Электроснабжение производственного цеха

     Выберем сечение из подсчитанных данных по формуле:

     Iдл = 0,9 ∙ Iq                                       (2.25)

     Iq - Эл. ток

     1. S = 100 мм²

     Iдл = 0,9 ∙ 170 = 153 А

     2. S = 95 мм²

     Iдл = 0,9 ∙ 140 = 126 А

     3. S = 35 мм²

     Iдл = 0,9 ∙ 95 = 85,5 А

     4. S = 95 мм²

     Iдл = 0,9 ∙ 95 = 85,5 А

     5. S = 120 мм² два кабеля по 120мм²

     Iдл = (0,9 ∙ 200) ∙2 = 360 А

     2.8 Расчет и выбор внутриплощадочной сети выше 1000В

 

     Для того чтобы выбрать внутриплощадочную сеть выше 1000В надо рассчитать по формуле:

     Sвн =

                                        (2.26)

     Sвн - мощность на высоком напряжении кВ∙А

     Pвн - активная мощность на высоком напряжении кВт

     Qвн - реактивная мощность на высоком напряжении кВа

     Определяем активную и реактивную мощность на высокой стороне:

     Pвн = Pmax + DP                                            (2.27)

                          Qвн=Qmax+ DQ                                            (2.28)

     

     Pmax и Qmax берется из п.2.4 но для этого рассчитаем прочую нагрузку и добавим к другим значениям:

       Pmax = Smax x cosj                                                             (2.29)

      Qmax = Pmax x tgj                                                               (2.30)

     где Pmax - максимальная активная мощность

            Qmax - максимальная реактивная мощность

            Smax - максимальная прочая нагрузка

            cosj - средний косинус

            tgj - средний тангенс от среднего косинуса

     DP = 0,02 ∙ 2Sнт =0,02∙ 320 = 6,4 кВт                                                   (2.31)

     DQ = 0,1 ∙2Sнт = 0,1 ∙ 320 =  32 кВар                                                    (2.32)

     Рвн = 205,2 + 6,4 = 211,6 кВт

     Qвн = 242,2 + 32 = 274,2 кВа

     Sвн = кВ∙А

     Найдем ток на высоком напряжении по формуле:

     Iвн=Sвн/ Uн                                                                                       (2.33)

     Iвн - ток на высоком напряжении

     Sвн - полная мощность

     Uн - напряжение на высокой стороне, равной 6 кВ

     Iвн = 346,3 / 1,73 ∙ 6 = 33,3 А

     Рассчитаем сечение нужное для внутриплощадочной сети

     Sэ = Iвн / jэ                                                                          (2.34)

     Sэ = 33,3 / 1,4 = 23,8

     Выбираем сечение  S = 25 мм²

     2.9 Расчет токов короткого замыкания

     

     

     Â ýëåêòðè÷åñêèõ óñòàíîâêàõ ìîãóò âîçíèêàòü ðàçëè÷íûå âèäû êîðîòêèõ çàìûêàíèé, êîòîðûå ñîïðîâîæäàþòñÿ ñ ðåçêèì óâåëè÷åíèåì òîêà. Âñå ýëåêòðîîáîðóäîâàíèå, óñòàíàâëèâàåìîå â ñèñòåìàõ ýëåêòðîñíàáæåíèÿ, должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом величин этих токов.

     Основными причинами возникновения коротких замыканий в сети могут быть: повреждение изоляции отдельных частей электроустановок; неправильные действия обслуживающего персонала; перекрытия токоведущих частей установок.

     Короткое замыкание в сети может сопровождаться: прекращением питания потребителей, присоединенных к точкам, в которых произошло короткое замыкание; нарушение нормальной работы других потребителей, подключенных к неповрежденным участкам сети, вследствие понижения напряжения на этих участках; нарушением режима работы энергетической системы.

     Рассмотрим расчет токов короткого замыкания данного проекта.

     Для вычисления токов короткого замыкания по расчетной схеме составляют схему замещения, в которой указывают сопротивления всех источников и потребителей, и намечают вероятные точки для расчета токов короткого замыкания.

     В данном проекте за базисное напряжение принимается номинальное напряжение Uном = 110 кВ, а за базисную мощность Sб = 100кВ∙А

     Схема представляет собой систему неограниченной мощности. В данном случае для трансформаторов, напряжением короткого замыкания Uк = %            (дается в каталогах)            Uк = 10,5% 

     Для удобства расчетов токов короткого замыкания применим упрощенную схему замещения для точки К₁ (индуктивная)

     Расчет токов короткого замыкания произведен в относительных единицах.

