Контрольная работа.pdf электроснабжение
.pdfИнв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
5 Выбор сечений кабельных линий 10 кВ
Сечение кабелей выбирают по условию нагрева и экономической плотности тока. Вначале необходимо определить расчётный ток линии в условиях нормальной работы, А,
|
|
I р |
= |
|
S |
НТ ∑ |
|
|
, |
(5.1) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
3 × n ×U л |
|
||||||
где S НТ ∑ − |
суммарная номинальная мощность трансформаторов питаемых по КЛ; |
|||||||||||
Uл – |
номинальное напряжение КЛ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n – количество кабельных линий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Далее определяется экономическое сечение КЛ, мм2, |
|
|||||||||||
|
|
|
|
S = |
|
I р |
|
; |
|
(5.2) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
jэк |
|
|||
где |
jэк − |
экономическая плотность тока, |
для кабеля с бумажной пропитанной |
изоляцией, алюминиевыми жилами при числе часов использования максимума нагрузки
менее 5000 |
принимается равным 1,4 А/мм2; |
|
Выбранный кабель необходимо проверить по расчётному допустимому току, кА, |
||
|
I доп = K1 × K 2 × I ном.доп , |
(5.3) |
К1 |
− поправочный коэффициент на температуру окружающей |
среды, при |
температуре земли равной 15 градусов, фактической температуре среды равной 8 градусов принимается равным 1,07;
К2 − поправочный коэффициент на число работающих кабелей в одной траншее;
I ном.доп − номинальный допустимый ток, принимается по справочным материалам
/2/;
Далее необходимо проверить кабели по условию нагрева в послеаварийном режиме. Расчётный ток послеаварийного режима, А,
I рПАВ = КП × I р , |
(5.4) |
где КП – коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов, |
для ТП в |
соответствии с /4/ принимается равным 1,4, для КТП – 1,3. |
|
Допустимый ток на один кабель, оставшийся в работе, с учётом его возможной |
|
перегрузки, А, |
|
I допПАВ = КП × К1 × К2 × I доп , |
(5.5) |
где Кп – коэффициент перегрузки кабелей на период ликвидации послеаварийного режима в течении 6 часов, принимается в зависимости от коэффициента предварительной загрузки кабеля.
В качестве примера проводится выбор кабеля для участка транзитной магистрали ГПП-КТП1 (вариант схемы 1). Расчётный ток в нормальном режиме, А, по формуле (5.1)
|
|
|
|
|
ТПЖА.565722.411 ПЗ |
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
I ГПП−КТП1 = 2 ×1000 + 2 ×1000 + 2 ×630 = 151,8 . р 3 × 2 ×10
Далее определяется экономическое сечение КЛ, мм2, по формуле (5.2)
SГПП−КТП1 = 151,8 = 108, 5
1, 4
выбирается кабель ААБ 3х120, Iдоп табл = 240 А.
Выбранный кабель необходимо проверить по расчётному допустимому току, кА, по формуле (5.3). При числе кабелей проложенных в одной траншее 6 и расстоянии между ними 0,2 м принимается К2 = 0,81.
IдопГПП−КТП1 = 1, 07 ×0,81× 240 = 208, 0 > 151,8.
Таким образом, сечение выбранного кабеля удовлетворяет условию нагрева в нормальном режиме. Далее необходимо проверить кабель по условию нагрева в послеаварийном режиме. Расчётный ток послеаварийного режима, А, по формуле (5.4)
I |
ГПП−КТП1 |
= 1, 3×151,8 = 197, 4 . |
рПАВ |
Допустимый ток на один кабель, оставшийся в работе, с учётом его возможной перегрузки определяется по формуле (5.5). При отключении одного из кабелей в траншее остается 5 рабочих кабельных линии, соответственно принимается К2 = 0,82. Коэффициент перегрузки кабелей на период ликвидации послеаварийного режима в течении 6 часов, принимается в зависимости от коэффициента предварительной загрузки кабеля:
I рГПП−КТП1 |
= |
151,8 |
= 0, 73 , которому соответствует Кп = 1,22; |
||||||
I |
ГПП−КТП1 |
208, 0 |
|||||||
доп |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
ГПП−КТП1 |
= 1, 22 |
×1, 07 |
×0,82 × 240 |
= 256,9 > 197,4, |
|||
|
допПАВ |
таким образом, условие по нагреву жил кабелей в послеаварийном режиме выполняется. Результаты расчётов выбора кабельных линий приведены в таблицах 5.1 и 5.2.
