Выбор сечений токоведущих элементов и электрических аппаратов распределительного пункта и трансформаторной подстанции

Страницы работы

7 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

11.  Выбор сечений токоведущих элементов и электрических аппаратов РП и ТП

11.1 Выбор кабелей внутризаводского энергоснабжения.

Сечения жил кабелей выбираются по экономической плотности тока и проверяются по нагреву и технической стойкости при КЗ.

Сечения жил кабеля по экономической плотности тока:

Fэ=Iр/jэ,                                                (11.1.1)

где     Iр – расчётный ток кабеля в нормальном режиме работы, А;

jэ – экономическая плотность тока, А/мм2, Принимаем jэ=1.4А/мм2.

Iр=,                                          (11.1.2)

где     Sр – расчётная нагрузка линий с учётом потерь в трансформаторах.

Для определения сечения жил кабелей по нагреву вычисляется наибольший расчётный ток Iрн в нормальном режиме.

Iдоп³Iрн,                                                (11.1.3)

Iдоп1×К2×К3×Iнд,                                    (11.1.4)

где К1; К2; К3 – коэффициенты учитывающие соответствующую фактическую температуру окружающей среды, количество проложенных в траншее рабочих кабелей, фактическое удельное сопротивление земли.

Iнд – допускаемая по нагреву токовая нагрузка на кабель при нормальных условиях прокладки.

Iрн=,                                         (11.1.5)

где  Sнт – суммарная номинальная мощность цеховых трансформаторов питающихся от данного кабеля.

Сечение жил кабелей, которые в послеаварийном или ремонтном режиме могут работать с перегрузкой (линии, питающие РП) выбираются по условию:

Кп·Iдоп³Iра,                                            (11.1.6)

где     Кп – допустимая кратность перегрузки,

Iра – расчётный ток линии в послеаварийном или ремонтном режиме.

Минимальное допустимое сечение кабеля по термической стойкости:

Fт=,                                             (11.1.7)

где     Bk – тепловой импульс от тока КЗ, А2´с,

С – расчётный коэффициент

Результирующий тепловой импульс тока КЗ:

Bk=I2п·(tотк+Ta),                                    (11.1.8)

где  Iп – действующее значение периодической составляющей тока КЗ в начале линии,

tотк – время отключения КЗ,

Ta – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.В распределительных сетях 6-10 кВ можно принять Ta=0,01с.

Из трёх найденных сечений (по экономической плотности тока, нагреву и термической стойкости) принимается большее.

Приведем пример расчёта для линии, питающей ТП1.

Наибольший рабочий ток в нормальном режиме:

Iр ===34,63 А.

Выбираем сечение жил кабеля по экономической плотности тока.

Fэ=34,63/1,4=24,7 мм2 –ААШвУ – 10(3´25) с Iдоп=90 А (табл. П21 [2]).

Поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, проложенных рядом в земле: К2=0,92. Коэффициенты К1= К3 = 1.

Iдоп =1×0,92×1×90=82,8 А.

Максимальные расчётные токи линии по номинальной мощности трансформатора:

Iра==36,4 А.

Допустимая перегрузка одного кабеля на 30%, кп=1,3.

кп´Iдоп³Iра                                                                   (11.1.9)

1,3·82,8 ³ 36,4 А

107,64 ³ 36,4 А.

Кабель по условию нагрева проходит.

Тепловой импульс тока КЗ:

Bk=(7,7·103)2·(0,6+0,01)=36166900 А2·с.

Минимальное сечение жил по термической стойкости:

Fт==60,14  мм2.

Окончательно по термической стойкости выбираем кабель для линии, питающей ТП1 - 2хААШвУ-10(3´35) с Iдоп=115 А (табл. П21 [2]).

Результаты расчётов для кабелей, питающих остальные ТП, аналогичны и сведены в таблицу 11.1, 11.2 и 11,3.

Таблица 11.1.

Экономические сечения кабелей.

Линия

S, кВА

I, А

Fэк, мм2

Fкаб, мм2

РП-ТП1

599,15

34,63

24,7

25

РП-ТП2

1166,9

67,45

48,2

2х25

РП-ТП3

645,99

37,34

26,67

35

ТП2-ТП4

718,8

41,55

29,68

35

РП-ТП5

1919

110,9

79,21

2х50

РП-ТП7

2560

147,98

105,68

2х70

ТП7-ТП6

751

43,4

31

35

РП-ТП8

1304

75,4

53,86

2х35

РП-ТП9

881,7

50,96

36,4

50

Таблица 11.2.

Проверка выбранных кабелей по нагреву.