     -Хвл = x = = 0,008                                                  (2.35)

     х = х₀ l₁ = 0,099 ∙ 10 = 0,99                                                           (2.36)

     Uном=115 т.к. это Uном воздушных линий

     

     -Хтр-ра = х = =                                        (2.37)

     х - определяется по величине Uк (Uк 10^-3)

     Sном = 16 т.к. - это число и мощность трансформаторов ГПП = 2х16000

     Хкабеля = хкаб = =                                    (2.38)

     Хкаб = 0,08 т.к. для кабельных линий U-ем 6-20 кВ величина х = 0,08 Ом/км

     Упрощенная схема замещения для точки К₁ (активная)

     Rвл = r = = 0,035                                                    (2.39)

     r = r₀ l₁ = 0,43 ∙ 10 = 4,3                                                                  (2.40)

     r₀ = 0,43 при решении активного сопротивления данного трансформатора, этим сопротивлением можно пренебречь.

     -Rкабеля = r = =                                             (2.41)

     для кабелей (кабельных линий) U-ем 6-20 кВ величина r = 0,26 Ом/км

     Iб - базисный ток, определяемый по выбранной базисной мощности Sб

     Iб =   = = кА                                                    (2.42)

     Z - полное сопротивление выраженное в относительных единицах и приведенное к базисной мощности

     Z =                                                                            (2.43)

     SХ = 0,96 мОм

     SR = 0,265 мОм

     Z = мОм

     Ток короткого замыкания для точки К₁

     Iкз₁ = Iб / Z = 5,5 / 0,99 = 5,55 кА                                                 (2.44)

     i ударн = к Iк = 1,41 ∙ 1,35 ∙ 5,55 = 10,57                               (2.45)

     К = Sх / Sr = 0,96 / 0,265 = 3,9                                           

     

     Также как и для точки К₁ составляем упрощенную схему для точки К₂ (индуктивного сопротивления) и (активного сопротивления)

     Сопротивление шин

     R₀ = 0,017 Ом/м; х₀ = 0,31 Ом/м

     Sоткл. авт = 200 МВ∙А

     Хсист = = = 60,5 мОм                                             (2.46)

     R шин = r₀ l = 0,017 ∙ 10 = 0,17

     Х шин = х₀ l = 0,031 ∙ 10 = 0,31

     Iкз₂ = = = 5,08 кА                                             (2.47)

     SR = 0,435 мОм

     SХ = 60,81 мОм

     Z = = = 60,8 мОм

      = 139,7

     I уд = к Iк = 1,41 ∙ 1,3 ∙ 5,08 = 9,3 кА

     2.10 Выбор токоведущих частей и аппаратов по условиям короткого замыкания

     Для их выбора производится сравнение указанных расчетных величин с допускаемыми значениями для токоведущих частей и высоковольтного оборудования.

     При этом обеспечения надежности и безаварийной работы расчетные величины должны быть меньше допустимых.

     Для выбора предохранителя требуется вычисление Iраб. ВН

     DР = 0,02 ∙ 2Sнт = 0,02 ∙ 320 = 6,4 кВт              По формуле       (2.31)

     DQ = 0,1 ∙ 2Sнт = 0,1 ∙ 320 =  32 кВар                                        

     Рвн = Pmax + DP = 205,2 + 6,4 = 211,6 кВт  По формуле           (2.27)

     Qвн = Qmax + DQт = 242,2 + 32 = 274,2 кВа                              (2.28)

     

     Sвн = кВ∙А

     Iвн = = = 20,01 А                                                         (2.33)

     Для этого тока рассчитаем сечение

     Sэк = Iвн / j = 20,01 / 1,4 = 14,3 мм2

     S = 25мм2  Iдл.доп = 110А ; I = 0,9 ∙ 110 = 99А

     Предохранитель подходит если соблюдаются отношения:

     Iном.пр-ля > Iраб вн, т.к. Iраб вн = 20,01 можно использовать предохранитель типа: ПКТ 103-6-100-31, который имеет Iном.пр-ля = 30.

                Для выбора выключателя нагрузки используем данные тока короткого замыкания в точке К1, который равен 20 кА. При выборе выключателя нагрузки соблюдается следующее отношение:

     Iном.откл > Iкз в данном проекте подходит выключатель нагрузки типа ВНР-10 / 400-10 3УЗ, который имеет Iном.откл = 400А и Iуд = 25А

     Автоматический выключатель выбирается по номинальному току, который находится по номинальному току по формуле:

     Iн = Sнт / U                                                                                (2.48)

     Iн = 110 / 1,73 ∙ 0,38 = 167,32 А

     Сравнивая эту величину с величиной номинального тока расцепителя выбираем автоматический выключатель типа А3740Б

     Iн > Iном.расцеп

     Опорный изолятор выбирается по отношению: Fдоп > F