- •1.Описание оборудования как приемника электроэнергии
- •2. Расчётно – конструкторская часть
- •3.Расчет токов короткого замыкания на шинах высокого напряжения ктп
- •1)3Ададимся базисными значениями напряжения, мощности и тока.
- •2)Составим схему замещения
- •3)Пересчитаем все сопротивление относительно базисных
- •4)Построим упрощенную схему замещения:
- •5)Далее рассчитаем результирующие сопротивления
- •6)Рассчитаем токи короткого замыкания
- •4.Выбор оборудования и токоподвод от шин нн гпп и проверка выбранного оборудования на действие токов к.3
- •5.Составление схемы внутреннего электроснабжения цеха и способа канализации электроэнергии
- •6.Выбор коммутационного оборудования и токоподвода по номинальным параметрам для составленной схемы внутреннего электроснабжения цеха
5)Далее рассчитаем результирующие сопротивления
Результирующее сопротивление между турбогенератором и местом К.З. рассчитаем следующим образом
Результирующее сопротивление между местом К.З. и системой
По рассчитанным результирующим сопротивлениям определим относительное расчетное сопротивление турбогенератора и системы
6)Рассчитаем токи короткого замыкания
Так как расчетные сопротивления системы и турбогенератора < 3, значит коэффициент кратности тока КЗ (Kt) определим по кривым (см.1,стр.111)
Выпишем коэффициенты для системы и турбогенератора
Для турбогенератора: KTt=0 = 1,47; KTt=∞ = 1,49
Для системы: Kct=0 = 2,2; Kct=∞= 1,6
По этим данным рассчитаем токи короткого замыкания в ТЭЦ и системе:
Для ТЭЦ получим:
Для системы получим:
Суммарные токи короткого замыкания получим
4.Выбор оборудования и токоподвод от шин нн гпп и проверка выбранного оборудования на действие токов к.3
Выбор выключателя нагрузки
Произведем проверку правильности выбора выключателя нагрузки и плавкого предохранителя. Для КТП 630 коммутационным аппаратом является ВНП - 17 с плавкой вставкой ПК - 10.(см. Электротехнический справочник.том2)
Расчетные данные токов КЗ: iУд = 10,56 кА, к.з.(3) = 3,71 кА, Iпо = 4,15 кА;
Расчетный ток (рассчитываем с учетом перегрузки в 30%)
Выпишем технические данные выключателя нагрузки ВНПУ - 10/400 - 10зУЗ и плавкого предохранителя ПК - 10:
Uном=10кВ, Iном=400 А, Iн.откл=400 кА, Iпр.скв=25 кА, IТ=10 кА, tТ=1с, tсоб.откл=0,15 А;
Проверим правильность выбора выключателя нагрузки ВНПУ - 10/400 - 10зУЗ:
Uном=10кВ≥ Uсети.ном=10 кВ;
Iном=400 А≥ Iном.расч=47,34 А;
Iпр.скв=25 кА≥iуд=10,67 кА
Проверим правильность выбора плавкого предохранителя ПК - 10:
Iпл.вст=50А≥Iном.расч=47,34 А
Все условия выполнены, значит выбранный выключатель нагрузки ВНПУ - 10/400 - 10зУЗ и плавкий предохранитель ПК - 10 выбраны правильно.
Для участка между ГПП и КТП выберем прокладываемый кабель по экономической плотности тока.
Учитывая то, что автоматизированный цех работает 16 часов в день (2 смены), то в год примем 4000 часов. Тогда по таблице
Проводник- неизолированные провода |
Тм, час | ||
1000…3000 |
3000…5000 |
5000…8700 | |
Медные |
2,5 |
2,1 |
1,8 |
Алюминиевые |
1,3 |
1,1 |
1,0 |
выберем экономическую плотность тока для алюминиевого кабеля jэк= f(Tм, вид проводника)= 1,1 А/мм2
Расчет экономического сечения провода:
По рассчитанному сечению и току выберем силовой кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией марки ААБ2Л-10
Число жил, номинальное сечение, мм2 |
3х35 |
Допустимые токовые нагрузки, А в земле |
110 |
Проверим правильность выбора сечения кабеля
I доп=110А≥Iм.р.=45,1А
где
Все условия выполнены, значит сечение кабеля выбрано правильно.