Линия

F, мм2

I доп, А

Кп2

Iд, А

Iрм, А

Кп

Кп*Iд, А

РП-ТП1

25

90

0,92

82,8

36,4

1,3

107,64

РП-ТП2

2х25

90

0,92

41,4

36,4

1,3

53,82

РП-ТП3

35

115

1

115

36,4

1,3

149,5

ТП2-ТП4

35

115

1

115

36,4

1,3

149,5

РП-ТП5

2х50

140

0,75

52,5

57,8

1,3

68,25

РП-ТП7

2х70

165

0,75

61,9

57,8

1,3

80,47

ТП7-ТП6

35

115

1

115

36,4

1,3

149,5

РП-ТП8

2х35

115

0,75

43,1

36,4

1,3

56,03

РП-ТП9

50

140

0,75

105

36,4

1,3

136,5

Таблица 11.3

Выбранные сечения кабелей

Линия

Bk, А∙с

FТ, мм2

Кабель

IДОП, А

РП-ТП1

36166900

60,14

ААШвУ-10(3´70)

165

РП-ТП2

36166900

60,14

2хААШвУ-10(3´35)

135

РП-ТП3

36166900

60,14

ААШвУ-10(3´70)

130

ТП2-ТП4

33403600

57,8

ААШвУ-10(3´70)

165

РП-ТП5

36166900

60,14

2хААШвУ-10(3´50)

140

РП-ТП7

36166900

60,14

2хААШвУ-10(3´70)

165

ТП7-ТП6

33403600

57,8

ААШвУ-10(3´70)

165

РП-ТП8

36166900

60,14

2хААШвУ-10(3´35)

135

РП-ТП9

36166900

60,14

ААШвУ-10(3´50)

140

11.2  Выбор электрических аппаратов.

Электрические аппараты работают в условиях эксплуатации в трёх основных режимах: длительном, перегрузки и режиме короткого замыкания.

В длительном режиме надёжная работа аппаратов обеспечивается правильным выбором их по номинальному току и напряжению. В режиме перегрузки надёжная работа аппаратов обеспечивается ограничением величины и длительности повышения напряжения или тока в таких пределах, при которых гарантируется нормальная работа за счёт запаса прочности. В режиме короткого замыкания надёжная работа аппаратов обеспечивается их термической и электродинамической устойчивостью.

Выбор электрических аппаратов основывается на условиях:

Uном³Uраб;    Iном³Iраб;                                              (11.2.1)

iдн³iу;            Вт³Вк,                                                  (11.2.2)

где Uном, Iном – соответственно, номинальные напряжение и ток аппарата;

Uраб, Iраб – напряжение и ток сети, в которой установлен аппарат;

Вт – тепловой импульс аппарата, нормированный заводом изготовителем;

     Вт=I2tn·tk                                                              (11.2.3)

Вк– тепловой импульс расчётный. 

Вк=I2¥·tср                                                         (11.2.4)

Вводную панель КСО-292 выбираем по расчётному току завода, линейную – по току самого мощного присоединения.

Iрз=;                                                     (11.2.5)

где Sрз – расчётная мощность завода с учётом компенсации реактивной мощности и потерь в трансформаторах.

Iрз==452 А.

Выберем вводную панель КСО-292.

Таблица 11.4.

Выбор вводной панели КСО-292

Условие

выбора

Расчётные данные

Каталожные данные

ВПМП-10-20/630

РВЗ-10/630

РВФЗ-10/630

Uном³Uраб

Uраб=10 кВ

Uном=10 кВ

Uном=10 кВ

Uном=10 кВ

Iном³Iраб

Iраб=452 А

Iном=630 А

Iном=630 А

Iном=630 А

Iдн³Iуд

Iуд=15,2 кА

Iдн=52 кА

Iдн=52 кА

Iдн=52 кА

Iоткл³I"

I"=7,7 кА

Iоткл=20 кА

-------

-------

Bт³Bk

Bk=7,72×(1,6+0,01)=95,5 кА2×с

Bт=202×4=1600

кА2×с

Bт=202×1=400

кА2×с

Bт=202×1=400

кА2×с

Sоткл³Sраcч

Sраcч=·7,7×10=108,6 кВ×А

Sот=15×12=311

--------

--------

Выбираем линейную панель КСО-292:

Таблица 11.5.

Выбор линейных панелей КСО-292

Условие выбора

Расчётные данные

Каталожные данные

ВПМП-10-20/630

РВЗ-10/400

3Р-10У3

Uном³Uраб

Uраб=10 кВ

Uном=10 кВ

Uном=10 кВ

Uном=10 кВ

Iном³Iраб

Iраб=148 А

Iном=630 А

Iном=400 А

-------

Iдн³Iуд

Iуд=15,2 кА

Iдн=52 кА

Iдн=41 кА

Iдн=235 кА

Iоткл³I"

I"=7,7 кА

Iоткл=20 кА

-------

-------

Bт³Bk

Bk=7,72×(1,6+0,01)=95,5 кА2×с

Bт=202×4=1600

кА2×с

Bт=162×4=1024

 кА2×с

Bт=902×1=8100

кА2×с

Sоткл³Sраcч

Sраcч=·7,7×10=108,6 кВ×А

Sот=15×12=311

--------

--------

11.3. Выбор кабелей питающих ЦРП завода и шин ЦРП

Расчётный ток с учётом потерь мощности в трансформаторах:

Iр= 452 А,               Iркл=Iр/2=226 А

По экономической плотности тока выбираем:

Fэ==161,4 мм2 – ААШвУ-10(3´185),Iнд=310 А.

Проверяем выбранные сечения на нагрев в послеаварийном режиме

Похожие материалы

Информация о работе