Глава 2. Проектирование внутренней электрической сети напряжением 10 кВ

2.1 Выбор схемы распределительной сети предприятия

Выбор схемы сетей напряжением 10(6) кВ предприятия определяется количеством, мощностью и расположением цеховых тп, а также категорийностью нагрузок.

Цеховые ТП с нагрузками I и II категорий должны питаться по резервированным схемам. Наиболее целесообразно выбрать кольцевые схемы, а для отдельных ТП — двойные радиальные или магистральные линии.

Количество цеховых ТП в кольцевой линии не должно превышать, как правило, 4—5. Кольцевые сети в большинстве случаев принимаются однородными, а магисстральные линии с односторонним питанием — с переменным сечением по участкам. Для питания цеховых ТП с нагрузками III категории необходимо применить более простые не резервированные радиальные и магистральные схемы.

В курсовой работе радиальными резервированными линиями запитаны ТП1, ТП2, ТП3 и ТП4 имеющие в своем составе потребители I и II категории. По одиночной разомкнутой магистрале запитаны потребители III категории, это ТП10, ТП11, ТП9. А также имеются два кольца по три потребителя, с нагрузками II категории (ТП5, ТП7, ТП13, а также ТП8, ТП12, ТП6).

В условиях промышленных предприятий сети напряжением 10(6) кВ выполняются кабельными.

2.2 Расчет разомкнутых электрических сетей

НАПРЯЖЕНИЕМ 10 кВ

2.2.1 Расчет радиальных распределительных

кабельных линий напряжением 10 кВ

По радиальным распределительным линиям электроэнергия от шин 10(6) кВ ГПП (ГРП, РП) подается к цеховым ТП. Радиальные линии от ГПП к промежуточным РП или к ТП, совмещенным с РП, называются питающими.

ТП1, ТП2, ТП3, ТП4 запитаны по радиальной схеме с резервированием.

Определяется cos φ нагрузки и выписываются полные мощности источников из таблицы 1.3.

,

,

_,

_,

_.

Определяются расчетные токи линий, А, в нормальном (I_P) и послеаварийном (I_{P. па}) режимах при аварийном отключении одной из линий

_(2.2)

_(2.3)

где S_P — расчетная полная мощность нагрузки, кВА;

U_ном — номинальное напряжение линий, кВ.

Определяется экономически выгодное сечение жил кабельных линий, мм², по экономической плотности тока j_Э, которая зависит от материала жил и продолжительности использования максимума нагрузки T_max [4, с. 85]

_,

_{По результатам расчета из [4, c. 85] выбраны кабели марки ААШв сечением 70 (ТП1, ТП2) и 35 (ТП3, ТП4), с допустимыми токами равными}

_{Определяется коэффициент загрузки кабельных линий в нормальном режиме}

_{, (2.4)}

_{где Кпопр — поправочный коэффициент на условия прокладки кабелей, определяемый по табл. П1, П2 [4] как произведение Кпопр= К1}^._К2^._;

_{К1 — поправочный коэффициент, зависящий от числа работающих кабелей (при двух кабелях К1 = 2);}

_{К2 — поправочный коэффициент, зависящий от фактической температуры среды; при прокладке в земле и температуре 15} ^о_{С — К2 =1,}

_{Выбранное экономическое сечение жил кабельных линий проверяется по допустимому нагреву расчетным током послеаварийного режима с учетом допустимой перегрузки в послеаварийном режиме и снижения допустимого тока в нормальном режиме при прокладке кабелей в одной траншее [1, с. 60]. Условие проверки:}

_{, (2.5)}

_{Кп.доп — коэффициент допустимой перегрузки кабеля в послеаварийном режиме. Определяется по табл. 3.3 [1] в зависимости от коэффициента предварительной загрузки (Кз ), вида прокладки и времени ликвидации аварии;}

_{Определяются потери напряжения, В, а также в процентах:}

_{в нормальном режиме}

_(2.6)

_{где ro, xo — удельные активное и индуктивное сопротивления каждой линии, Ом/км. Значения удельных сопротивлений для кабельных линий приведены в табл. 3.5 [1];}

_{L — длина линии, км;}

_{соs φ — коэффициент активной мощности нагрузки в конце линий;}

_{sin φ — коэффициент реактивной мощности нагрузки в конце линии.}

_{, (2.7)}

_{в послеаварийном режиме}

_{Выбранное сечение жил кабельных линий проверяется по потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах. Условия проверки:}

_{где ΔUдоп % — допустимая потеря напряжения в нормальном режиме;}

_{ΔUдоп.па % — допустимая потеря напряжения в послеаварийном режиме.}

_{Определяются потери активной и реактивной мощностей в линиях, соответственно кВт и квар}

,

где — активное сопротивление двух параллельных кабельных

линий, Ом;

—индуктивное сопротивление двух параллельных кабель_{ных линий, Ом;}

(2.8)

,

_(2.9)

Определяются потери активной энергии в линиях за год, кВтч

_(2.10)

где _max — продолжительность максимальных потерь, которая определяется по графикам на рис. 2.24 [4] в зависимости от T_max и cos φ нагрузки,