Наименование линий	Протя- женность трассы, м	Нормальный режим		Аварийный режим		Способ прокладки	Поправочный коэффициент	Сечение по термической устойчивости	Сечение по условию Sэк=Iр/jэк	Марка кабеля	Iдоп,, А	Iдоп.перег., А
Наименование линий	Протя- женность трассы, м	S, кВА	IН, А	S, кВА	IН, А	Способ прокладки	Поправочный коэффициент	Сечение по термической устойчивости	Сечение по условию Sэк=Iр/jэк	Марка кабеля	Iдоп,, А	Iдоп.перег., А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ГПП – 3 цех	328	2138,27	123,6	4047,2	230,6	Траншея	0,9	62,64	88,28	ААШв2(3´95)	184,5	230,62
3 цех – 2 цех	512	1274,47	73,67	2548,95	147,34	Траншея	0,9	62,64	52,62	ААШв2(3´50)	126	157,5
ГПП – МСК	1276	647,09	37,4	1294,19	74,81	Кабельный канал - траншея	0,75	62,64	26,7	ААШв2(3´50)	105	131,25
ГПП – РП8	1338	90,66	161,31	5581,47	322,63	Кабельный канал – траншея	0,75	62,64	115,22	ААШв2(3´240)	266,25	332,81
ГПП – МОЛМАШ (ТП - 1)	858	1253,88	72,48	2507,76	144,96	Кабельный канал – траншея	0,75	62,64	51,77	ААШв2(3´50)	105	131,25
ТП-1 – ТП-2 МОЛМАШ	548	308,2	17,82	616,71	35,65	Траншея	0,9	62,64	12,72	ААШв2(3´50)	126	157,5
ГПП – АРЗ	718	367,52	21,24	735,05	42,49	Траншея	0,75	62,64	15,17	ААШв2(3´50)	105	131,25
ГПП – ФСК	518	976,48	56,44	1952,97	112,89	Кабельный канал – траншея	0,75	62,64	40,31	ААШв2(3´50)	105	131,25
ГПП – БиКЗ	244	3235,44	187,02	6470,88	374,04	Траншея	0,75	62,64	133,58	ААШв2(3´240)	319	399,37
ГПП – МЭЗ	406	1276,1	73,76	2552,2	147,53	Траншея	0,75	62,64	52,68	ААШв2(3´50)	105	131,25
ГПП – ТП6	700	1803,24	104,38	3606,48	208,77	Траншея	0,75	62,64	74,55	ААШв2(3´95)	153,75	192,18
ГПП – РП5	80	1787,14	103,3	3574,28	206,61	траншея	0,9	62,64	73,78	ААШв2(3´95)	184,5	230,62

6.2 Выбор высоковольтного оборудования

Условие выбора выключателей, отделителей, короткозамыкателей имеют вид, приведенный в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Условие выбора оборудования

Наименование	Условие выбора
Номинальное напряжение	UН ³ UН действ.
Номинальный ток	IН ³ Imax
Отключающая мощность	Sоткл ³ Sоткл. расч.
Номинальный ток отключения	IН.откл ³ Iоткл.расч
Ток термической устойчивости	IН.Т.У. ³ I2¥tф
Ток динамической устойчивости	iуд.доп ³ iуд

Расчетные данные и параметры выбранных аппаратов приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Выбор оборудования на стороне 110 кВ

Расчетные величины	Разъединитель РНД (3)–2–110/1000	Отделитель ОД(3) 110 М/630 У1	Короткозамыкатель КЗ-110У1
UН = 110 кВ	110 кВ	110 кВ	110 кв
IН = 173 А	1000 А	630 А	-
iу = 11,74 кА	80 кА	80 кА	51 кА
I2¥tф = 43,68 кА	40 кА	22 кА	20 кА

Так как расчет тока к.з. сделан при условии питания цепи к.з. (точка К1) от источника неограниченной мощности, то приведенное (фиктивное) время tф равно действующему времени отключения t [5]. Время отключения равно сумме соответственного времени отключения аппаратуры tоткл и минимального времени действия защиты tз

tф = t = tз + tоткл. (6.7)

За величину tз принимаем время действия наиболее быстродействующих типов защиты (от 0,02 до 0,05 с). За расчетное наименьшее время отключения 0,12 с – время действия короткозамыкателя; 0,4 с – время действия отделителя.

tф = 0,05 + 0,12 + 0,4 = 0,57 с.

Тогда I2 tф = 4,92 × 0,57 = 13,68 кА£ IТУ (6.8)

Для заземления нейтрали трансформаторов устанавливаем однополюсной заземлитель типа ЗОН-110У IН = 400 А; IН.Т.У. = 6,3 кА.