|
|
|
|
|
ТПЖА.565722.411 ПЗ |
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № подл. |
Подп. и дата |
Взам. инв. № |
Инв. № дубл. |
Подп. и дата |
|
|
|
|
|
|
|
Дата .Подп .докум № Лист Изм
Лист
Таблица 5.1 – Выбор сечений кабельных линий (вариант 1)
|
№ |
|
Sнг, |
U, |
Число |
Кол-во |
Расчётная |
|
Марка и |
|
Поправочные |
|
Допустимый ток, А |
|||||
|
Назначение |
кабелей |
нагрузка |
S, мм |
сечение |
|
коэффициенты |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
линии |
|
МВА |
кВ |
цепей |
в тр-ее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
норм |
пав |
|
кабеля |
К1 |
К2 |
К2пав |
Iр/Iдоп |
Кп |
табл |
норм |
пав |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ГПП-КТП1 |
2000 |
10 |
2 |
2 |
57,7 |
75,1 |
41,2 |
ААБ 3х35 |
1,07 |
0,92 |
1 |
0,51 |
1,25 |
115 |
113,2 |
153,8 |
|
2 |
ГПП-КТП2 |
5260 |
10 |
2 |
6 |
151,8 |
197,4 |
108,5 |
ААБ 3х120 |
1,07 |
0,81 |
0,82 |
0,73 |
1,22 |
240 |
208,0 |
256,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
КТП2-КТП3 |
3260 |
10 |
2 |
4 |
94,1 |
122,3 |
67,2 |
ААБ 3х70 |
1,07 |
0,84 |
0,87 |
0,63 |
1,24 |
165 |
148,3 |
190,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
КТП3-КТП4 |
1260 |
10 |
2 |
4 |
36,4 |
47,3 |
26,0 |
ААБ 3х25 |
1,07 |
0,84 |
0,87 |
0,45 |
1,25 |
90 |
80,9 |
104,7 |
|
5 |
ГПП-КТП5 |
2000 |
10 |
2 |
4 |
57,7 |
75,1 |
41,2 |
ААБ 3х35 |
1,07 |
0,84 |
0,87 |
0,56 |
1,25 |
115 |
103,4 |
133,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
ГПП-КТП6 |
630 |
10 |
1 |
6 |
36,4 |
36,4 |
26,0 |
ААБ 3х25 |
1,07 |
0,81 |
0,82 |
0,47 |
1,25 |
90 |
78,0 |
98,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
ГПП-КТП7 |
1260 |
10 |
2 |
6 |
36,4 |
47,3 |
26,0 |
ААБ 3х25 |
1,07 |
0,81 |
0,82 |
0,47 |
1,25 |
90 |
78,0 |
98,7 |
|
8 |
ГПП-КТП8 |
630 |
10 |
1 |
6 |
36,4 |
36,4 |
26,0 |
ААБ 3х25 |
1,07 |
0,81 |
0,82 |
0,47 |
1,25 |
90 |
78,0 |
98,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.2 – Выбор сечений кабельных линий (вариант 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
№ |
|
Sнг, |
U, |
Число |
Кол-во |
Расчётная |
|
Марка и |
|
Поправочные |
|
Допустимый ток, А |
|||||
|
Назначение |
кабелей |
нагрузка |
S, мм |
сечение |
|
коэффициенты |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
линии |
|
МВА |
кВ |
цепей |
в тр-ее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
норм |
пав |
|
кабеля |
К1 |
К2 |
К2пав |
Iр/Iдоп |
Кп |
табл |
норм |
пав |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ГПП-КТП1 |
2000 |
10 |
2 |
2 |
57,7 |
75,1 |
41,2 |
ААБ 3х35 |
1,07 |
0,92 |
1 |
0,51 |
1,25 |
115 |
113,2 |
153,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
ГПП-КТП2 |
8400 |
10 |
2 |
4 |
242,5 |
315,2 |
173,2 |
ААБ 3х185 |
1,07 |
0,84 |
0,87 |
0,87 |
1,2 |
310 |
278,6 |
346,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
КТП2-КТП3 |
5200 |
10 |
2 |
2 |
150,1 |
195,1 |
107,2 |
ААБ 3х120 |
1,07 |
0,92 |
1 |
0,64 |
1,24 |
240 |
236,3 |
318,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
КТП3-КТП4 |
2000 |
10 |
2 |
2 |
57,7 |
75,1 |
41,2 |
ААБ 3х35 |
1,07 |
0,92 |
1 |
0,51 |
1,25 |
115 |
113,2 |
153,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
ГПП-КТП5 |
2000 |
10 |
2 |
2 |
57,7 |
75,1 |
41,2 |
ААБ 3х70 |
1,07 |
0,92 |
1 |
0,36 |
1,25 |
165 |
162,4 |
220,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, для выбранных кабелей условие нагрева выполняется, как в нормальном, так и в послеаварийном режимах работы электрической сети.
