Выбор кабеля Л1, коммутационных аппаратов А1 и А2 и защиты на ВН трансформатора по заданной схеме подстанции

Министерство науки и образования РФ.

Новосибирский государственный технический университет

Расчетно-графическая работа по курсу:

Вторичные цепи электрических станций и подстанций.

Факультет: Энергетики

Группа: Эн1-31

Студент: Брюхов Е.С.

Преподаватель: Саломатин А.Ф.

Дата сдачи:   .11.2007г

Отметка о защите:

Новосибирск , 2007 г.

Задание на работу.

По данной схеме (рис. 1) произвести:

1. Выбор кабеля Л1.

2. Выбор коммутационных аппаратов А1 и А2.

3. Выбор защиты на ВН трансформатора и ее согласование с характеристиками А1, А2.

4. Выбор и проверка трансформаторов тока на ВН Т1.

Рисунок 1 Исходная схема подстанции

Исходные данные:

Мощность трансформатора Т1 (Т2):

Напряжение ВН Т1(Т2):

Напряжение НН Т1(Т2):

Мощность электродвигателя М1(М2):

Длина кабеля двигателя:

Мощность нагрузки Н1(Н2):

Характер нагрузки Н1 (Н2) - бытовая

Коммутационный аппарат А1 - предохранитель, А2 - предохранитель.

Максимальное и минимальное сопротивления

системы приведенные к 0.4 кВ:   

Температура окружающей среды - земля : Θ = 10°С

1 Выбор кабеля Л1.

1.1. Выбор параметров ЭД и марки кабеля.

По имеющейся мощности выбираю ЭД 4А280М8У3 [1, стр.169].

 Параметры ЭД: ,  , ,

Выбираю кабель марки АВВБГ.

Максимальный нагрев жил – 55 °С,

Окружающая нормированная температура земли - 15 °С.

1.2. Выбор кабеля по условию длительно-допустимого нагрева.

Нормальный рабочий ток ЭД.

Пусковой каталожный ток ЭД.

Максимальный рабочий ток ЭД.

Нормированный длительно-допустимый ток [2, табл. 29-14] при сечении трехжильного кабеля 50 мм² принимаю равным:

Коэффициент, учитывающий число рядом лежащих кабелей

при прокладке кабеля на воздухе равен [2, табл. 29-9]:

K₁=1

Коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды равен [2, табл. 29-18]:

K₂=1.23

Длительно-допустимый ток кабеля равен:

 - условие выполняется.

1.3. Условие обеспечения нормального напряжения на зажимах электроприемника (выбор по потерям напряжения).

Удельные сопротивления кабеля [3, стр. 15].

Условие выполняется.

1.4. Проверка кабеля по условию пуска ЭД.

          Предполагаю, что двигатель имеет тяжелые условия пуска или постоянный момент сопротивления.

Полное пусковое сопротивление двигателя:

Активное и реактивное пусковые сопротивления двигателя:

Сопротивления трансформатора приведенные к 0.4 кВ [3, стр. 14]

Суммарное минимальное пусковое сопротивление:

Фактический пусковой ток равен:

Условие выполняется.

1.5. Проверка кабеля на термическую стойкость.

Суммарное минимальное сопротивление при КЗ в точке К-1.

Трехфазный ток КЗ при КЗ в точке К-1' (К-1).

Т.к. коммутационный аппарат А2 не выбран предполагаю, что установлен

неселективный автомат ВА-53-37, тогда время срабатывания отсечки автомата и время гашения дуги принимаю равными:

t_со=0,04 с,   t_a=0.06 c

Время затухания апериодической слагающей тока КЗ:

T_a=0.03 c

Постоянная С для кабелей равна [3, стр. 48]:

Минимально допустимое сечение кабеля равно:

-  условие выполняется.

1.6. Проверка кабеля на перегрузку.

Так как коммутационный аппарат не выбран, предполагаю, что установлен предохранитель ПН-2-250 [1, стр.371, табл.6.4] с номинальным током вставки равным:

 - условие не выполняется.

Выбираю кабель сечением 70 мм² с длительно-допустимым током равным:

 - условие выполняется.

Таким образом окончательно выбираю кабель АВВБГ сечением 70 мм².

Сопротивления кабеля [3, стр. 15].

2 Выбор предохранителя в цепи электродвигателя.

Предохранитель выбираю по условию отстройки его плавкой вставки от

максимального рабочего тока ЭД.

Коэффициент отстройки принимаем равным:

К_отс=1,25

Выбираем предохранитель типа ПН-2-250 с номинальным током плавкой

вставки равным [3, стр. 123]:

2.1. Проверка предохранителя на коммутационную способность.

2.2. Проверка предохранителя на перегрузку.

          Проверку не выполняю, т.к. предполагаю, что условия пуска легкие, то есть время пуска меньше 10 сек.  и число пусков меньше 15 в час, а также  плавкая вставка легкоплавкая.

2.3. Проверка селективности предохранителя и магнитного пускателя.

Ток КЗ определяем в наиболее удаленной точке К-2.

Переходное сопротивление дуги принимаю равным:

Определяем суммарное сопротивление току трехфазного КЗ при КЗ в точке К-2:

Определяем минимальный двухфазный ток КЗ при КЗ в точке К-2:

 - условие выполняется.

2.4. Проверка чувствительности предохранителя.

а)  Проверка на чувствительность однофазным токам КЗ:

Сопротивление нулевой последовательности трансформатора Т1, [3, стр14]:

Сопротивление однофазному току КЗ при КЗ в точке К-2:

Сопротивление петли "фаза-нуль", [3, стр.29]:

Однофазный ток КЗ при КЗ в точке К-2:

 - условие выполняется.

б) Проверка по длительно-допустимому току.

 - условие выполняется.

в) Проверка по перегрузке кабеля.

 - условие выполняется.

Таким образом, окончательно выбираю предохранитель ПН-2-250 с номинальным током плавкой вставки равным 200 А.