,21 Ом
Таблица 14 – Результаты расчета сопротивлений
Производим выбор базисных величин:
Sб=100 МВА, Uб=10,5 кВ
rк1=rn=0,2 Ом;
хк1=хс+хл=0,63+0,051=0,681 Ом;
Определяется сопротивление в относительных единицах:
1. Определяется ток Iкз в точке К1
По данным кривым определяется установившийся ток короткого замыкания в относительных единицах /10/:
I*∞k1=1,55;
Переводим I*∞ в именованные единицы:
По расчетным кривым определяется ток короткого замыкания в начальный момент времени (t=0) /10/:
I*on=1.51;
Определяется ударный ток:
(10.4)
где kуд – ударный коэффициент
kуд=1,45 /1/
2. Определяется ток Iкз в точке К2
I*∞=1,5; I*0=1,42;
3. Определяется ток Iкз в точке К3
I*∞=1,38; I*0=1,25;
4. Определяется ток Iкз в точке К4
I*∞=1,35; I*0=1,2;
5. Определяется ток Iкз в точке К5
I*∞=1,39; I*0=1,28;
6. Определяется ток Iкз в точке К6
I*∞=1,48; I*0=1,4;
II вариант
Составляется схема замещения двухлучевой сети (рисунок 9)
Рисунок 9
Расчет токов короткого замыкания выполняется аналогично. Результаты расчетов снесены в таблицу 15.
Таблица 15
№ линии
Хл, Ом
rл, Ом
Хki, Ом
rki, Ом
Zk, Ом
X*
I*∞
I∞,кА
I*0
I0, кА
iуд
1
0,021
0,196
0,702
0,396
0,81
0,735
1,46
8,03
1,38
7,6
12,3
2
0,03
0,285
0,732
0,681
0,99
0,9
1,25
6,88
1,11
6,11
8,6
3
0,029
0,267
0,761
0,948
1,21
1,1
1,05
5,78
0,91
5,01
7,1
5
0,03
0,285
0,711
0,485
0,86
0,78
1,38
7,59
1,26
6,94
9,8
6
0,022
0,205
0,733
0,69
1,01
0,91
1,25
6,88
1,11
6,11
8,6
11 Проверка кабеля 10 кВ на термическую устойчивость
к токам короткого замыкания
При проверке кабелей ПУЭ рекомендует для одиночных кабелей место короткого замыкания принимать в начале линии, если она выполняется одним сечением или в начале каждого участка нового сечения, если линия имеет по длине разные сечения. При наличии пучка из двух и более параллельно выполненных кабелей ток короткого замыкания определяют, исходя из того, что замыкание произошло непосредственно за пучком, т.е. учитывается сквозной ток короткого замыкания.
Проверка сечения кабелей по термической стойкости производится по формуле:
(11.1)
(11.1)
где I∞ - действующее значение установившегося тока короткого замыкания;
tn – приведенное время короткого замыкания;
С – расчетный коэффициент.
С=95 А*с1/2/мм2 /7/
При проверке кабелей 10 кВ городских сетей на термическую стойкость затухание тока короткого замыкания, как правило, не учитывается и tn принимается равным действительному, которое слагается из выдержки времени релейной защиты линий 10 кВ и собственного времени отключающего аппарат.
При проверке кабелей 10 кВ городских сетей на термическую стойкость затухание тока короткого замыкания, как правило, не учитывается и tn принимается равным действительному, которое слагается из выдержки времени релейной защиты линий 10 кВ и собственного времени отключающего аппарат. /8/
(11.2)
tотк.ап=0,03 с;
Проверяем выбранное сечение кабеля на участке п/ст «Шелковая» - РП с ТП-2 по термической устойчивости:
Расчетная точка короткого замыкания – К1.
I∞=8530 А; tр.з=0,1 с.; tn=0,13 с.
Fст>Fтерм
95 мм2>32,4 мм2
Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.
Проверим сечения кабелей кольцевой схемы, вариант I.
Проверяем сечение кабеля на участке РП – ТП-1, расчетная точка короткого замыкания – К1.
I∞=8530 А; tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.
50 мм2>25,4 мм2
Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.
Проверяем сечение кабеля на участке ТП-1 – ТП-4, расчетная точка короткого замыкания – К2.
I∞=8250 А; tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.
35 мм2>24,6 мм2
Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.
Проверяем сечение кабеля на участке ТП-3 – ТП-6, расчетная точка короткого замыкания – К6.
I∞=8150 А; tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.
35 мм2>24,3 мм2
Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.
Двухлучевая схема. Вариант II.
Проверяем сечение кабеля на участке РП – ТП-1, расчетная точка короткого замыкания – К1.
I∞=8530 А; tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.
35 мм2>25,4 мм2
Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.
12 Выбор и расчет оборудования сети 10 кВ
В данном разделе мною рассмотрены вопросы по выбору электрооборудования в ячейках РП-10 кВ, РЦ 10 кВ на трансформаторных подстанциях и в ячейках питающих линий 10 кВ на п/ст «Шелковая».
В проектируемом жилом микрорайоне распределительный пункт совмещен с трансформаторной подстанцией, с трансформаторами на 250 кВА.
Распределительный пункт 10 кВ предназначен для приема и распределения электрической энергии в городских сетях 10 кВ и размещается в отдельно стоящем здании. Выбираем распределительный пункт типа II РПК-2Т на восемь отходящих линий /9/. Силовые трансформаторы, распределительный щит 0,4 кВ и РУ 10 кВ размещаются в отдельных помещениях.
РУ 10 кВ комплектуется камерами КСО-212, распределительное устройство 0,4 кВ – панелями серии ЩО-70 /14/. Соединение трансформаторов со щитом 0,4 кВ осуществляется голыми шинами, с РУ 10 кВ – кабелем. Крепление металлоконструкций (камер, щитов, панелей) осуществляется сварным соединением к закладным металлическим деталям в стенах и полу, предусмотренных в строительной части проекта.
Панель
собственных нужд размещается вместе со щитом освещения и электроотопления,
навесного исполнения в помещении РУ 0,4 кВ. Снаружи
РУ 0,4 кВ предусмотрено место для панели внутриквартального освещения. Для
автоматического регулирования уличного освещения в ночное время устанавливается
щит уличного освещения ЩУО-200, который комплектуется вводным аппаратом на 100
А, трансформатором тока и счетчиком, четырьмя групповыми автоматами на 25 и 40
А.
12.1 Выбор оборудования в ячейках питающих линий 10 кВ на п/ст «Шелковая»
12.1.1 Выбор разъединителя
Разъединитель выбираем:
- по роду установки – внутренний;
- по номинальному напряжению установки:
Uрн ≥ Uном; Uрн = 10 кВ; Uном = 10 кВ;
- по длительному току:
Iрн ≥ Iрасч; Iрн = 400 А; Iрасч = 126 А;
Выбираем разъединитель типа РВЗ-10/400 /12/.
Выбранный разъединитель проверяем:
- на термическую стойкость:
Iпр.тер2∙tтер ≥ I∞2×tф, (12.1.1.1)
где Iпр.тер – предельный термический ток, кА,
Iпр.тер = 16 кА /12/;
tтер – допустимое время прохождения предельного термического
тока, с,
tтер = 4 с /12/;
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.