Смекни!
smekni.com

Расчет электроснабжения станкостроительного завода (стр. 16 из 21)

Определение периодической составляющей тока к.з.

В общем случае значение периодической составляющей равно, кА:

IП =

, (12.6)

где Е*э - эквивалентная ЭДС источников питания, о.е.; Х*э - эквивалентное сопротивление схемы до точки к.з., о.е.;

базисное значение тока, кА

(12.7)

Рисунок 12.10 Схема замещения для расчета токов к.з.

В дипломном проекте можно принять Е*э = 1, тогда

IП =

(12.8)

1) для точки К-1

Х*Э1 = Х*с + Х*Л /2 = 1,1+7,43/2 = 4,82

По формуле (12.8) определим ток к.з.

IП1 =

.

2) для точки К-2

Х*Э2 = Х*Э1 + Х*В/2 = 4,82+7,71/2 = 8,68

По формуле (3.4) определим ток к.з.

IП2 =

.

3) для точки К-3

4)

а) выключатель разомкнут

Х*Э3 = Х*Э2 + Х*Н = 8,68+6 = 14,68

I’П3 =

.

б) выключатель замкнут

Х*Э3 = Х*Э2 + Х*Н /2 = 8,68+6/2 = 11,68

I’’П3 =

.

Для дальнейшего расчета будем использовать I’П3 = 11,24 кА.

12.4 Выбор кабельных линий к РП

Сечение кабелей должно удовлетворять следующим требованиям: экономичность, стойкость к нагреву в форсировочном режиме, термической стойкости при к.з.

Сечение кабелей рассчитывается по экономической плотности тока. Для кабелей с алюминиевыми жилами при Тmax= 4554,22 час jэк=1,4 А/мм2.

, (12.9)

где Iр.м. – ток расчетный максимальный, А

(12.10)

где n – число кабелей, проложенных в земле,

(12.11)

При проверке кабелей на длительно допустимый ток учитывают число рядом проложенных в земле кабелей

Iр.ф.£ I’дл.доп

I’дл.доп = КN*Iдл.доп,

где КN – поправочный коэффициент на число работающих кабелей.

При проверке на термическую стойкость необходимо, чтобы выполнялось условие:

(12.12)

С=92; tф = tРЗ + tПО + Та = 0,8+0,12+0,05=0,97 с

Например, для первого РП: n = 6

Выбираем стандартное сечение 3-х жильного кабеля с алюминиевыми жилами.

qст = 185 мм2

Для этого сечения длительно допустимый ток

Iдл.доп. = 340 А

Iр.ф = Iр.м. ·2 = 71,28×2 = 142,56 А

КN = 0,75 142,56 £ 255.

Выбранное сечение кабеля удовлетворяет условиям проверки на нагрев.

Выбор сечения кабелей на остальных РП осуществляется аналогично, поэтому результаты расчетов сведем в таблицу.

Таблица 12.2 Расчет сечения кабелей, отходящих от РП

№ РП n q, мм2 qст, мм2 Iр.м, А Iр.ф, А Iдл.доп, А I’дл.доп, А Iн.т, кА Iп, кА
1 6 50,91 185 71,28 142,56 340 255 17,3 11,2
2 6 58,37 150 81,71 163,43 300 225 14,0 11,2
3 6 44,08 150 61,71 123,43 300 225 14,0 11,2
4 4 55,10 185 77,14 154,29 340 255 17,3 11,2
5 6 58,37 185 81,71 163,43 340 255 17,3 11,2
6 6 58,37 185 81,71 163,43 340 255 17,3 11,2
7 4 32,24 120 45,14 90,29 260 195 11,2 11,2

12.5 Выбор шин на НН

Сечение шин выбирается по экономической плотности тока и проверяется на стойкость к нагреву в форсировочном режиме и электродинамическую стойкость.

Определим расчетный максимальный ток нормального режима:

Iр.ф.=2×Iр.м.=2749,28 А.

jЭ = 1,1 для алюминиевых шин при Тmax= 4554,22 час.

Выбираем шины коробчатого сечения

qст = 2440 мм2

Iдл.доп. = 6430 А > Iр.ф = 2749,28 А.

Основные параметры шин:

h =175 мм, b=80 мм, с=8мм, r=12 мм;

моменты сопротивления Wх-х = 122 см3, Wy-y = 25 см3, Wy0-y0 = 250 см3,

моменты инерции Jx-x = 1070 см4, Jy-y = 114 см4, Jy0-y0 = 2190 см4.

Проверка шин на электродинамическую стойкость производится по значению ударного тока трехфазного к.з.

где Ку = 1+е –0,01/Та = 1+е –0,01/0.05= 1.8 – ударный коэффициент.

При этом должно соблюдаться условие

(12.13)

sдоп = 70 МПа

Усилие между фазами при протекании тока к.з.:

,

где l = 1,2 м – длина шины между изоляторами,

а = 0,2м – расстояние между осями соседних фаз.

Напряжение в материале шин при взаимодействии фаз, МПа:

,

т.е. условие (12.13) соблюдается.

12.6 Выбор гибких проводов на ВН и СН

Сечение шин выбирается по экономической плотности тока и проверяется на стойкость к нагреву в форсировочном режиме, термическую стойкость и по условиям коронирования.

Выбор проводов на ВН

jЭ = 1,1 для сталеалюминевых проводов при Тmax= 4956,31 час.

Выбираем провод АС-185/24, Iдл.доп. = 520 А

Iр.ф. = 2×Iр.м = 378,44 А, т.е. условие Iр.ф.£ Iдл.доп выполняется.

Проверка на термическую стойкость выполняется по условию:

Iн.т.³ IП1,

где IП1 = 3,12 кА – см. расчет токов к.з. для точки К-1.

С=90; tф = tРЗ + tПО + Та = 0,2+0,06+0,05=0,31с

29,9 > 3,21 кА, т.е. выбранное сечение термически стойко.

При проверке проводов по условиям коронирования должно выполняться условие:

1,07×Е £ 0,9×Е0 (12.14)

где Е – напряженность электрического поля около поверхности нерасщепленного провода, кВ/см;

Е0 – критическая начальная напряженность поля, при которой возникает разряд в виде короны, кВ/см.

(12.15)

где r0– радиус провода, см;

r0 = DПР/2=1,89/2 = 0,945

DПР – диаметр провода, /15/;

Dср – среднегеометрическое расстояние между проводами фаз, см,

Dср = 1,26×D =1,26×400 = 504

D = 400 расстояние между проводами фаз, см.

(12.16)

где m=0,82 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода.

Определим значения Е и Е0:

условие (12.14) 1,07×15,11 = 16,17 £ 0,9×32,49 = 29,24 не выполняется.

В РУ 110 кВ для уменьшения коронирования применяют расщепление проводов фаз. Напряженность электрического поля около поверхности расщепленного провода, кВ/см:

, (12.17)

где К – коэффициент, учитывающий число проводов n в фазе;

rЭ – эквивалентный радиус расщепленного провода, см.

Возьмем число проводов в фазе n=4, тогда

,

где а= 20 см – расстояние между расщепленными проводами.

условие (12.14) 1,07×6,08 = 6,51 £ 0,9×32,49 = 29,24 выполняется

Выбор проводов на СН