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
6 Проектирование схемы внешнего электроснабжения
Известно, что источником питания для рассматриваемого предприятия является подстанция энергосистемы трёх напряжений 110/35/10 кВ. Таким образом, рассматриваемый завод имеет возможность получения питания на одном из этих трёх напряжений. Для выбора экономически обоснованной величины напряжения питания можно воспользоваться формулой, кВ,
|
U = 4,34 × |
l +16 × Pр ∑ |
, |
(6.1) |
где l – |
длина питающей линии, км; |
|
||
Pp∑ – |
суммарная расчётная активная нагрузка предприятия с учетом потерь в |
|||
силовых трансформаторах ГПП; |
|
|||
|
Рр∑ = Рр.пп + 0, 03× S р.пп , |
(6.2) |
||
где Рр.пп - расчетная активная мощность предприятия, определена в /разделе 2/; |
||||
S р.пп |
- суммарная расчётная нагрузка предприятия, |
передаваемая через |
||
трансформаторы ГПП, определена в /разделе 2/; |
|
Рр∑ = 7,134 + 0, 03×7, 276 = 7,352 ,
U = 4, 34 × 8, 9 +16 ×7, 352 = 48,8 .
таким образом, целесообразно принять напряжение питания рассматриваемого завода равным 35 кВ.
Учитывая, что рассматриваемый завод в своем составе имеет потребителей первой и второй категории главная понизительная подстанция (ГПП) выполняется двухтрансформаторной 35/10 кВ. Питание ГПП осуществляется от шин РУ 35 кВ системной подстанции по двум одноцепным воздушным ЛЭП 35 кВ.
Вкачестве схемы электрических соединений на стороне ВН главной понизительной подстанции (ГПП) завода целесообразно применить схему с выключателями, выполненной по схеме двух блоков “ радиальная линия – разъединитель – выключатель – трансформатор”, которая в настоящее время получила широкое распространение для тупиковых подстанций.
Вкачестве схемы РУ НН ГПП целесообразно применить схему “ одна секционированная система сборных шин”.
Схема внешнего электроснабжения предприятия приведена на рисунке 6.1.
|
|
|
|
|
ТПЖА.565722.411 ПЗ |
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Система |
|
|
|
|
|
|
110 кВ |
|
|
|
|
|
10 кВ |
10 кВ |
|
|
|
|
|
|
35кВ |
|
|
|
|
|
|
35 кВ |
|
Подп. и дата |
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
10 кВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № |
|
|
Рисунок 6.1 – |
Схема внешнего электроснабжения предприятия |
|
|
|
|
|
|
|||
инв. № |
|
|
|
|
|
|
Взам. |
|
|
|
|
|
|
Подп. и дата |
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
|
|
|
|
Инв. № |
|
|
|
|
ТПЖА.565722.411 ПЗ |
Лист |
Изм Лист |
№ докум. |
Подп. Дата |
|
29 |