
- •Предисловие
- •Введение
- •Электроснабжение микрорайона города
- •1. Характеристика микрорайона
- •Контрольные вопросы
- •2. Электроснабжение жилого квартала микрорайона города
- •2.1. Выбор напряжения распределительной сети
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Определение расчётных электрических нагрузок жилых зданий
- •Пример расчёта
- •2.3. Определение расчётных электрических нагрузок общественных зданий
- •Пример расчёта
- •2.4. Определение расчётных электрических нагрузок производственных объектов
- •Контрольные вопросы
- •2.5. Выбор и обоснование схемы распределительной сети
- •Контрольные вопросы
- •2.6. Выбор числа, мощности и места расположения городских трансформаторных подстанций
- •Контрольные вопросы
- •2.7. Расчёт распределительной сети, выбор и расчёт защитных устройств на стороне низкого напряжения
- •Контрольные вопросы
- •Пример расчета
- •2.8. Расчёт освещения территории. Светотехнический расчёт освещения территории: выбор освещенности, типа ламп и светильников; расчёт осветительной сети
- •Пример расчета
- •2.9. Расчёт токов кз в сети низкого напряжения и проверка выбранной аппаратуры на действие токов кз
- •Контрольные вопросы
- •3. Выбор напряжения питающей и распределительной сети микрорайона города
- •Контрольные вопросы
- •4. Расчёт электрических нагрузок остальных кварталов и микрорайона в целом
- •Контрольные вопросы
- •5. Определение числа, мощности и местоположения остальных городских подстанций
- •Контрольные вопросы
- •6. Выбор и обоснование схемы питающей и распределительной сети микрорайона
- •Контрольные вопросы
- •7. Расчёт токов Короткого замыкания
- •Контрольные вопросы
- •8. Выбор ячеек распределительного устройства подстанции. Выбор коммутирующей аппаратуры, измерительных трансформаторов
- •Контрольные вопросы
- •9. Выбор и проверка сечений высоковольтных кабелей питающей и распределительной сети микрорайона (объекта)
- •Контрольные вопросы
- •10. Расчёт релейной защиты и автоматики системы электроснабжения города
- •Расчет максимальной токовой защиты кабельных линий 10 кВ
- •Расчет токовой отсечки линий 10 кВ
- •Мтз трансформаторов 10/0,4 кВ
- •Специальная защита нулевой последовательности устанавливается в том случае, если мтз нечувствительна к однофазному кз на стороне 0,4 кВ трансформатора.
- •Пример выполнения работы
- •Пример выполнения работы Защита от всех видов повреждений для кабельной линии w4
- •Токовая отсечка на трансформаторах мощностью до 6,3 мва
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы
- •Значения сопротивлений кабелей
- •Значения сопротивлений автоматических выключателей
- •Электроснабжение городов
- •443100. Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус
- •443100 Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус №8
Пример расчета
Для магистральных улиц районного значения нормальная яркость составляет L=0,6 кд/м2.
По Ф/ определяется расстояние между светильниками при лампах с известным потоком. Рассчитываются коэффициенты использования по яркости η/L и η//L:
– при соотношении b//h=11/7=1,57 находится коэффициент использования по яркости η/L =0,075;
– при соотношении b///h=1/7=0,14 находится коэффициент использования по яркости η//L =0,017.
Тогда согласно (2.33) коэффициент использования по яркости составит:
|
|
Тогда необходимый световой поток составит согласно (2.34):
|
|
Лампа ДНаМт 220 Вт имеет световой поток 19000 лм, т.е. может осветить площадь 1900/47,1=404 м2, что при ширине полосы 10 м соответствует расстоянию между светильниками 30 м.
2.9. Расчёт токов кз в сети низкого напряжения и проверка выбранной аппаратуры на действие токов кз
Сети напряжением до 1 кВ характеризуются большой протяжённостью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. Согласно [5] при расчете токов КЗ в сетях напряжением ниже 1000 В необходимо учитывать индуктивные и активные сопротивления короткозамкнутой цепи. В таких сетях, особенно выполненных кабельными линиями или проводами в трубах, активные сопротивления значительно превышают индуктивные. На суммарную величину сопротивления короткозамкнутой цепи значительно влияют активные сопротивления электрических аппаратов, катушек трансформаторов тока, токовых обмоток автоматов и реле, переходные сопротивления контактов коммутационных аппаратов.
