6 Обоснование принципиальной схемы электроснабжения и рабочего напряжения

6.1 Выбор напряжений

Выбор величины напряжения питающих и распределительных сетей зависит от мощности, потребляемой предприятием, его удаленности от источника питания, напряжения источника питания (особенно для небольших и средних предприятий), количества и единичной мощности электроприемников.

Напряжения 6 и 10 кВ применяются на крупных и средних предприятиях – на первой ступени распределения электроэнергии при отсутствии подстанций глубокого ввода.

U_опт = 3S_р +0,5L

Где L – расстояние, км.

S_р – суммарная мощность, МВА.

U_опт = 3S_р +0,5L = 3,8 кВ

Затраты на трансформаторы и на коммутационную аппаратуру для обоих вариантов напряжений 6 и 10 кВ можно считать одинаковыми, то при отсутствии высоковольтных двигателей экономичность вариантов будет определяться только затратами на провода 6 и 10 кВ. Сечение и расход цветного металла в проводах и кабелях 10 кВ меньше, чем в проводах и кабелях 6 кВ. При отсутствии высоковольтных двигателей вариант с напряжением 10 кВ всегда оказывается экономичнее, и его можно принимать без технико-экономических обоснований. Принимаем величину напряжения с низкой стороны подстанции 10 кВ.

6.2 Обоснование принципиальной схемы электроснабжения

Система электроснабжения состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов. Схемы электроснабжения строятся таким образом, чтобы вся система была экономична, надежна, удобна и безопасна в обслуживании и обеспечивала необходимое качество электроэнергии в нормальном и послеаварийном режимах.

При однотрансформаторных подстанциях взаимное резервирование питания небольших групп нагрузок 1-ой категории (части двигателей котельной) осуществляется при помощи кабельных или шинных перемычек между соседними подстанциями. Такой вариант предусматривает питание по одноцепной ВЛ-10 кВ с установкой на подстанции котельной одного трансформатора 10/0,4 кВ мощностью 63 кВА, а в случае аварии питание по резервной ВЛ-0,4 кВ от поселка. ВЛ сооружены на деревянных опорах.

7 Расчёт площади сечений проводов сети

Передачу электроэнергии от источника питания до приемного пункта промышленного предприятия осуществляют воздушными или кабельными линиями. Сечения проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям.

7.1 Выбор сечений проводников по нагреву

Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева. Выбор сечений по нагреву осуществляют по расчетному току

- для воздушных линий от ГПП до ТП-1 (нижний склад)

Ip= S1/( Uн) ; Ip= 120,6/(1.710) = 6,8 A

где S1 – полная мощность нижнего склада (кВА)

По таблицам [7] для провода с алюминиевой жилой, прокладываемого в воздухе, напряжением 10 кВ принимаем сечение s=10мм².

- для воздушных линий от ГПП до ТП-2 (котельная)

Ip= S1/( Uн) ; Ip= 80,2/(1.710) = 4,6 A

где S1 – полная мощность котельной (кВА)

- для воздушных линий от ГПП до ТП-3 (поселок)

Ip= S1/( Uн) ; Ip= 213,2/(1.710) = 12,5 A

где S1 – полная мощность котельной и поселка (кВА)

По таблице 1.3.29 ПУЭ для неизолированных проводов марки АС вне помещений принимаем минимальное сечение s=10 мм².

По таблицам [1] для провода с алюминиевой жилой, прокладываемого в воздухе, напряжением 10 кВ принимаем сечение s=10мм².

Воздушная линия от поселка до котельной (L=200 м.)

Ip= S1/( Uн) ; Ip= 80,2/(1.70,4) = 115 A

Соответственно, сечение провода s=25мм² .

При расчете сечения провода на расстояние больше 200 метров выбор провода производим не по току нагрева, а по падению напряжения в конце линии.

По справочным данным в зависимости от расчетного тока определяют ближайшее большее стандартное сечение. Это сечение приводится для конкретных условий среды и способа прокладки проводов и кабелей. Если условия применения проводов и кабелей отличаются от приведённых, то используют таблицы сечения проводников по длительно допустимым токовым нагрузкам.

Для распределения электрической энергии в силовой сети нижнего склада из [1] был выбран провод марки АПРИ с алюминиевой жилой, с резиновой изоляцией, обладающей защитными свойствами по ГОСТ 20520 - 80, предназначенный для прокладки в сухих и сырых помещениях. Для передачи электрической энергии в воздушных электрических сетях – неизолированный провод марки АС по ГОСТ 839 - 80, состоящий из стального сердечника и алюминиевых проволок АТ.