Область применения кабеля ААБ2Л-10
Кабели ААБ2Л-10 предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в электрических сетях на напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Кабели предназначены для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом. Кабели предназначены для эксплуатации в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью с наличием блуждающих токов, и со средней и высокой коррозионной активностью с отсутствием блуждающих токов, если в процессе эксплуатации кабели не подвергаются растягивающим усилиям.
Срок службы кабелей - не менее 30 лет. Стандарт: ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-269-97, ТУ 16.К09-143-2004
Элементы конструкции ААБ2Л-10:
1.Алюминиевая токопроводящая жила:
однопроволочная (класс 1) сечением 25-240 кв. мм.,
многопроволочная (класс 1 или 2) сечением 70-800 кв. мм.;
2.Фазная бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим изоляционным пропиточным составом; маркировка жил:
цифровая: 1, 2, 3, 4,
цветовая: белая или жёлтая, синяя или зеленая, красная или малиновая, коричневая или чёрная;
3.Заполнение из бумажных жгутов;
4.Поясная бумажная изоляция пропитанная вязким или нестекающим изоляционным пропиточным составом;
5.Экран из электропроводящей бумаги для кабелей на напряжение от 6 кВ и более;
6.Алюминиевая оболочка;
7.Подушка из битума, пленки ПВХ и крепированной бумаги;
8. Броня из стальных лент;
9.Наружный покров из стеклянной или кабельной пряжи и покрытие предохраняющее кабель от слипания.
Технические характеристики кабеля ААБ2Л-10
Влажность воздуха при 35° С [%] |
98 |
Гарантийный срок эксплуатации [месяц] |
54 |
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 5 мин. [кВ] |
25 |
Максимальная рабочая температура жилы при перегрузке [°С] |
80 |
Максимальная рабочая температура жилы [°С] |
60 |
Монтаж при температуре, не ниже [°С] |
0 |
Номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц [кВ] |
10 |
Номинальное постоянное напряжение [кВ] |
25 |
Радиус изгиба кабелей [наружных диаметров] |
25 |
Разность уровней, не более [м] |
15 |
Температура окружающей среды, верхний предел [°С] |
+50 |
Температура окружающей среды, нижний предел [°С] |
-50 |
Температура токопроводящих жил при коротком замыкании [°С] |
200 |
Электрическое сопротивление изоляции, не менее [МОм*км] |
200 |
Далее рассчитаем потери мощности и напряжения в ЛЭП. Для этого определим сопротивление ЛЭП. По заданию длина ЛЭП Lлэп = 0,5 км.
где- удельная проводимость проводника, которая для алюминия равна 30, S- сечение выбранного кабеля (одной жилы).
где – число жил, удельное активное сопротивление кабеля,- длина кабельной лини.
= 0,08 Ом*км – индуктивное сопротивление на единицу длины для кабельных ЛЭП ВН.
Потери мощности ЛЭП определяется по формулам:
где – полная передаваемая мощность по ЛЭП;напряжение передачи;- активное сопротивление в ЛЭП.
где - индуктивное сопротивление ЛЭП.
Тогда с учетом потерь =-=819*103-111,5=818888,5 В*А или = 818,888 кВ*А
Потери напряжения в ЛЭП определяются из соотношения
ЛЭП
ЛЭП примем равным 0,85, тогда получим tanЛЭП =0,62:
где - передаваемая по линии активная мощность;- потеря напряжения.
Таким образом, потери мощности и напряжения удовлетворяют требованиям. Значит кабель выбран правильно.