Разработка проекта системы электроснабжения молочно-товарной фермы и ремонтной базы (Проектирование системы внешнего электроснабжения предприятия)

Результаты расчета электрических нагрузок представим в таблице 4.1

Таблица 4.1  Расчетные электрические нагрузки объекта.

Выбор напряжения питания производим по графикам рис.4.1.  в зависимости от расстояния до РП=4 км и суммарной расчетной нагрузки S_рS=718.418 кВА.

Рис. 3.1. Граничные кривые, определяющие зоны экономичности

напряжений 110, 35 и 10 кВ при электроснабжении

от районной подстанции

Исходя из рис.4.1 можно сделать вывод, что данной мощности и длине линии соответствует напряжение  10 кВ .Расчёт далее ведём для напряжения 10 кВ. 

Объект от РП запитаем двумя линиями 10 кВ, т.к. ферма является потребителем второй категории

Выбор сечения проводов ВЛ-10 произведем по экономической плотности тока.

Расчетный ток линии определяется по формуле:

=, где          Sp-полная расчетная мощность,кВА;

Uн-номинальное напряжение сети,кВ;

n-число линий.

A

Экономическая плотность  тока  зависит от типа проводника,а также от времени использования максимальной нагрузки, выбираем =

Расчетное сечение проводника определяется по формуле:

                                               ,                                                             (4.1.3)

                                              

Выбираем провод марки АС-25/4,2   =

Проведем проверку в послеаварийном режиме по условию:

                                            ,                                                                (4.1.4)

                      где        -допустимый ток проводника,А;

                             -ток послеаварийного режима,А.

                                 

Условие выполняется.

По условию механической прочности увеличиваем сечение до АС-35/6,2

Проведем проверку по потере напряжения.

Потерю напряжения в линии определяем по формуле:

, %                         (4.1.5)

где     R_л и Х_л – активное и реактивное сопротивление провода:

,                                                          (4.1.6)

,                                                         (4.1.7)

P_p и Q_p – расчетные мощности (по п.2) соответственно в КВт и КВАр.

По [6, табл. П.1.1] r₀=0,777 Ом/км., x₀=0,386 Ом/км.

Тогда по (3.3) потеря напряжения составит:

, Ом             

   , Ом

 %

в аварийном режиме:

, Ом             

   , Ом

%

Проверка выполняется,т.к. в нормальном режиме  %,

.

Определим номинальную мощность трансфроматоров исходя из расчетной мощности нагрузки по формуле:

                                             ,

                   где               n-количество трансформаторов,

                                       k-коэффициент загрузки трансформатора,т.к. подстанция двухтрансформаторная принимаем   k=0,7.

                                               ,

Принимаем два трансформатора типа ТМЗ-630/10.

Коэффициент загрузки трансформатора  равен:

                                     

 Коэффициент аварийной перегрузки трансформатора  равен:

                                       

  С целью повышения надежности электроснабжения, коммутационной спосрбности и  быстроты срабатывания устройств релейной защиты

на высокой стороне трансформаторов установим ячейки комплектного распределительного устройства фирмы ’’Иносат’’ типа ШВВ-019-630.125,

укомплектованных  вакуумными выключателями.

Для вывода питающих воздушных линий в ремонт предусмотрим ремонтную перемычку между трансформаторами, содержащую два разъединителя.

7.2. Выбор коммутационной аппаратуры

Выбор выключателей производим по следующим параметрам:

-  по напряжению электроустановки

,                                                                           (7.1)

-  по длительному расчетному току с учетом возможных длительных перегрузок основного оборудования

 , где        Iмах-ток послеаварийного режима,А;                                                               U_НОМ, I_НОМ – паспортные (каталожные) параметры выключателя ([4], табл. 5.1-5.2);

Проверка на электродинамическую стойкость выполняется по следующим условиям:

,

.                                                                           (7.3)

где I_ПО и i_УД - расчетные значения периодической составляющей тока короткого замыкания  и ударного тока в цепи , кА;

I_ДИН, I_MДИН - действующее и амплитудное значение предельного  сквозного тока короткого замыкания (каталожные параметры выключателя),кА.

Выбрав выключатель по рассмотренным параметрам, зная по каталогу собственное время отключения выключателя, находят время от начала короткого замыкания до расхождения контактов выключателя:

, с                                                                      (7.4)

где t_ЗMIN - минимальное время действия релейной защиты, принимаем равным 0,01 с;

tсв - собственное время отключения выключателя по каталогу.

Апериодическую составляющую тока к.з. находят по выражению:

                                                                    (7.5)

где Т_а - постоянная времени затухания. Величину Т_а и значение ударного коэффициента определяем по ([9], табл.6.1).

Отключающая способность выключателя проверяется по следующим условиям. В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию:

                                 Iпo < Iоткл. ,

 где Iоткл. - номинальный ток отключения по каталогу,кА.

Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания. Ее процентное содержание  определяем по выражению:

%,                                                                (7.6)

и проверяем условие

b < b_НОМ

где bном-нормированное значение содержание                апериодической составляющей в отключаемом токе, определяемое по  каталогам,%.

Если , а , тогда допускается выбирать выключатель по полному току:

                                             (7.7)

На термическую стойкость выключатель проверяют по расчетному импульсу квадратичного тока короткого замыкания В_К и найденным в каталоге предельному, гарантированному заводом-изготовителем току термической стойкости аппарата I_Т и времени его протекания t_Т:

.                                                                            (7.8)

Значение термического импульса определяем по выражению:

                                                          (7.9)

где , где время действия релейной защиты (принимаем 1.5с);

полное время отключения выключателя (приводится в технических характеристиках выключателя), с.

Расчетным видом короткого замыкания для проверки на электродинамическую и термическую стойкость является трехфазное короткое замыкание.

  Разъединители выбираются по номинальному напряжению U_НОМ, номинальному длительному току I_НОМ, а в режиме короткого замыкания  проверяются на термическую и электродинамическую стойкость. Результаты расчета по выбору выключателя приведены в табл.7.1, по выбору разъединителей в табл.7.2.

Таблица    Выбор выключателей на стороне 10 кВ

Расчетные данные	Каталожные данные	Условия выбора
1	2	3
Проверка на отключающую способность
А) периодическая составляющая ,
В) апериодическая составляющая	%
Проверка на включающую способность
Проверка на динамическую стойкость
Проверка на термическую стойкость
кА2с

Выбираем вакуумный выключатель фирмы “Таврида электрик“  типа