Расчет осветительных сетей цеха завода комплексных дорожных машин. Защита осветительной сети цеха, страница 6

Где    r_к* = r_уд • ℓ_к • (S_б /U²_н) = 0,44 • 0,12 • (16 /11²) = 0,007 о.е.

х_к* = х_уд •  ℓ_к • ( S_б /U²_н) = 0,086 • 0,12 • (16/11²) = 0,001 о.е.

ℓ_к , км – длина кабельной линии;

I⁽²⁾_{к 2} = (√3/2) • I⁽³⁾_{к 2} = (√3/2) • 5,8 = 5 кА

Для выбора и проверки электрооборудования по условию электродинамической стойкости необходимо знать наибольшее возможное значение ТКЗ, которое называется ударным током и определяется по следующей формуле:

i_уд = √2 • К_уд• I⁽³⁾_К-1 =√2•(1+е^-0,01/0,06) • 5,9 = 15,4 кА,

где К_уд=1+е^-0,01/Та ;   Т_а = Х_∑ / ω•R_∑ = 0,14/(314,2 • 0,008)=0,06;

Где I⁽³⁾_К-1 – значение периодической составляющей ТКЗ в начальный момент времени на шинах ЦРП, кА;

К_уд – ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени Т_а – апериодической составляющей ТКЗ;

Х_∑ - индуктивное сопротивление цепи КЗ;

R_∑ - активное сопротивление цепи КЗ;

5.2. Расчет МТЗ

Максимальная токовая защита линии, питающей предприятие, предназначена для защиты от междуфазных КЗ.  Селективность обеспечивается выдержкой времени на срабатывание.

Определим ток срабатывания реле:

I_{ср р} = (К_н / К_в )• К_сам • К_сх •( I_{раб макс}/К_ТА) = (1,2/0,8) • 2 • 1 • (111/30) = 11,1 А

 Где К_н =1,2 – коэффициент надежности [7];

 К_в =0,8 – коэффициент возврата реле РТ-40 [7];

К_сам =2 – коэффициент самозапуска – учитывает увеличение тока после отключения КЗ при самозапуске двигателей [7];

К_сх =1 – учитывает схему включения реле [7];

К_ТА= ( I₁/I₂ ) = 150/5 = 40 – коэффициент трансформации трансформаторов тока ТПЛ-10 [6];

I_{раб макс}= S_ктп7 /(√3 • U_н) =1928/(√3 • 10) = 111 А – максимальный рабочий ток линии.

Проверим чувствительность основного комплекта:

К_{ч осн} = I⁽²⁾_{к 2}/( I_{ср р} • К_ТА) = 5000 / (11,1 • 30) = 15 › 1,5

Следовательно, МТЗ проходит по чувствительности как основная защита.

5.3. Расчет токовой отсечки (ТО)

Токовая отсечка, практически мгновенная защита, без выдержки времени на срабатывание.  Ее селективность обеспечивается ограничением зоны действия.

Определим ток срабатывания защиты:

I_{ср з} = К_н  • I⁽³⁾ _{КЗ макс К-2} = 1,3  • 5,8 = 7,5 кА – отстройка от излишнего срабатывания при КЗ в начале следующего участка. Где К_н =1,3 – коэффициент надежности для реле РТ-40, с учетом апериодической составляющей тока КЗ [7].

Определим ток срабатывания реле:

I_{ср р} = I_{ср з} / К_ТА = 7500/ 30 = 250 А

Проверим чувствительность комплекта ТО:

К_ч  = I⁽³⁾ _{КЗ макс К-1} / ( I_{ср р} • К_ТА) = 5900 / (250 • 30)  =  0,8  Р 1,2

Следовательно ТО не  проходит по чувствительности.

  2.Выбор системы внешнего электроснабжения

                                    Основными условиями проектирования рациональной системы электроснабжения являются надежность, экономичность и качество электроэнергии в сети. Надежность зависит от категории потребителей электроэнергии и особенностей технологического процесса.

  При проектировании разрабатывается 5 вариантов наиболее целесообразный из которых определяется в результате технико-экономического сопоставления.                         Первый вариант -  питание предприятия осуществляется по двух цепной линии  на напряжение 10 кВ ЛЭП, необходимое сечение провода АС-500. Этот вариант не проходит по техническим показателям, так как полученное сечение провода не применяется при сооружении ЛЭП на 10 кВ.

                                     Во втором варианте рассматривается питание предприятия на напряжение 10 кВ по кабельной линии сечением 150 мм² (в одной траншеи проложено два кабеля), потери напряжения составляют 12%, это приводит к невозможности осуществления регулирования напряжения у потребителей. Значит, этот вариант тоже не приемлем по техническим соображениям.

                                      Третий вариант – это воздушная линия 35 кВ. В результате выбора сечения по экономической плотности тока получили провода АС-150 [6]. Провода такого сечения на напряжение 35 кВ не используются, т.к. типовые опоры предусмотрены для подвески проводов сечением до 120 мм², а также у этого варианта нет перспектив развития. 

                                      Были также рассмотрены варианты питания предприятия по ЛЭП на 110 кВ и КЛ 35 кВ. По экономическим параметрам они сопоставимы.