2.6 Вибір схеми та основних елементів заводської мережі

Вибираємо радіальну схему електропостачання напругою 10 кВ.

Конструктивно заводські мережі підприємства виконані кабелями прокладеними в траншеях.

Рис. 2.3 – Схема внутрішньозаводського електропостачання

Високовольтні вимикачі вибираємо за номінальною напругою і розрахунковим струмом з врахуванням післяаварійних режимів та можливих нерівномірностей розподілу струмів між лініями і секціями шин:

(2.3)

(2.4)

де - розрахунковий максимальний струм для після аварійного режиму.

Розрахуємо струм для нормального режиму для ТП 1-4

(А),

Для ТП – 5 та ТП – 7:

(А);

(А),

Розрахуємо струм для післяаварійного режиму, який буде однаковий для цехових ТП-1 – ТП -5, ТП-7:

(А).

Для ТП – 6, ТП – 8:

(А);

(А);

(А).

Для встановлення на стороні 10 кВ вибираємо масляні вимикачі з [2] ВММ-10-320-10Т3. Номінальний струм вимикачів для всіх приєднань. Власний час відключення вимикача 0,105 с.

Для внутрішньозаводської високовольтної мережі вибираємо броньовані кабелі з паперовою ізоляцією в алюмінієвій оболонці типу ААБ прокладені в траншеї. Вибір перерізу жил виконаємо за економічною густиною струму. Для кабелів з паперовою ізоляцією при Т_м=2000 год з таблиці 2.35 [3]. с. 127.

Визначаємо економічний переріз провідників для живлення ТП-1-ТП-4:

;

Вибираємо кабель ААБ перерізом 3х25 мм² з І_ДОП=90А з таблиці Г.1 [1, с.142]. .

Результати розрахунків заносимо в таблицю 2.8.

Таблиця 2.8 – Вибір високовольтних вимикачів і перерізу провідників

Лінія	Ім, А	Ім.ав, А	Вимикач	Іном.в, А	sек, мм2	Провідник	Ідоп, А
ГПП-ТП-1	42,9	69,28	ВММ-10-320-10Т3	320	26,8	ААБ-3х25	90
ГПП-ТП-2	42,9	69,28	ВММ-10-320-10Т3	320	26,8	ААБ-3х25	90
ГПП-ТП-3	42,9	69,28	ВММ-10-320-10Т3	320	26,8	ААБ-3х25	90
ГПП-ТП-4	42,9	69,28	ВММ-10-320-10Т3	320	26,8	ААБ-3х25	90
ГПП-ТП-5	35,94	69,28	ВММ-10-320-10Т3	320	22,46	ААБ-3х25	90
ГПП-ТП-6	35,94	57,73	ВММ-10-320-10Т3	320	22,46	ААБ-3х25	90
ГПП-ТП-7	47,2	69,28	ВММ-10-320-10Т3	320	29,5	ААБ-3х25	90
ГПП-ТП-8	48,77	57,73	ВММ-10-320-10Т3	320	30,48	ААБ-3х25	90

3. Розрахунок струмів к.з.

3.1 Розрахунок струмів КЗ загальнозаводської мережі

Розрахунок струмів КЗ виконується з метою перевірки вибраних вимикачів і провідників. Тому необхідно визначити такі величини: періодичну складову струму трифазного КЗ в початковий момент часу I_по, періодичну та аперіодичну складові в момент початку розходження контактів I_пtта і_аt, ударний струм КЗ і_уд, тепловий імпульс В_к.

Розрахунок струмів КЗ виконуються у відносних одиницях. Базисну потужність приймемо рівною 1000 МВ×А.

За базисну напругу U_б приймаємо середню напругу U_сер ступеня, на якому виникає КЗ (6,3; 10,5; 37; 115; 230 кВ). Базисний струм на кожному ступені розраховують за формулою

(2.5)

Розрахунок струмів КЗ виконаємо у відносних одиницях, для цього приймемо базисну потужність ; за базисну напругу приймаємо напругу ступеня, на якому виникає КЗ ; потужність КЗ на ГПП .

За базовими значеннями потужності і напруги визначимо базовий струм:

.

Рисунок 2.4 – Розрахункова схема і схема заміщення системи електропостачання

Для розрахунку струму КЗ загальнозаводської мережі розрахуємо опори елементів, що зображені на рисунку 2.4.

Опір системи:

.

Визначимо опір трансформатора:

Визначаємо результуючий опір:

.

Початкове діюче значення струму трифазного КЗ:

(кА),

Періодична складова струму від енергосистеми не змінюється, тому

.

Розрахунковий час складає

.

Аперіодична складова струму КЗ при визначаємо:

,

де - постійна часу аперіодичної складової.

Визначаємо ударний струм КЗ

,

(с).

Визначаємо тепловий імпульс:

,

Перевіримо вибрані кабелі від ГПП до ТП на термічну стійкість до дії струмів КЗ за умовою:

(мм²).

Як бачимо, кабель відповідає умові термічної стійкості.

Перевіримо вимикачі С-35М-630-10У1, що вибирані для встановлення на ГПП, на комутаційну здатність і стійкість до дії струмів КЗ. Параметри вимикачів вибираємо з довідника Б.Н.Неклепаев, И.П.Крючков. Электрическая часть электростанций и подстанций (таблиця 5.2. с.240)

Перевірку комутаційної здатності здійснюємо за умовами:

(2.6)

оскільки , то приймаємо і перевірку вимикача здійснюємо за наступними умовами:

(2.7)

Умови перевірки обраного вимикача на комутаційну здатність виконуються.

Перевірку вимикачів на динамічну стійкість до дії струмів КЗ здійснюємо за умовами:

(2.8)

Умови перевірки обраного вимикача на динамічну стійкість до дії струмів КЗ виконуються.

Перевірку вимикачів на термічну стійкість до дії струмів КЗ здійснюємо за умовою:

, (2.9)

.

Умови перевірки обраного вимикача на термічну стійкість до дії струмів КЗ виконуються також. Отже, даний тип вимикачів може бути використаний для встановлення на ТП.