Реконструкция системы электроснабжения библиотеки

4 РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ БИБЛИОТЕКИ

4.1 Выбор числа и мощности трансформаторов

Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях определяется величиной и характером электрических нагрузок (требуемой надежностью электроснабжения и характером потребления электроэнергии), территориальным размещением нагрузок, их перспективным изменением и при необходимости обосновывается технико-экономическими расчетами.

Двухтрансформаторные ТП применяются при преобладании электропримников I и II категорий. При этом мощность трансформатора выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного трансформатора другой с учетом допустимой перегрузке принял бы на себя всех потребителей (в данной ситуации возможно временное отключение элекроприемников III категории).

От Тп-176 получают питание электроприемники преимущественно II и III категорий. На подстанции будем устанавливать два трансформатора.

Расчетная нагрузка на подстанции была определена в 3 пункте дипломного проекта, она составляет Sр = 834,88 кВА.

Поскольку на подстанции возможна аварийная перегрузка трансформаторов, номинальная мощность трансформатора определяется по выражению:

,                                       (4.1)

где Sр - расчетная мощность, кВА;

Кз.ав - коэффициент допустимой аварийной перегрузке [1].

 кВА.

Выбираем два трансформатора 2хТМГ-630.

При условии передачи всей нагрузки подстанции через один трансформатор фактический коэффициент перегрузки трансформатора составит:

, что входит в допустимые пределы для масленых трансформаторов, Кпер.т = 1,4 [1].

Окончательный выбор трансформаторов  будет основан на экономических расчетах. Результаты расчетов и выбор самих трансформаторов представлены в экономической части дипломного проекта.

4.2 Выбор проводников напряжением выше 1 кВ

Выбор сечения проводника выполняем по:

− экономической плотности тока:

 ,                               (4.2)

где     I_нб – наибольший ток из нормального, послеаварийного и ремонтного режимов, А;

jэ − нормированная экономическая плотность тока, А/мм² .

− по длительно допустимому току:

 ,                                    (4.3)

где I_доп – допустимый ток проводника, А.

I_доп=К₁∙К₂∙К₃∙I_{доп табл} ,                         (4.4)

где К₁− поправочный коэффициент на фактическую температуру окружающей среды;

К₂ − поправочный коэффициент на число параллельно проложенных кабелей и расстояние между ними;

К₃ − коэффициент позволяет учитывать удельное сопротивление земли, при прокладке кабелей в земле.

Минимально допустимое сечение проводника по условию термической стойкости определяется:

,                                               (4.5)

где Вк.з. – тепловой импульс;

С – коэффициент, значение которого для кабелей зависит от напряжения и материала проводника [1].

,                                 (4.6)

где Iп.о. – действующее значение периодической составляющей тока КЗ системы;

tотк – время отключения КЗ;

Та.с – постоянная времени затухания периодической составляющей тока КЗ энергосистемы.

Кабели проложены в земле, температура окружающей среды v= 15⁰С. На ТП-176 установлено два трансформатора мощностью 630 кВА. От шин напряжением 10 кВ ТП-176 отходит кабель на трансформаторную подстанцию ТП-283, на которой установлено два трансформатора мощностью по 400 кВА каждый. Определим расчетный ток для нормального режима работы.

,                                     (4.7)

где Sр – расчетная мощность, кВА;

Uн – номинальное напряжение линии, кВ;

n – количество работающих кабелей.

,

кВА,

А

Определим расчетный ток для утяжеленного режима, при передаче всей нагрузки по одному кабелю.

 А.

Определим сечение кабеля по экономической плотности тока:

мм².

Выбираем два кабеля АпвП-10 2(3×70) с I_доп=199 А [15].

I_доп =2×199=398 А.

Поправочный коэффициент на температуру окружающей среды при v=15⁰С равен К₁=1,0 [1].

Поправочный коэффициент на количество параллельно проложенных кабелей равен К₂=0,85 [1].

Поправочный коэффициент учитывающий удельное сопротивление земли принимаем равным К₃=1 [1].

I_доп=1,0∙0,85∙1∙398=338,3 А.

Выбранный кабель проверяем по условию нагрева длительно допустимым током:

118,94 А < 338,3 А, условие выполняется.

Выбираем кабель АпвП-10 2(3×70).

Проверим выбранный кабель на термическую стойкость токам КЗ.

По данным энергосистемы ток короткого замыкания на шинах РП-1 равен Iпо = 12,409 кА.

Расчетный импульс квадратичного тока КЗ:

 кА²∙с.

Минимальное термически стойкое сечение:

 

 мм²

 

Ближайшее большее сечение, удовлетворяет термической стойкости