2. Разработка вариантов схем канализации электроэнергии на предприятии с учетом требований по резервированию электроснабжения, как по высокому, так и низкому напряжению

Вариант 1.

Применим радиальную схему питания цеховых ТП (рис.4.2) с глухим присоединением ТП к шинам ГПП.

Вариант 2.

Применим магистральную схему питания цеховых ТП (рис.4.3).

Рис.4.2

Рис.4.3

3. Выбор параметров схем канализации электроэнергии на предприятии

4.3.1. Выбор кабелей, питающих цтп

В соответствии с «Указаниями по расчету электрических нагрузок» Тяжпромэлектропроекта [17], постоянные времени нагрева Т_о30 мин - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Расчетная мощность для этих элементов определяется приК_р= 1. Следовательно,Р_р=К_рК_иР_н= К_и Р_н, кроме того, учитывается и осветительная нагрузка (нагрузки для выбора кабелей представлены в таблице ниже).

Произведем выбор питающих кабельных линий 6 кВ.

Расчетный ток кабеля:

(4.3)

где n– число линий;S_p – полная расчетная электрическая нагрузка на четвертом уровне электроснабжения, кВА;I_p– расчетный ток линии, А;U_ном– номинальное напряжение линии, кВ.

Для питающей кабельной линии (от ТП-1) по формуле (4.3) определяем расчетный ток кабеля:

Сечение воздушных и кабельных линий выбирается по экономической плотности тока [1]. Экономически целесообразное сечение F, мм², определяется из выражения:

, (4.4)

где I_р– расчетный ток установки, А;j_эк– нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², принимается по [1, табл.1.3.36]. Для кабелей с бумажной и поливинилхлоридной изоляциейj_эк= 1,4.

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток должен соответствовать условиям нормальной работы, при его определении не следует учитывать увеличение тока при аварийных ситуациях и ремонтах сети.

Таким образом, для ТП-1:

мм².

Выбираем 2 кабеля для питания двухтрансформаторной подстанции типа с допустимым токомI_доп= 240 А [1, табл.1.3.16].

Полученное по j_эксечение кабеля или провода проверяется по нагреву расчетным токомI_р

, (4.5)

где I_доп– допустимый ПУЭ длительный ток для проводов и кабелей;k_проклучитывает условия прокладки: температуру окружающей среды и число параллельно проложенных кабелей [1]. Учитывая, что в траншее для одной двухтрансформаторной подстанции прокладывается не менее двух кабелей, то поправочный коэффициентk_прокл= 0,9.

Таким образом, по формуле (4.5):

0,9 ∙300 А 154,67 А;

270 А 154,67 А.

Условие выполняется.

При питании подстанции двумя линиями при отключении одной из них оставшаяся в работе должна быть проверена на допустимый нагрев с учетом возможной послеаварийной перегрузки линии I_р.авар:

, (4.6)

где k_перегр– коэффициент допустимой ПУЭ послеаварийной перегрузки.

Таким образом, по формуле (4.6):

0,9 ∙ 1,2 ∙ 300 А 309,34 А;

324 А 309,34 А.

Для остальных кабельных линий расчет аналогичен (табл. 4.3).

Таблица 4.3 Выбор кабелей ВН

№ ТП	L, м	Sр, кВА	Iр, А	Iр. авар, А	Минимальное сечение s, мм2 по jэк	Тип кабеля и принятое сечение	Iдоп, А	kпрокл Iдоп, А	kпрокл kперегр Iдоп, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1 вариант
1	170	1605,45	154,67	309,34	110	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
2	180	1605,45	154,67	309,34	110	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
3	200	1498,52	144,37	288,74	103	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
4	170	1498,52	144,37	288,74	103	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
5	190	1471,96	141,81	283,62	101	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
6	200	1471,96	141,81	283,62	101	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
2 вариант
0, 1	200	3103,97	299,03	598,06	214	2ААШвУ 3 х 150 мм2	600	540	648
1, 2	20	2301,245	221,7	443,4	158	2ААШвУ 3 х 150 мм2	600	540	648
2, 3	200	1498,52	144,37	288,74	103	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
0, 3	170	3103,97	299,03	598,06	214	2ААШвУ 3 х 150 мм2	600	540	648
0, 4	170	2221,22	213,99	427,98	153	2ААШвУ 3 х 150 мм2	600	540	648
4, 5	115	1471,96	141,81	283,62	101	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
5, 6	130	1471,96	141,81	283,62	101	ААШвУ 3 х 150 мм2	300	270	324
6, 0	200	2221,22	213,99	427,98	153	2ААШвУ 3 х 150 мм2	600	540	648
Примечание. Для варианта №2 полные максимальные нагрузки определяются при наиболее тяжелых режимах работы при обрывах КЛ. В графе №1 (№ ТП) для варианта №2 запись, например, "0, 1", означает, что кабель соединяет источник питания (ГПП) (0) с соответствующей подстанцией (1).