Для защиты изоляции электроустановки от атмосферных перенапряжений выбираем вентильные разрядники типа РВС-110М.

Производим выбор аппаратуры на стороне напряжением 10 кВ. Расчетные данные и параметры выключателей приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 – Выбор аппаратуры на стороне 10 кВ

Вводной выключатель ВМПП-10-1000-31,5		Секционный выключатель ВМПП-10-630-31,5
Расчетные величины	Допустимые величины	Расчетные величины	Допустимые величины
UН = 10 кВ	10 кВ	UН = 10 кВ	10 кВ
IР = 846,5 А	1000 А	IН = 423,2 А	630 А
iу = 33,09 кА	80 кА	iу = 33,09 кА	80 кА
I2 tф = 3,13 кА2×с	31,5 кА2×с	I2¥tф = 3,13 кА2×с	31,5 с
Sк = 77,85 МВА	200 МВА	Sк = 77,85 МВА	МВА

tф = 0,05 с (з) + 0,1 с (выкл)

Выключатели поставляются комплексно с камерами КРУ со встроенным приводом.

Таблица 6.5 – Выключатели на отходящие фидера

Расчетные величины	Допустимые величины
UН = 10 кВ	10 кВ
IН = 100¸200 А	630 А
I2¥tф = 3,13 кА2×с	31,5
iу = 33,09 кА	80 кА
Sк = 77,85 МВА	200 МВА

6.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения

Измерительные трансформаторы предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики.

Таблица 6.6 – Условия выбора трансформаторов

Расчетные параметры цепи	Каталожные данные трансформатров	Условия выбора
Uуст	UН	Uуст £ UН
Iраб.ут	I1Н	Iраб.ут £ I1Н
iу	Iт. дин кдин	iу £ Iт. дин iу £
Вк	IТ, tТ КТ, I1Н	Вк £ IТ2tТ Вк £ (КТI1Н)2tТ
Z2	Z2Н	Z2 £ Z2Н

Трансформаторы тока установлены во всех цепях трансформаторов и линий. Необходимые измерительные приборы выбираются по рекомендациям [1]. Для учета мощности, потребляемой приборами используется табличная форма.

Таблица 6.7 – Расчет S приборов

Наименование и тип прибора	Число приборов	Фаза А	Фаза В	Фаза С
Амперметр Э-378	1	0,1	0,1	0,1
Ваттметр Д-335	1	0,5	-	0,5
Счетчик активной энергии И-674	1	3	-	3
Счетчик реактивной энергии И-673	1	3	-	3
Итого:	4	6,6	0,1	6,6

Из таблицы видно, что наиболее загружены трансформаторы фаз А и С.

Общее сопротивление приборов

Ом (6.9)

где - вторичный ток прибора, равный 5А.

Предполагаем к установке трансформатор тока ТПЛК 10УЗ-0,5/10Р, UН = 10 кВ, Z2Н = 1,2 Ом, tтер = 3 с, IН1 = 1000 А, ктер = 27.

Допустимое сопротивление проводов

, (6.10)

где - удельное сопротивление материала. Для алюминия = 0,0283 Ом/мм2;

l – расчетная длина приблизительно равная для подстанции 75 м;

g – сечение соединительных проводов.

Ом.

Сопротивление контактов, принимается равным при числе приборов больше 3 – 0,1 Ом.

Сумма вторичных сопротивлений равна r2 = rприб + rпр + rк = 0,26 + 0,53 + + 0,1 = 0,89 Ом.

Условие Z2 £ Z2Н выполняется.

Сравнение остальных условий приведены в табличной форме.

Таблица 6.8 - Расчетные и каталожные данные по выбору трансформатора тока

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст = 10 кВ	UН = 10 кВ
IРН = 846 А	IН1 = 1000 А
iу = 33,09 кА	= 74,5 × 1,41 × 1000 – 105 кА
ВК = 3,13 кА2с	(КТIН)2tТ= (27 × 1)2 × 3 = 2187 кА2с

На отходящих фидерах к установке приняты трансформаторы тока ТПЛ-10-0,5/10р, которые встраиваются заводом изготовителем ячейки КРУ.

Трансформаторы напряжения предназначены для питания включенных параллельно катушек измерительных приборов, релейной защиты и приборов контроля изоляции.

