Расчет токов короткого замыкания, электрический расчет внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия

11. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

      Расчет токов короткого замыкания

      Для расчета токов короткого замыкания  составляют расчетную схему системы электроснабжения, на основании которой составляется схема замещения, используемая при расчете токов короткого замыкания.

      Расчетная схема представляет собой упрощенную однолинейную схему, на которой указываются все элементы системы электроснабжения и их параметры, влияющие на ток короткого замыкания, а также указываются точки, в которых необходимо определить ток короткого замыкания.

       Расчет токов короткого замыкания будем выполнять в относительных единицах.

      По  рис. 7.1  [ПЗ]  составляем  расчетную  схему  для  дальнейшего  расчета.

      Схема замещения приведена на рисунке 11.1.

          Точка К₁

S_б = 40  МВ×А           Pкз=500 МВ×А

U_б = 115 кВ

Точка К₂

S_б = 40 МВ×А          Pкз=500 МВ×А

U_б = 10,5 кВ

Выбор коммутационной аппаратуры

      Принимаем на ГПП завода распределительное устройство на 10 кВ   закрытого типа  БКТП 110/10  по [9]. На  низкой  стороне применяются воздушные выключатели.

Выполним выбор выключателей ВВТЭ-10 в табличной форме.

Таблица 11.1. Выбор выключателей ВВТЭ-10 на ГПП.           

  Применяем выключатели ВВТЭ-10-20/1000-УХЛ3 по [6, таблице 5.1].

                       Выбор выключателей разъединителей на стороне высшего

                                        напряжения ГПП.

Таблица 11.2. Выбор выключателей на вводах ГПП.

Применяем выключатели ЯЭ-110Л-23(13)-У4 по [6, таблице 5.2].

Таблица 11.3. Выбор разъединителей.

Выбираем отделители типа РНДЗ-1-110/630 Т1 по [6, таблице 5.5].

Выбор предохранителей выполняется по следующим условиям

        Таблица 11.4. Условия выбора предохранителей для ЦТП.

Выбор предохранителей приведен в таблице 11.5. Предохранители принимаем по [6, таблице 5.4].

Таблица 11.5. Выбор предохранителей для ЦТП.

      В данном разделе курсового проекта необходимо выбрать сечения кабельных линий внутризаводского электроснабжения и сечения воздушных линий внешнего электроснабжения.

      Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 6-10 кВ выполняется по экономической плотности тока, а проверяется по условиям нагрева длительно-допустимым током, допустимой потери напряжения и термическую стойкость.

      Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 0,4 кВ выполняется по условию нагрева длительно-допустимым током, а проверяется по допустимой потери напряжения и термическую стойкость.

      Выполним выбор сечения проводников 110 кВ питающих ГПП от энергосистемы.

Выбор сечения проводника производим по экономической плотности тока. Ток, протекающий по линиям, определяется по формуле, А

                                                                                                                                                              (11.1)

где     S _р – мощность трансформатора, кВ×А;

n – количество параллельных линий;

U _н – номинальное напряжение линии, кВ.

          Ток, протекающий по линии

          Экономическая плотность тока определяется в зависимости от времени использования максимума нагрузки по [3, таблице 1.3.36]. Время использования максимума нагрузки для предприятий с двухсменным режимом работы равно 4000 ч, следовательно экономическая плотность тока равна j _э = 1,1 А/мм².

Экономическое сечение определяется по формуле, мм²

                                                                                                                                                  (11.2)

          Экономическое сечение линии

Экономическое сечение округляется до ближайшего стандартного сечения.

 Принимаем F_ст = 70 мм². По условию короны данное сечение  удовлетворяет так как минимальным сечением для линий 110 кВ по условию короны является сечение 70 мм². Проверим выбранное сечение по условию допустимого нагрева. Проводник подходит по допустимому нагреву, если выполняется условие

                                                                                                                                                                   (11.3)

где     I _доп - допустимый ток проводника, учитывающий реальные условия его   

                     прокладки, охлаждения и аварийной перегрузки, А;

I _нб - наибольший ток из нормального, послеаварийного и ремонтного

                    режимов, А.

По линий наибольший ток будет равен току в аварийном режиме работы сети при обрыве одной цепи линии.

          Допустимые токи проводников принимаем из [3, таблице 1.3.29].

                                      265 > 84

          Условию допустимого нагрева данное сечение проходит, значит, принимаем провод марки АС-70/11 с Iдоп=265 А.

          Выбранное сечение проверим  на термическую стойкость

                                                                                                                                                                  (11.4)

  где        В_к – тепловой импульс кА×с²;

                С – тепловая функция принимаем по [1, таблице П25].

       Тепловой импульс определяется по формуле

                                                       (11.5)

          Для линий  внешнего электроснабжения окончательно применяем провода  

             АС 70/11.

          Результаты  выбора  проводников  приведены  в  таблице  11.7.

   Выбор  выключателей  для  ВРУ и  ТП  аналогичен  пункту 3 [ПЗ]  и приведен   

        в  таблице  11.6.

Таблица 11.6. Результаты выбора вводных  выключателей

  Выбор  ВРУ,  сведен  в  таблицу  11.8.[5] 

Таблица 11.8. Результаты выбора  ВРУ

                          Таблица 11.7. Выбор сечений проводников.

                               Примечание: сечение проводников принимаем по [3, таблица