4. Выбор схемы электрических соединений подстанции

4.1 Общие положения

Схемы цеховых ТП определяются характеристикой электроприемников и схемами межцехового и внутрицехового распределения энергии.

Схемы с глухим присоединением трансформатора к питающей линии (рис. 4.1) применяются:

а) при отсутствии приемников напряжением свыше 1000 В;

б) при радиальном питании по схеме блока линия–трансформатор.

Рис. 4.1. Схема глухого присоединения трансформатора к питающей линии

Коммутационные аппараты на вводе высокого напряжения необходимо устанавливать в следующих случаях:

а) при питании от источника питания, находящегося в ведении другой эксплуатирующей организации;

б) при удалении источника питания от подстанции на 3–5 км;

в) при питании от воздушных линий;

г) если отключающий аппарат нужен по условиям защиты, например, для воздействия газовой защиты на выключатель нагрузки (рис. 4.2.);

д) в магистральных схемах электроснабжения разъединитель или выключатель нагрузки с предохранителями устанавливают с целью селективного отключения трансформатора при его повреждении (рис. 4.3.);

Рис. 4.2. Схема присоединения трансформатора к линии через выключатель нагрузки

Рис. 4.3. Схема присоединения трансформатора к магистральной линии

Когда требуется надежное электроснабжение, когда часто отключаются и включаются трансформаторы подстанции; когда I_кз велики и коммутационной способности предохранителей не хватает для отключения при к.з.

Рис. 4.4. Схема подключения трансформатора к линии через масляный выключатель

Не секционированная система шин (рис. 4.1, 4.2, 4.3, 4.4) применяется при питании по одной линии и неответственных потребителям III категории надежности.

Н аличие потребителей I и II категорий требует секционирования шин нормально разомкнутым выключателем или разъединителем (рис. 4.5). Каждая секция питается по отдельной линии. Секционный аппарат включается при исчезновении напряжения на шинах и отключении питающей линии ВН.

Рис.4.5. Схема электрических соединений подстанции ремонтно-механического цеха.

4.2. Выбор схемы электрических соединений

В разделе 3 принято решение об установке на ТП двух силовых трансформаторов, поэтому принимаем вариант питания нагрузок цеха по двум кабельным линиям с секционированием шин автоматическим выключателем. Расстояние от цеховых ТП до ГПП согласно заданию составляет 4,3км, поэтому необходимо на вводе ВН установить коммутационные аппараты. Предварительно принимает к установке выключатели нагрузки.

5. Расчет высоковольтной питающей линии

5.1. Общие положения

Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока, согласно закону Джоуля-Ленца, нагреваются.

Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности.

Поэтому устанавливаются предельно допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника.

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно-допустимая температура нагрева проводника, называется предельно-допустимым током по нагреву I_д.

Величина его зависит как от марки провода или кабеля, так и от условий прокладки и температуры окружающей среды.

Для выбора сечений жил кабелей и проводов по нагреву определяют расчетный ток и по таблицам приведенным в [6], [4], определяют стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току.

Условие выбора сечений (5-1)

где:

I_доп – длительно-допустимая токовая нагрузка, А;

I_р – ток расчетный, А;

K_попр – поправочный коэффициент на условие прокладки.

При проложенных рядом двух кабелях, значения K_попр принимаются [4-408]. Значения K_попр на температуру окружающей среды при t земли, отличной от +15С и при t воздуха, отличной от +25С, принимаются по [4-409].

5.2. Расчет питающей линии ВН

Ток, протекающий по кабельной линии в нормальном режиме

(5-2)

где:

К_з – коэффициент загрузки трансформатора.

U_н – номинальное напряжение на высокой стороне, кВ;

S_Т – мощность трансформатора, кВА.

С учетом расширения мощности цеха, принимаем расчетный ток равным .

По таблице [4-401] при принимаем трехжильный силовой кабель на с алюминиевыми жилами марки АСБ – 3х16. (A – Al жила; С – свинцовая оболочка; Б – бронированный двумя стальными лентами с наружным джутовым покровом).