3.2. Расчет распределительной сети низкого напряжения.

Рис. 3.4.Схема распределительной сети 0,4 кВ ТП 4.

Рис. 3.5. Расчетная схема распределительной сети 0,4 кВ.

На Рис. 3.4. изображена схема распределительной сети низкого напряжения 0,4 кВ трансформаторной подстанции ТП 1.

На Рис. 3.5. расчетная схема распределительной сети 0,4 кВ.

В соответствии со схемой, жилые дома (ж.д. 3.1, 3.2, 3.3, 1) запитываются по двухлучевой схеме.

1. Определим значение токов на участках сети в нормальном режиме по формуле:

, где

- расчетная нагрузка в нормальном режиме на i-том участке сети;

- напряжение сети;

Расчетные значения тока занесены в таблицу 3.2.

2. Определяем значения тока на участках сети в послеаварийном режиме по формуле:

, где

- расчетная мощность в послеаварийном режиме.

3. Сечение кабелей выберем по длительному допустимому току.

4. Проверку выбранных сечений произведем по формуле:

и току послеаварийного режима:

, где

- поправочный коэффициент на условия прокладки (условия охлаждения) кабелей. Поправочный коэффициент для нормальной почвы и песка влажностью 7-9%, песчано-глинистой почвы влажностью 12-14% равен .Для двух кабелей, лежащих рядом .

5. Проверку сечений кабелей по допустимой потере напряжения осуществим по формуле:

, где

- удельная проводимость типа кабеля;

Допустимая потеря напряжения до 10 %.

По всем условиям выбранные сечения кабелей соответствуют ПУЭ.

На термическую стойкость к токам КЗ кабели, защищенные плавкими вставками, не проверяются.

Результаты расчета распределительной сети 0,4 кВ ТП1.

Таблица 3.2.

№ п/п	Расчетный параметр	Участок сети
		L1	L2	L3	L4
1	Расчетная нагрузка нормального режима, SP.i.Н., кВА	226,5	99,5	27,5	3,6
2	Расчетная нагрузка аварийного режима, SР.i.АВ., кВА	453	199	55	7,2
3	Расчетный ток нормального режима, IP.i.Н, А	344,2	151,2	41,8	5,4
4	Расчетный ток аварийного режима, IР.i.АВ., А	616	270,6	75,3	14,55
5	Ток плавкой вставки, IВ, А	700	300	200	100
6	Принятое сечение кабеля, F, мм2	80	35	16	8
7	Потери напряжения в нормальном режиме, ΔUН, %	1,94	1,23	1,34	1,68
8	Потери напряжения в послеаварийном режиме, ΔUА, %	3,87	2,46	2,69	3,36
9	Длина участка, м	20	40	250	230

3.3. Расчет питающих сетей среднего напряжения

1. Нагрузка питающих сетей среднего напряжения. Так как схема среднего напряжения выполнена в четырехзвенном варианте с двумя (РП) распределительными устройствами, которые будут запитываться от центра питания по двум кабельным линиям. Нагрузка центра питания будет определяться суммарной нагрузкой города и промышленного предприятия и составит:

2. Выбор числа и мощности трансформаторов центра питания

На подстанции ЦП установлены два трансформатора и предусмотрено взаимное резервирование со стороны 10 кВ.

Определим мощность трансформаторов:

, где

- расчетная суммарная нагрузка;

- коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов;

Выбираем трансформатор типа ТДН 16000 – 115/10.

Определим расчетные нагрузки:

В нормальном режиме:

В аварийном режиме:

Определим коэффициенты загрузки:

В нормальном режиме:

В аварийном режиме:

3. Определяем расчетное значение тока по питающим линиям:

В нормальном режиме:

В послеаварийном режиме:

4. Выбираем сечение кабеля по экономической плотности тока:

Выбираем три кабеля с сечением жил 120 мм² и с длительно допустимым током каждого .

Мы выбрали три кабеля, следовательно, коэффициент прокладки кабелей составит .

Проверим выбранное сечение по условиям длительного нагрева в нормальном режиме:

;

;

Проверим выбранное сечение по нагреву в послеаварийном режиме:

;

5. Проверяем выбранное сечение по допустимой потере напряжения;

Расстояние от ЦП до РП составляет 5м, следовательно, активное сопротивление кабеля определится как:

Индуктивное сопротивление кабеля:

В нормальном режиме:

Что составляет 4,77 %.

В аварийном режиме:

Что составляет 9,5 %.

6. Проверяем выбранное сечение на термическую стойкость к токам короткого замыкания.

Определим базисные величины:

, ,

Относительные значения активного и индуктивного сопротивления:

;

Полное сопротивление:

.

Начальное значение тока КЗ:

.

Ударный ток КЗ:

Эффективное значение тока КЗ:

Мощность КЗ:

Определим параметры КЗ для питающего кабеля РП (точка КЗ №1).

Проверяем сечение выбранного кабеля на термическую стойкость токам КЗ:

, где

- установившееся значение тока трехфазного КЗ в точке, где ток имеет наибольшее значение;

- тепловой импульс (для алюминия );

- приведенное время КЗ;

Расчеты КЗ по всем кабелям сети занесены в Таблицу 4.3.

Ранее выбранные сечения кабелей устойчивы и в отношении токов короткого замыкания.

Рис. 4.8. Схема замещения сети для расчета токов короткого замыкания

Выбор сечения кабелей по действию токов короткого замыкания.

Таблица 4.3.

№ п/п	Расчетный параметр	Точки короткого замыкания
		К1	К2	К3	К4	К5	К6	К7	К8	К9	К10	К11	К12	К13	К14	К15	К16	К17	К18	К19	К20	К21
1	Суммарное сопротивление до точки КЗ, Zэik	0,40879	0,48224	0,5486	0,6097	0,7088	0,7728	0,8643	0,9296	1,0028	1,1486	1,2427	1,3548	1,4543	1,56604	1,8094	1,9663	2,2262	2,4115	2,7087	3,3795	4,0553
2	Установившееся значение тока КЗ, I∞i=I’’Ki, кА	13,4543	11,4051	10,025	9,0213	7,7592	7,1171	6,36356	5,9168	5,4845	4,7883	4,4259	4,0595	3,7818	3,51203	3,0397	2,7971	2,4706	2,2808	2,0305	1,6275	1,3563
3	Ударный ток КЗ, Iуд.i, кА	34,3085	29,0830	25,565	23,004	19,786	18,149	16,2271	15,088	13,986	12,21	11,286	10,352	9,6436	8,95569	7,7513	7,1326	6,3	5,8159	5,1778	4,1501	3,4585
4	Эффективное значение тока КЗ, Iэф.ср, кА	20,4506	17,3357	15,239	13,712	11,794	10,818	9,67261	8,9936	8,3365	7,2782	6,7274	6,1705	5,7483	5,33829	4,6204	4,2516	3,7553	3,4667	3,0864	2,4738	2,0615
5	Мощность КЗ, Ski, МВА	244,398	207,173	182,11	163,87	140,95	129,28	115,594	107,48	99,627	86,979	80,397	73,741	68,696	63,7961	55,216	50,81	44,879	41,43	36,884	29,563	24,637
6	Допустимое сечение, Fк, мм2	105,707	89,6069	78,767	70,878	60,962	55,917	49,9968	46,487	43,091	37,62	34,774	31,895	29,713	27,5931	23,882	21,976	19,411	17,919	15,953	12,787	10,656