Электроснабжение завода механоконструкций
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?бор и расчёт схемы распределительных и питающих сетей завода
5.1. Выбор схемы распределительных сетей
В соответствии с рекомендациями по проектированию электроснабжения промышленного предприятия для распределительных сетей принимаю напряжение 10 кВ. На выбор этого напряжения распределительных сетей также повлияло наличие на предприятии компрессорного отделения, привод компрессоров в котором осуществляется асинхронными двигателями с непосредственным присоединением к сети 10 кВ.
Для внутризаводского электроснабжения применяется смешанная схема питания цеховых подстанций.
5.2. Расчёт распределительных сетей завода
Расчёт распределительных сетей выполняется с целью определения сечений жил кабелей при известных токах нагрузки в нормальном и аварийном режимах.
Сечение каждой линии принято выбирать в соответствии со следующими условиями:
По номинальному напряжению:
UН КАБ>=UН СЕТИ, (5.1).
По нагреву расчётным током:
IДЛ. ДОП. >IРАБ.1, (5.2).
где IРАБ.1=IРАБ/КП, (5.3).
КП-корректирующий коэффициент,
КП=К1К2, (5.4).
К1 - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды [5, т.7.32] ; К2 - поправочный коэффициент на число кабелей проложенных рядом (К2=1, если кабель один). В случае если кабели взаимно резервируют друг друга, то:
IДЛ. ДОП. >2IРАБ.1, (5.5).
По экономической плотности тока, исходя из расчётного тока и продолжительности использования максимума нагрузок:
SЭК=IР/jЭК, (5.6).
По термической устойчивости кабеля. Производится путём определения наименьшего термически устойчивого сечения:
(5.7).
где IПО-установившийся ток трёхфазного КЗ; C=98-для кабелей с алюминиевыми жилами; tОТК-время срабатывания защиты; ТА-постоянная времени цепи КЗ. При определении сечения магистрали сначала рассчитывается головной участок, затем кабели между трансформаторными подстанциями. По наибольшему сечению принимается сечение магистрали.
Расчёты по определению сечений кабелей сведены в таблицу 5.5.2.1
Принимается марка кабеля ААБл, способ прокладки-в траншее.
Таблица 5.5.2.1
Результаты расчёта распределительных сетей завода.
Наименование
Линии. НагрузкаПринятое
Сечение,
мм2. IДОП,
А. SР,
кВА. IР,
А. IАВ,
А. Магистраль 1:
ГПП-КТП 7
КТП 7-КТП 1
КТП 1-КТП 2
2256.2
728.08
364.04
75.21
24.27
12.13
150.42
48.54
24.263x35150Магистраль 2:
ГПП-КТП 14
КТП 14-КТП 13
КТП 13-КТП 12
2468.9
1490.9
611
82.3
49.7
20.4
164.6
99.4
40.83x50180Магистраль 3:
ГПП-КТП 15
КТП 15-КТП 6
1386
981
46.2
32.7
92.4
65.43x1695Магистраль 4:
ГПП-КТП 18
КТП 18-КТП 17
КТП 17-КТП 16
1213.9
803.9
395.3
40.5
26.8
13.2
81
53.6
26.43x1695Магистраль 5:
ГПП-КТП 19
КТП 19-КТП 20
КТП 20-КТП 21
8736.8
5456.8
2678.4
291.2
181.9
89.3
582.4
363.8
178.62х (3x95)
2x310
Магистраль 6:
ГПП-КТП 24
КТП 24-КТП 23
КТП 23-КТП 22 3026.6
1155.4
727.4
100.9
38.5
24.25
201.8
77
48.53x70215Магистраль 7:
ГПП-КТП 25
791.2
26.4
52.83x1695Магистраль 8:
ГПП-РП
РП - КТП 11
РП-КТП 10
КТП 10 - КТП 9
КТП 9-КТП 8
РП - АД
7587.75
964.05
4733.7
3163.9
1569.8
472.5
252.9
32.1
157.8
105.5
52.3
15.75
505.8
64.2
315.6
211
104.6
31.52x (3x95)
2x265
Выбор кабелей на напряжение 0.4 кВ сведён в таблицу 5.5.2.2
Таблица 5.5.2.2
Результаты выбора кабелей на напряжение 0.4 кВ.
Наименование
Линии. НагрузкаПринятое
Сечение,
мм2. IДОП,
А. SР,
кВА. IР,
А. IАВ,
А. КТП 11-ШРС 1
КТП 11-ШРС 2
КТП 11-ШРС 3
КТП 11-ШРС 456.25
146.45
146.45
150.3682.72
215.4
215.4
221.1165.44
430.75
430.75
442.23x70
2х (3х95)
2х (3х95)
2х (3х95) 190
2х235
2х235
2х235КТП 11-ШРС 5
КТП 11-ШРС 6
КТП 22-ШРС 7
КТП 25-ШРС 8199.95
199.95
135.88
75294
294
199.8
110.3588.08
588.08
399.6
220.62х (3х150)
2х (3х150)
2х (3х95)
3х952х310
2х310
2х235
235
Для расчёта кабелей на термическую стойкость необходимо знать I (3) КЗ на шинах 10 кВ ГПП, а также I (3) КЗ на высоком напряжении ГПП. Расчёт ведётся в о. е. Расчётная схема приведена на рис.5.2.1
Принимаем Sб=100 МВА, U*C=1, Х*С=0.
ХВЛ=0.53825*100/1152=0.102.
ХТР=0.105100/25=0.42.
Для трансформаторов относительное сопротивление Х* соответствует UКЗ в о. е., т.е.:
U*К=0.01UК%, (5.8).
U*К=0.105.
Для т. К-1:
Iб=Sб/v3Uб, (5.9).
Iб=100/1.73*10.5=5.51 кА.
IК, С= Iб/Х?, (5.10).
Х? = ХВЛ+ ХТР, (5.11).
ХЛ РП=0.0292100/102=0.029.
ХЛ Д=0.0015.
Если к месту КЗ подключён АД, то нужно учитывать их влияние. Действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ можно определить по формуле:
IК ДВ=0.9IН ДВ/Х*Д, (5.12).
где 0.9-расчётная относительная ЭДС АД,
Х* Д-относительное сверхпереходное индуктивное сопротивление АД,
IН ДВ-номинальный ток одновременно работающих двигателей.
IН ДВ=NРН ДВ/v3UН ДВcos (?) (?/100%), (5.13).
Где N-количество одновременно работающих двигателей.
В среднем можно принять Х* Д=0.2, тогда:
IК ДВ=0.9 IН ДВ/0.2=4.5 IН ДВ, (5.14).
Апериодическая составляющая IКЗ от АД не учитывается вследствие её быстрого затухания.
Суммарное значение ударного тока КЗ с учётом АД определяется по формуле:
iУД=v2 (КУДIК+4.5 IН ДВ), (5.15).
IК ДВ=0.801 кА.