2.11.2 Расчёт и выбор питающей линии напряжением выше 1 кВ

Выбор кабелей напряжением выше 1 кВ производится по следующим условиям:

а) по экономической плотности тока;

б) по нагреву рабочим током;

в) по термической стойкости при протекании тока КЗ;

г) по допустимому отклонению напряжения.

Сечения питающих линий напряжением выше 1 кВ должны выбираться по экономической плотности тока в нормальном режиме.

Расчетный ток линии напряжением выше 1 кВ в нормальном режиме , А, определяется по формуле:

, (39)

где S_р - полная расчетная мощность, передаваемая по линии, кВА;

U_ном - номинальное напряжение линии, кВ.

Продолжительность использования совмещенной максимальной нагрузки принимается по таблице 2 [6.18] Т_maxi=5800 ч/год.

По таблице 46 [6.18] выбирается j_эк = 1,2 А/мм².

Экономически целесообразное сечение кабеля , мм², определяется по формуле:

(40)

где - расчетный ток в часы максимума энергосистемы, А;

j_эк - нормированное значение экономической плотности тока для заданных условий работы, А/мм².

мм².

Выбирается кабель ААШв-10-3х50.

Принятое сечение кабеля проверяется по нагреву рабочим током по условию

I_д.д  К_п1  К_п2 ≥ I_р (41)

где I_д.д- допустимый длительный ток кабеля, А;

К_п1- поправочный температурный коэффициент (таблица 42 [6.18]);

К_п2- поправочный коэффициент на число кабелей, лежащих рядом (таблица 43 [6.18]).

140  1  1 ≥ А

140 А ≥ А

Тепловой импульс тока короткого замыкания , А²с, определяется по

формуле

(42)

где Т_а - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ (таблица 110 [6.18]), с;

- время действия релейной защиты, с;

t_в - полное время отключения выключателя, с.

.

Минимальное сечение кабельной линии по термической стойкости при протекании тока короткого замыкания , мм², определяется по формуле:

, (43)

где В_к - тепловой импульс тока короткого замыкания, А²с;

С_т - коэффициент, зависящий от материала проводника, его изоляции (по таблице 49 [6.18] С_т = 90).

По термической стойкости при протекании тока КЗ выбирается кабель ААШв-10-3х70.

Отклонение напряжения в линии , В, определяется по формуле:

, (44)

где - расчетный ток линии, А;

- активное удельное сопротивление линии, Ом/км;

- индуктивное удельное сопротивление линии, Ом/км;

cosφ, sinφ - коэффициенты мощности, соответствующие значению tgφ в конце линии.

.

Необходимо высчитать процентное соотношение, которое должно соответствовать нормативам ПУЭ по допустимым потерям на линиях напряжением 10 кВ

внутри предприятия не должны превышать 5%.

. (45)

.

Потери напряжения удовлетворяют требованиям ПУЭ. Из трех полученных сечений выбираем большее. Сеть напряжением 10 кВ работает в режиме изолированной нейтрали. В связи с этим выбран кабель ААШв-10-3х70.

2.12 Трансформаторная подстанция

2.12.1 Выбор типа подстанции

Размеры комплектной трансформаторной подстанцией (КТП) меньше размеров обычных подстанций тех же схем и мощностей, что позволяет размещать их близко к центру нагрузок. В КТП коммутационная и защитная аппаратура имеет обычное исполнение.

Выбирается КТП внутренней установки напряжением 10/0,4 кВ, наиболее широко применяют для непосредственного электроснабжения промышленных объектов. Такие подстанции устанавливают в цехах в непосредственной близости от потребителей, что значительно упрощает и удешевляет распределительную сеть, идущую к распределительному устройству.

На КТП устанавливаются два трансформатора номинальной мощностью S_н.т=630 кВА, первичное напряжение трансформатора U₁=10 кВ, а вторичное напряжение U₂=0,4 кВ.

Принимается трансформаторная подстанция типа

2КТП-630-10/0,4/14 компания «Электромонтаж».

2.12.2 Выбор электрооборудования

Так как на подстанции устанавливаются два трансформатора, то необходимо выполнить равномерное распределение нагрузки по сборным шинам

подстанции, так что бы отклонение нагрузки не превышало 5%.

Результаты распределения нагрузки по сборным шинам представлены в таблице 9.

Таблица 9- Распределение нагрузки по сборным шинам подстанции

Сборная шина 1 (СШ1)			Сборная шина 2 (СШ2)
УП	РР,кВт	QР,квар	УП	РР,кВт	QР,квар
1	2	3	4	5	6
КУ-1			КУ-2
РП-1	111,95	91,71	РП-3	56	35,11
РП-2	56	35,11	РП-4	70,4	41,54

Продолжение таблицы 9

Сборная шина 1 (СШ1)			Сборная шина 2 (СШ2)
УП	РР,кВт	QР,квар	УП	РР,кВт	QР,квар
1	2	3	4	5	6
РП-8	99,79	8,8	РП-5	26,73	17,42
РП-9	71,2	44,03	РП-6	166,8	122,36
СП-1	36,86	27,65	РП-7	109,2	62,19
СП-2	36,86	27,65	СП-4	36,86	27,65
СП-3	36,86	27,65
ОС-1	3,99	6,32
ОС-2	2,94	4,66
ОС-3	2,94	4,66
ОС-4	3,99	6,32
ОС-5	6,93	10,98
Итого:	470,31	295,54	Итого:	465,99	306,27
Отклонение	1,01		Отклонение		1,04

Количество аппаратов защиты в линейных шкафах трансформаторной подстанции на одну сборную шину К_з.ап, шт, определяется по следующей формуле:

К_з.ап= К_от.лин- К_ап.в.ш.- К_{ап.сек.ш} (46)

где К_от.лин -общее количество отходящих линий рассчитанное в таблице 9,

шт.;

К_ап.в.ш- количество линейных аппаратов защиты в шкафах низковольтного ввода, шт.;

К_{ап.сек.ш}- количество линейных аппаратов защиты в секционном шкафу подстанции, шт.

К_{з.ап сш1}= 13-2=11 шт

К_{з.ап сш2}= 7-2-2=3 шт

Согласно требованиям к комплектации трансформаторной подстанции

и результатов расчета на трансформаторной подстанции устанавливается следующее электрооборудование:

а) шкаф высоковольтного ввода ШВВ-1 - 2 штуки;

б) шкаф низковольтного ввода типа ШНВ-3 - 2 штуки;

в) линейный шкаф типа ШНЛ-2 - 3 штуки;

г) секционный шкаф типа ШНС-3 - 1 штука;

д) силовой трансформатор ТМЗ-630 - 2 штуки.