Расчет и исследование системы электроснабжения деревоперерабатывающего завода
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?яжения (расчет сечений проводников по нагреву и потере напряжения)
В зависимости от принятой схемы электроснабжения и условий окружающей среды цеховые электрические сети выполняются кабельными линиями и проводами.
В качестве примера будет осуществлен выбор проводников одной цепи от панели РУ-0,4 кВ до ВРУ2.
Сечение по нагреву длительным расчетным током определяется из условия [6]
(4.1)
где - допустимый ток, принимаемый по таблицам [1], А;
- длительный расчетный ток, принимаемый для группы электроприемников , А;
- поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей [1], при номинальных условиях прокладки .
Потери напряжения в цеховых сетях, выполненных проводом или кабелем, определяются из выражения
(4.2)
где - расчетный ток линии, А; L - длина линии, м; - соответствующие коэффициенты мощности потребителя;
- соответственно удельные активные и индуктивные значения сопротивлений кабелей [6], мОм/м.
Пример расчета для цепи РУ-0,4 кВ - ВРУ2.
А, L=90 м, .
А.
Для линии РУ-0,4 кВ - ВРУ2 выбираем кабель ПВВГнг 4х150 мм2 (ТУ 16.К71-090-2002) силовой, с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена, разделительным слоем из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности, и наружной оболочкой из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности, для которого длительно допустимый ток составляет А, удельные сопротивления .
Произведем проверку выбранного кабеля по потере напряжения. Потеря напряжения не должна превышать 5% [9].
.
Потеря напряжения в кабеле не превышает 5%, следовательно для линии РУ-0,4 кВ - ВРУ2 выбран кабель ПВВГнг 4х150 мм2.
Результаты выбора кабелей для остальных электроприемников сведем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Выбор силовых кабелей, питающих распределительные устройства предприятия от РУ-0,4 кВ
Обозначение распределительного устройстваРасчетный ток ,АТип кабеля, сечение, мм2Длительно допустимый ток ,АДлина линии L, мПотеря напряжения ,%ВРУ-1354,72ПВВГнг4х952402802,45РЩ39504ПВВГнг4х1853841001,5ВРУ4174,8ПВВГнг4х70201701,4ВРУ5389,132ПВВГнг4х952401803,43ВРУ6461,72ПВВНнг4х1503102303,3ВРУ7123ПВВГнг4х952402503ВРУ8550,762ПВВГнг4х1503101001,86ВРУ9493,82ПВВГнг4х1503101001,77ВРУ10493,82ПВВГнг4х1503101502,5ЩУО58,19ПВВГнг4х35137100,12ЩУ КС1425,42ПВВГнг4х1503101001,4ЩУ КС2425,42ПВВГнг4х1503101001,4ЩУ КС3425,42ПВВГнг4х1503101001,4ЩУ ФБС372,22ПВВГнг4х1503101001,2ЩУ ОМ212,7ПВВГнг4х1503101001,4РЩ ВК1352,22ПВВГнг4х150310701,6РЩ ВК2352,22ПВВГнг4х150310701,6
4.2 Расчет токов короткого замыкания в сети низшего напряжения и выбор коммутационной аппаратуры
Сети промышленных предприятий напряжением до 1 кВ характеризуются большой протяженностью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает существенное влияние на ток короткого замыкания. Поэтому в расчетах учитывают все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивные, так и активные. Кроме того учитывают активное сопротивление всех переходных контактов в этой цепи.
При отсутствии достоверных данных о контактах и их переходных сопротивлениях рекомендуется при расчете токов короткого замыкания (КЗ) учитывать их сопротивления следующим образом: 15 мОм - для распределительных устройств на станциях и подстанциях; 20 мОм - для первичных цеховых распределительных пунктов, а также на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов подстанций или главных магистралей [6]. Для установок напряжением до 1 кВ при расчетах токов короткого замыкания допускают, что мощность питающей системы не ограничена и напряжение на стороне высшего напряжения понизительного трансформатора является неизменным.
Сопротивления элементов системы электроснабжения высшего напряжения приводят к низшему по формуле
, (4.3)
где - реактивное сопротивление элемента низшего напряжения, мОм;
- реактивное сопротивление элемента высшего напряжения, мОм;
- номинальные напряжения на низшей и высшей сторонах.
Выбор защитной аппаратуры осуществляется после расчета ударных токов, кА [6]
, (4.4)
где - ток трехфазного короткого замыкания, кА;
- значение ударного коэффициента, определяемого по кривым [6], а при .
Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К1 (рисунок 4.1).
Определяем сопротивление элементов одной линии на высшей стороне по формулам
(4.5)
(4.6)
где L - длина линии, питающей трансформатор Т1, L=420 м.
мОм,
мОм.
Сопротивления системы высшего напряжения приводим к напряжению по формуле (4.3)
(4.7)
(4.8)
Подставляем числовые значения в выражения (4.7) и (4.8)
мОм,
мОм.
Определяем сопротивление трансформатора Т1 по формулам
(4.9)
(4.10)
где - номинальное напряжение сети;
- номинальная мощность трансформатора, кВА;
- мощность потерь короткого замыкания, кВт;
- напряжение короткого замыкания, .
мОм,
мОм.
Определим суммарные активные и реактивные сопротивления до точки короткого замыкания К1 по формулам
; (4.11)
, (4.12)
где - добавочное сопротивление, учитывающее переходное сопротивление контактов, мОм.
мОм,
мОм.
Определяем полное сопротивление линии, включающей элементы L, Т1, , мОм
(4.13)
Так как в схеме имеется параллельная линия с элементами с параметрами, аналогичными параметрам элементов L, Т1, , то полное сопротивление элементов схемы до точки К1 определяется по форм