3. Розробка цехової трансформаторної підстанції.
3.1 Проводимо привязку типового проекту трансформаторної підстанції.
Приймаємо: Комплектна трансформаторна підстанція КТП – 1000 кВА
Конструктивне виконання КТП – прибудована до капітальної стіни будівлі. Приміщення КТП складається з одного приміщення. Приміщення КТП за ступенем протипожежних вимог має бути віднесене до категорії Г, Д; або І чи ІІ ступенем вогнестійкості.
Вентиляція КТП повинна відповідати вимогам ПУЕ §4.2.103.
Двері номер маслонаповнених силових трансформаторів і бакових вимикачів повинні мати межу вогнестійкості не менше 0,6 г.
Ширина проходу для керування і ремонту КТП повинна забезпечувати зручність обслуговування, переміщення і винесення устаткування для його ремонту.
Висоту приміщення приймаємо не менше КТП, від виступаючих частин шаф, плюс 0,8 м до стелі і 0,3 м до балок. Розрахункове навантаження на перекриття приміщень по шляху транспортування електрообладнання приймаємо з урахуванням маси найбільш важкої частини електроустаткування, а прорізи повинні відповідати габаритам обладнання, що транспортується частинами. Двері приміщення повинні відчинятися в сторону приміщення з меншою напругою або в сторону технологічних проходів в мати замки, які самі зачиняються. Підлога приміщень не повинна мати порогів.
3.2 Розрахунок та вибір елементів живлячої мережі.
3.2.1. Знаходимо розрахунковий стурм сторони 10 кВ:
Ір
= Sтр/
U = 400/1.73 * 10
=23.1 F
3.2.2. Виходячи з розрахунку струму вибираємо елементи високої сторони:
ААШВ 3х25 Ід.д. = 65 А
3.2.3. Вибираємо вимикач навантаження:
ВНПР-10-630
3.2.4 Вибираємо високовольтний запобіжник:
Івст ≥ Ір * 2
50 ≥ 23.1 * 2
50 ≥ 46.2
3.2.5. Знаходимо розрахунковий струм на стороні 0.4 кВ:
Ір = Sнтр/ U = 400/1.73 * 0.4 = 578 A
3.2.6. Умови вибору елементів для сторони 0.4 Кв:
Ітр ≥ 1.25 * Ір = 1.25 * 578 = 722 А
750 ≥ 722
АВМ-10-750/750
3.2.7 Вибираємо секційний вимикач на стороні 0.4 кВ:
Smax = 557.8 кВА
Smax2 = 223.12 кВА
Іmax = Smax2/ Uн = 322.4 А
А3730 400/400
3.2.8. Вибираємо шину:
АД31Т 40х5
Ідоп = 540 А
3.3. Розрахунок струмів короткого замиканя.
На основі схеми електричної принципової складається схема заміщення, в якій кожний елемент замінюється на відповідний опір. На схемі заміщення позначаються точки в яких очікується виникнення короткого замикання. На стороні 10 кВ розрахунок струмів к.з. ведеться методом відносних одиниць, за базисну напругу приймається Uб=Uн, де Uн=10.5 кВ, за базисну потужність приймається Sб=100 МВА
3.3.1. Визначаємо відносні опори електричного кола к.з зведені до базової потужності до точки К1=К4:
Xс* = Sб* /Sк.з=100/75 =1,33 Ом
Rл1* = Rо · l(Sб*/Uср2) = 1.25 · 3.7(100/10,52) = 4.2 Ом
Xрез КІ* = Xс* + Xл 1* = 1,33+0,3=1,63 Ом
ZрезКІ*
=
=
=4.5
Ом
Іб*1 = Sб* / √3× Uср=100/1,73 · 10,5 = 5,5 кА
Ікзк1*(3) = Іб*1 / Zрез КІ* = 5,5 / 4,5 = 1.2 кА
Ікзк1* (2) = Ікзк1*(3) · 0.87 = 1.2 · 0,87 = 1,04 кА
iу к1 = Ky·√3· Ікзк1(3) = 1,41 · 1,4 · 1.2 = 2.4 кА
Sкз к1 = √3 · Uсф · Ікзк1(3) = 1,73 · 10,5 · 1.2 = 21,8 кВА
3.3.2.
Розраховуємо струми
к.з. на стороні 0,4 кВ до точки
К2=К5:
Zрез
к2 =
+ Zрезк1*
=
=
+
4.5 = 0.023 Ом
Ікзк2(3) = Uн / √3 · Zрез к2 = 0,4 / 1,73 · 0,023 = 10 кА
Ікзк2(2) = Ікзк2(3) · 0,87 = 10 · 0,87 = 8.7 кА
іу к2 = Ky · √3 · Ікзк2(3) = 1,4 · 1,41 · 10 = 19.6 кА
Sкз к2 = √3 · Uср · Ікзк2(3) = 1,73 · 0,4 · 10 = 6.92 кВА
3.3.3. Розрахунок струмів к.з на стороні 0.4 кВ до точки К3=К6:
Zрез
=
=
=
=
20.2мОМ
Zрезкз = Zрез + Zрезк2 = 20.8 + 23 = 43.8 мОМ
Ікзк3(3) = Uн / √3 · Zрез к3 = 0.4/ 1.73 * 0.0438 = 5.3 кА
Ікзк3(к2) = 0.87 * Ікзк3(3) = 0.87 * 5.3 = 4.6 кА
іу к3 = Ky · √2 * Ікз(3) = 1.4 * 1.41 * 5.3 = 10.04 кА
Sкз = √3 · Uн · Ікзк3(3) = 1.73 · 0.4 · 5.3 = 3.7 кВА
таблиця 3.3.4.
Ікз(1) (кА) |
Ікз |
Zрез (мОм) |
Ікз(3) (КА) |
Іу(3) (КА) |
Ікз(2) (кА) |
Sкз
|
- |
K1;К4 |
4.5 |
1.2 |
2.4 |
1.04 |
21.8 |
- |
К2;К5 |
23 |
10 |
19.6 |
8.7 |
6.92 |
258 |
К3;К6 |
43.8 |
5.3 |
10.4 |
4.6 |
3.7 |
Ікз(1 ) = Uф/1/3 Zтр + Zп.ф.о
Zп.ф.о
=
=
=
0.87
Rп = (Rф + Ro) * l = (12.5 + 12.5) * 0.032 = 0.88
Xп = (Xф + Хо) * l = (0.116 + 0.116) * 0.035 = 0.008
Ікз (1 ) = 230/1/3 * 0.065 – 0.87 + 258 A