Таблица 6.9

Расчетные данные	Каталожные данные ТПЛ-10
UН = 10 кВ	UН = 10 кВ
Ip.max = 374 А	IН = 400 А
Z21 = 0, 38 Ом	Z21 = 0, 38 Ом
iу = 33,09 кА	= кА
ВК = 3,13 кА2с	(КТIН1)2tТ= (20 × 0,4)2 × 3 = 192 кА

На стороне 10 кВ РУ закрытой установки, выбираем пятистержневой трансформатор напряжения НАМИ-10; UН = 10 кВ, SН2 = 120 ВА в классе точности 0,5.

Расчет вторичной нагрузки трансформатора напряжения 1 секции приведен в таблице 6.10.

Таблица 6.10 – Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Прибор		Тип	S, ВА	Число обмоток	Cos j	Sin j	Число приборов	P, Вт	Q, Вар
1		2	3	4	5	6	7	8	9
Вольтметр (сборные шины)		Э-335	2	1	1	0	1	2	-
Ваттметр	Ввод 10кВ от трансформатора	Д-335	1; 5	2	1	0	1	3	-
Счетчик активный		И-674	3 Вт	2	0,38	0,925	1	6	14,5
Счетчик реактив.		И-673	3 Вт	2	0,38	0,925	1	6	14,5
Счетчик активный	Линии 10 кВ	И-674	3 Вт	2	0,38
Счетчик реакт.	Линии 10 кВ	И-673	3 Вт	2	0,38	0,925	5	30	72,9

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения 1 секции

ВА (6.11)

Три трансформатора напряжения, соединенных в звезду имеют мощность 3´120=360 ВА, что больше . Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Выбор трансформаторов напряжения на остальных секциях аналогичен.

Для защиты трансформатора напряжения выбираем предохранитель ПКТ-10.

6.4 Выбор элементов системы электроснабжения

предприятия элеватор 2 цех – МИС

Сечение жил кабелей напряжением 0,38 кВ выбираем по нагреву длительным током

, (6.12)

где - поправочный коэффициент на условия прокладки кабелей.

Рассчитанный ток для питания РП1 рабочего здания стендов (РЗС) составляет 748,46 А. Питание осуществляется двумя кабельными линиями. токовая нагрузка на один кабель = 748,46/2=374,2 А. Так как с увеличением сечения величина охлаждающей поверхности приходящейся на единицу сечения уменьшается, условия охлаждения ухудшаются. Учитывая это, вместо одного кабеля прокладывают два (всего четыре), питающихся из одного автомата. Для кабеля марки АВВГ, предполагаемого к установке сечением 3´185´1´95, длительно длительно допустимый ток составляет 345 А. При замене его на два кабеля той же марки сечением рабочих жил 120 мм2, длительно допустимый ток с учетом поправочного коэффициента составит I=2´270´0,8=432 А.

Аналогичный расчет проводим для всех линий. Данные расчетов заносим в таблицу 6.11.

Проверим выбранные проводники по потере напряжения согласно формуле:

(6.13)

где - длина участка линии, км;

- реактивное сопротивление, Ом/км;

x – индуктивное сопротивление проводника, Ом/км;

cosj - коэффициент мощности.

Потеря напряжения в линиях ТП-РП1 составит

В.

Аналогичный расчет проведем для всех питающих линий. Результаты расчетов в таблице 6.11.

На основании расчетных данных таблицы делаем вывод, что потери напряжения на линиях ТП до наиболее удаленного электроприемника в пределах 5%, что соответствует норме [5].

Выбор защитной аппаратуры. На отходящих от щитов низшего напряжения трансформаторной подстанции линиях приняты к установке автоматические выключатели серии АВМ.

Произведем расчет автоматического выключателя, установленного на линии ТП-РП1. Расчетный длительный ток на два присоединяемых кабеля Iр = =187,15 × 2 = 374,3 А. Выбираем электромагнитный расцепитель автоматического выключателя АВМ-4И на 400 А из условия Iн.а.=400 А > Iд.н.=374,3 А.

Кратковременную токовую нагрузку определяем из условия пуска двигателя привода нории мощностью 75 кВт,

Iпуск = Iн; (6.14)

Iдвиг = 133×5 = 665 А;

Iдл = Iр – Iдв (6.15)

Iдл= 374,32 – 133 = 241,32 А;

Iкр = Iпуск + Iдл = 241,32 + 665 = 906,32 А (6.16)

Выбираем ток срабатывания 1600 А по шкале независимой от тока характеристики (отсечка с выдержкой време6ни), устанавливаем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске двигателя 75 кВт.

Iср.эл = 1,25 Iр (6.17)

1600 А > 1,25 × 906,32 = 1133 А.