Необходимо учитывать активные сопротивления обмоток силовых трансформаторов мощностью до 1000 кВА, питающих место КЗ. При расчете токов КЗ, если Sсист>50∙Sном т, можно считать, что периодическая составляющая тока КЗ практически не изменяется во времени и остается постоянной до момента отключения КЗ (I" =I∞), т. е. можно считать, что данная электроустановка питается от системы неограниченной мощности. В этом случае сопротивления системы до вводов трансформаторов можно не учитывать и считать, что питание силовых трансформаторов осуществляется от системы неограниченной мощности, при этом согласно [5] подведенное напряжение всегда равно номинальному первичному напряжению трансформатора.
При равенстве сопротивлений во всех трех фазах значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ в трехпроводной или четырехпроводной сети определяется по формуле:
|
(2.35) |
где гΣ и xΣ— суммарные активное и индуктивное сопротивления цепи КЗ, мОм.
Ударный ток КЗ определяется по формуле:
|
(2.35) |
где Ку – ударный коэффициент.
Согласно [5] значение ударного коэффициента Kу для определения ударного тока короткого замыкания следует принимать на шинах РУ-0,4 кВ трансформаторных подстанций Kу =1,1; в остальных точках сети Kу =1.
Для расчёта токов короткого замыкания составляется расчётная схема (рис. 2.4) и схема замещения.
В [12] приведены средние величины сопротивлений в миллиомах для силовых трансформаторов 10/0,4/0,23 кВ, приборов, аппаратов и т.д.
Если отсутствуют данные о переходных сопротивлениях контактных соединений, можно ориентировочно принять:
а) для распределительных щитов на подстанциях — 15 мОм;
б) на шинах вводно-распределительного устройства здания—20 мОм;
в) на последних распределительных щитах —25 мОм.
Сопротивление линии, выполненной кабелем, равно:
|
(2.37) |
|
(2.38) |
где r0к и х0к1 – активное и индуктивное сопротивления 1 м токоведущей жилы кабеля, мОм/м;
l – длина линии, м.
Сопротивление шин определяется следующим образом:
|
(2.39) |
|
(2.38) |
где r0ш и х0ш – активное и индуктивное сопротивления 1 м шины, мОм/м.
В четырехпроводных сетях (Зф + N) при замыкании одной фазы на нулевой провод или металлический корпус электрооборудования защитный аппарат должен автоматически отключить аварийный участок цепи.
В четырехпроводных сетях (Зф + N) при замыкании одной фазы на нулевой провод или металлический корпус электрооборудования защитный аппарат должен автоматически отключить аварийный участок цепи.
В четырехпроводных сетях при замыкании одной фазы на нулевой провод или металлический корпус электрооборудования
Рис. 2.4. Однолинейная схема для расчёта токов КЗ
защитный аппарат должен автоматически отключить аварийный участок цепи.
Для надежного срабатывания защитного аппарата в возможно короткое время ПУЭ [1] требуют, чтобы ток однофазного замыкания в установках, не опасных по взрыву, был не менее трехкратной величины номинального тока плавкой вставки предохранителя или теплового расцепителя автоматического выключателя.
|
(2.41) |
Для проверки срабатывания защитного аппарата при замыкании между фазным и нулевым проводами необходимо определить расчетный ток однофазного КЗ.
Ток однофазного КЗ определяется по приближенной формуле:
|
(2.42) |
где Uф — номинальное фазное напряжение сети, В;
zп — полное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами, Ом;
z'т — полное сопротивление трансформатора току КЗ на корпус, Ом.
Для проводов или жил кабеля полное сопротивление петли составит:
|
(2.43) |
где
— суммарное активное сопротивление
фазного rф
и нулевого
rn
проводов, Ом;
xп — индуктивное сопротивление петли проводов или жил кабеля, Ом.
Значения z'т/3 трансформаторов, отнесенные к напряжению 0,4 кВ, приведены в Приложении 2 и [14].
Результаты расчётов представляются в виде таблицы (Приложение 1).