Проектирование системы электроснабжения литейного участка, страница 3

9. Если К₂ ≤ К_2доп, то трансформатор с выбранной мощностью подходит, если К₂ > К_2доп, то выбираем следующий по мощности трансформатор и проверяем его.

Примечание.

1. Если следующий по мощности трансформатор выше по графику всех значений S_i, то он принимается без расчета.
2. Если исходный график содержит 2 максимума различной продолжительности, то h и К₂ определяют по максимуму большей продолжительности, а если более двух максимумов, то h и К₂ определяются из учета всех максимумов, но в любом случае К₁ определяется как среднеквадратическое значение оставшейся нагрузки.

№ часа	Потребляемая мощность, %	Суммарная мощность S, кВА
1-2	20	88,464
3-4	20	88,464
5-6	25	110,58
7-8	60	265,392
9-10	100	442,32
11-12	90	398,088
13-14	80	353,856
15-16	95	420,204
17-18	70	309,624
19-20	50	221,16
21-22	40	176,928
23-24	30	132,696

Таблица 1.3 – Типовой график электрических нагрузок

Для решения практических задач требуется посчитать следующие числовые характеристики графиков электрической нагрузки (P, Q, S):

Среднее значение:

                                                                                                           (1.17)

Эффективное (среднеквадратическое) значение нагрузки:

                                                                                                       (1.18)

Дисперсия нагрузки:

                                                                                              (1.19)

Коэффициент максимума графика:

                                                                                                             (1.20)

Коэффициент заполнения графика:

                                                                                                              (1.21)

Коэффициент формы графика:

                                                                                                                 (1.22)

Коэффициент равномерности графика:

              (1.23)

Таблица 1.4 – Числовые характеристики графиков нагрузки                                                               

	Суммарная мощность S, кВА
Среднее значение	124,949
Среднеквадратич. значение	560
Дисперсия	344120,1
Коэффициент максимума	3,5
Коэффициент заполнения	0,28
Коэффициент  формы	1,6
Коэффициент равномерности	0,2

Рис. 1.1 Типовой график нагрузки

К₂` < 0.9К_max, поэтому коэффициент перегрузки К₂ = 1,6,  а время перегрузки h=12 ч.

К_2доп = 1,18

K₂ > К_2доп, следовательно выбранный трансформатор (ТМ–250/10) не удовлетворяет требованиям ГОСТ 14209-85. Необходимо выбрать трансформатор большей мощности. Следующий по мощности трансформатор 400 кВА (ТМ–400/10).

Мощность трансформатора больше всех значений S_i графика нагрузки, поэтому он принимается без расчета.

Технические данные выбранного трансформатора: мощность – 400 кВА, U_ВН = 10 кВ, U_НН = 0,4 кВ, ∆Р_кз = 5,5 кВт, ∆Р_хх = 0,83 кВт, U_кз = 4,5 %, I_хх = 1,8 %.

1.4 Выбор марки питающего кабеля и расчет его сечения

а) по нагреву

          I_р∑ = 25,5  (п. 1.2)

Выберем трёхжильный кабель ААБ с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в алюминиевой оболочке, прокладываемый в земле, с высокой коррозионной активностью, без блуждающих токов. ААБ 3х2,5 с длительно-допустимым током Iдд=29А. (3 – количество жил кабеля, 25 – сечение кабеля, мм²). [1]

б) по экономической плотности тока

                                                                                                                (1.24)

где j_эк – экономическая плотность тока, которая определяется в зависимости от материала провода и числа часов использования максимальной нагрузки T_max.

                                                                                              (1.25)

ч.

Для данного T_max и материала кабеля j_эк = 1,4 А/мм² [1]

 мм²

            Выбираем сечение кабеля ближайшее к экономическому: F = 25 мм², ААБ 3х25. Активное сопротивление при 20 °С жилы – 1,25 Ом/км, индуктивное сопротивление – 0,099 Ом/км

            1.5 Расчет тока трехфазного короткого замыкания и проверка кабеля

В данном пункте необходимо определить минимальное сечение кабеля, при котором он не будет поврежден при протекании по нему тока трехфазного короткого замыкания.

При расчете токов короткого замыкания питающая электроэнергетическая система представляется в виде одного источника энергии с неизменной по амплитуде ЭДС и результирующим эквивалентным индуктивным сопротивлением Х_с, которое определяется по мощности КЗ (рис. 1.2).

Рис. 1.2 Расчетная схема для определения тока КЗ

Расчет по термической стойкости:

 ток трехфазного КЗ                                                                         (1.26)

 реактивное сопротивление системы                                                  (1.27)

                                                                                                        (1.28)

t_кз – время отключения КЗ

 t_кз = 0.1…0.15 с.

С = 80…90 [4]              

Ом

 кА

мм²

Выбираем минимальное сечение кабеля 50 мм², при котором он не будет поврежден при протекании по нему тока трехфазного короткого замыкания. Активное сопротивление при 20 °С жилы – 0,625 Ом/км, индуктивное сопротивление – 0,09 Ом/км