Выбираем ток срабатывания 400 А по шкале, зависящей от тока характеристики. Для сетей, не требующих защиты от перегрузки, при токе срабатывания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой

Iср.эл = 400 А и Кзащ = 0,66;

Iдоп = КзащI= 0,66 × 400 = 264 А (6.18)

Таблица 6.11 – Выбор кабельных линий

Линия	Длина линии, км	Расчетный ток, А	Длительный ток, А	Допустимый ток, А	r, Ом/км	x, Ом/км		, В	, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ТП-РП1	0,063	187,15	216	0,258	0,0602	0,7/0,71	АВВГ(3´120++1´50)	18,1	4,78
ТП-РП2	0,63	424,17	432	0,258	0,0602	0,7/0,71	АВВГ2(3´120+1´50)	10,2	2,68
ТП-РП3	0,63	473,31	552	0,167	0,0596	0,78/0,63	АВВГ(3´185++1´95)	11,45	3,01
ТП-РП4	0,063	172,25	216	0,89	0,0637	0,8/0,6	АВВГ2(3´95++1´10)	13,55	3,56
ТП-РП5	0,046	127,62	132	0,62	0,0625	0,8/0,6	АВВГ2(3´50++1´16)	5,42	1,42
ТП-лаб.корпус	0,056	141,94	160	0,443	0,0612	0,87/0,49	АВВГ 3´70+ +1´25	5,71	1,5
ТП-ПБК	0,009	106,89	108	0,89	0,0637	0,7/0,69	АВВГ 3´35+ +1´10	1,11	0,29
ТП-РП6	0,06	403,66	432	0,258	0,0602	0,74/0,67	АВВГ2(3´120+1´50)	18,38	4,83
ТП-з/сРП7	0,074	149,2	160	0,443	0,0612	0,77/0,64	АВВГ 3´70+ +1´25	7,78	2,04
ТП-с.к.4РП8	0,127	385,38	432	0,258	0,0602	0,71/0,69	АВВГ2(120´3+1´150)	19,1	5,01
ТП-мех.мастер	0,12	123,28	132	0,62	0,0625	0,66/0,74	АВВГ 3´50+ +1´16	12,48	3,28
ТП-ПБ	0,054	223,67	244	0,206	0,0596	0,65/0,76	АВВГ 3´150+ +1´75	3,74	0,98
ТП-насосная	0,04	27	30	7,74	0,095	0,8/0,6	АВВГ 3´4+ +1´2,5	11,67	3,07

Таблица 6.12 - Расчет автоматических выключателей

Линия	Расчетный ток линии, А		Номинальный ток расцепителя, А		Установка тока мгновенного срабатывания, А		Коэффициенты	Тип выключателя
Линия	Iдл	Iкр	Iрасч	Iпр	Iрасч	Iпр	Kзащ	Тип выключателя
К РП1	374,3	906,32	374,3	400	1133	1600	0,66	АВМ – 4с
К РП2	424,17	524,97	424,17	600	656	4000	0,66	АВМ – 10с
К РП3	473,31	541,11	473,31	600	676,38	4000	0,66	АВМ – 10с
К РП4	172,25	294,12	172,25	200	367,65	1600	0,66	А372ОБ
К РП5	127,62	167,11	127,62	200	208,88	1600	0,66	А372ОБ
К РП-6	403,66	597,82	403,66	600	747,27	4000	0,66	АВМ – 10с
К РП-7	149,2	205,37	149,2	400	256,71	1600	0,66	АВМ – 4с
К РП-8	385,38	921,1	385,38	400	1141	1600	0,66	АВМ – 4с
К лаб. корпус	141,94	163,12	141,94	200	203,9	1600	0,66	А372ОБ
К ПБК	106,89	206,87	106,89	200	258,58	1600	0,66	А372ОБ
К мех.мастерская	123,28	243,2	123,28	200	304	1600	0,66	А372ОБ
К ПБ	223,67	390,67	223,67	250	487,58	1600	0,66	А372ОБ
К ПР1	548,7	660,31	548,7	800	685,87	4000	0,66	АВМ – 10с
К ПР2	373,67	412,3	373,67	400	515,37	4000	0,66	АВМ – 10с
Вводные выключатели	2063,1	2971	2063,1	3000	3713,7	8000	0,66	АВМ – 20с
Секционный выключатель	2063,1	2971	2063,1	3000	3713,7	8000	0,66	АВМ – 20с

Условие выполняется. В распределительных пунктах ПР1 и ПР2 устанавливаем выключатели типа А-3700. Расчет уставок выключателей А-3700 аналогичен выше приведенному. Данные расчетов приведены в таблице 6.12.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7