Проектирование системы электроснабжения литейного участка ЛУ-4 промышленного предприятия, страница 3

Номер часа	Мощность, %	P, кВт	Q, квар	S, кВА
1-2	10	65,45	65,15	92,35
3-4	20	130,9	130,29	184,69
5-6	20	130,9	130,29	184,69
7-8	30	196,35	195,44	277,04
9-10	50	327,26	325,73	461,73
11-12	90	589,06	586,31	831,11
13-14	100	654,51	651,46	923,46
15-16	60	392,71	390,88	554,08
17-18	80	523,61	521,17	738,77
19-20	50	327,26	325,73	461,73
21-22	60	392,71	390,88	554,08
23-24	30	196,35	195,44	277,04

На основании полученной таблицы построим типовой ступенчатый график полной мощности.

Рис.1.3.1.График изменения полной мощности в течение суток

На основании графика предполагаем, что целесообразно выбрать трансформатор с номинальной мощностью . На графике обозначаем предполагаемую мощность прямой линией. Из графика видно, что при выбранной мощности большую часть времени трансформатор будет работать без перегрузки, однако и не будет слишком недогружен. Проверим правильность выбора номинальной мощности трансформатора.

Для части исходного графика с меньшей нагрузкой с учетом значений мощностей  и их продолжительностей  рассчитаем коэффициент начальной нагрузки  эквивалентного графика:

Для участка перегрузки исходного графика нагрузки рассчитывается предварительное значение коэффициента перегрузки эквивалентного графика нагрузки:

Максимальный коэффициент перегрузки:

Сравнивая значения  и , получаем, что , следовательно принимаем  и , где -коэффициент перегрузки, -продолжительность перегрузки. Значит ,  часа, .

По таблице систематических перегрузок, приведенных в ГОСТ 14209-85, определяется допустимое значение коэффициента перегрузки . Оно зависит от коэффициента начальной нагрузки , средней температуры охлаждающей среды за время действия графика , длительности перегрузки, а также от системы охлаждения трансформатора. Для Новосибирской области . Тогда с учетом коэффициента начальной нагрузки и длительности перегрузки, для масляного трансформатора .

В нашем случае рассчитанное значение коэффициента  не превышает табличное значение коэффициента , т.е. , значит трансформатор выбран верно. Параметры выбранного трансформатора сведены в таблицу 1.3.2.

Таблица 1.3.2.

Технические данные силового трансформатора

Тип трансформатора	Мощность, кВА
ТМ 630/10	630	10	0,4	7,6	0,94	5,5	1,4

1.4.Выбор силового марки питающего кабеля и расчет его сечения

Произведем выбор кабелей, питающих трансформаторную подстанцию ТП 10/04 кВ.

Расчет по наибольшему длительному допустимому току нагрузки по условиям нагрева.

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается длительно допустимая температура нагрева, называется допустимым током по нагреву . Выбор сечения проводника по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчетного тока  с допустимым табличным значением для принятой марки кабеля. При выборе должно соблюдаться условие . Следовательно, найдем :

Исходя из условия , выбираем трехжильный кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в алюминиевой оболочке, прокладываемой в земле.

ААШв 3х16 с  [3, табл. 1.3.16], где

3 – количество жил кабеля,

16 – сечение кабеля, мм^2.

Расчет сечения по экономической плотности тока

Выбор сечения кабеля по экономической плотности тока позволяет найти оптимальное сечение кабеля одновременно как с точки зрения капитальных затрат на сооружение линии, так и с точки зрения потерь электроэнергии в линии. Экономическая плотность тока  зависит от материала проводника, конструктивного исполнения линии и от числа часов использования максимума нагрузки. Число часов использования максимума нагрузки  может быть определено по типовому графику нагрузки.

Определим количество израсходованной энергии в сутки в относительных единицах:

=12,                                                                                         (1.4.2)

где  – мощность нагрузки в относительных единицах за промежуток времени . Отсюда

где  – максимальная мощность нагрузки в течение суток в относительных единицах.

Исходя из  определяем  для кабелей с бумажной изоляцией с алюминиевыми жилами: .

Экономическое сечение кабеля выбирается из выражения

Выбираем сечение кабеля ближайшее к расчетному экономическому сечению [3, табл. 1.3.16]:

, .

Таким образом, экономическое сечение кабеля больше сечения выбранного по наибольшему допустимому току. Значит, выбираем кабель:

ААШв 3х50 с  [3, табл. 1.3.16]

1.5.Расчет тока трехфазного короткого замыкания и проверка кабеля

В данном пункте будет определено 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 сопротивлением.

Рис.1.5.1.Схема замещения трехфазного короткого замыкания

Результирующее эквивалентное сопротивление системы определяется из известной мощности КЗ питающей системы:

Ток трехфазного короткого замыкания  определяется по формуле:

Минимальное сечение, способное выдержать ток КЗ:

 – коэффициент, зависящий от типа проводника

Для кабеля до 10 кВ с алюминиевыми жилами , [4, стр. 174, табл. 2.72].

 - время отключения тока КЗ, выбираем равным 0,1 с. Тогда

Так как выбранное ранее сечение удовлетворяет условию термической стойкости при протекании тока КЗ, то в итоге выбран кабель ААШв 3х50, удовлетворяющий всем условиям, по которым были проведены проверки.

2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ НИЗКОВОЛЬТНОЙ СЕТИ

2.1.Выбор и обоснование схемы