Проектирование электрических сетей железных дорог (стр. 2 из 5)

Потеря напряжения в разомкнутой сети с n нагрузками определяется по формуле:

, (2.1.)

где

- потеря напряжения от протекания активной (реактивной) мощности в активном (индуктивном) сопротивлении, определяется либо по мощностям нагрузок Pi (Qi), находящихся на расстоянии li от источника питания, либо по значениям перетоков Pi (Qi) мощности на участках линии i, длиной li между нагрузками или источником питания и ближайшей к нему нагрузке.

Алгоритм метода состоит из следующих шагов:

1. Задаёмся удельным индуктивным сопротивлением провода X0 = 0.33 ¸ 0.4 Ом/км (кабеля – Х0 = 0.06 Ом/км).

2. Определяем потерю напряжения DUх.

3. Определяем, какая часть от допустимой потери напряжения приходится на DUR потерю напряжения от протекания активной мощности в активном сопротивлении как

DURдоп = DUдоп - DUX (2.2)

4. Определяем расчётное сечение по выражению:

, (2.3.)

где g - удельная проводимость материала, из которого изготовлен проводник (для алюминия эта величина равна 53 м/мм2 × Ом, для меди – 32 м/мм2 × Ом).

5. Выбираем табличное значение сечения провода

sтабл ³ s (2.4.)

и определяем для него R0 и индуктивное X0 удельные сопротивления провода, а также допустимый по нагреву ток Iдоп.

6. Определяем максимальную потерю напряжения в выбранном проводе (на участке от источника питания до наиболее удалённой от него нагрузки) по выражению (2.1.) и проверяем выполнение условия:

DU £DUдоп (2.5.)

7. Определяем расчётный ток провода по выражению:

, (2.6.)

где S – полная мощность на участке, ближайшем к источнику питания, Pi (Qi) – активные (реактивные) нагрузки, подключенные к проводу, и проверяем выполнение условия:

I £ Iдоп (2.7.)

8. Если потеря напряжения и (или) ток превысят допустимые значения, то надо выбрать провод большего сечения и вновь проверить нарушенное ограничение, в противном случае процедура выбора сечения может считаться завершенной.

Расчёт:

2.1.1. Выбор кабеля, питающего школу, д/сад и магазин

2) Х0=0,06 Ом/км

3)

4)

5)

r0=0,443 Ом/км х0=0,061Ом/км

6)

15,63В 19В-условие выполняется

2.1.2. Выбор кабеля, питающего коттеджи

1) Рк=70кВт Qк=33,88кВАр

2) Х0=0,06 Ом/км

3)

4)

5)

r0=1,94 Ом/км х0=0,067Ом/км

6)

15,533В

19В-условие выполняется

2.1.3. Выбор кабеля, питающего дом №1 и дом №2

2) Х0=0,06 Ом/км

3)

4)

5)

r0=0,443 Ом/км х0=0,061Ом/км

6)

13,601В 19В-условие выполняется

2.1.4. Выбор кабеля, питающего школу, д/сад, магазин, каттеджи и парикмахерскую

2) Х0=0,06 Ом/км

3)

4)

5)

r0=0,326 Ом/км х0=0,06Ом/км

6)

16,88В 19В-условие выполняется

3. Выбор плавких предохранителей для защиты электрических установок в сети 0.38 кВ

При выборе параметров предохранителей необходимо обеспечить выполнение следующих условий:

Uном.пр. ³ Uном (3.1.)

где Uном.пр., Uном – номинальные напряжения предохранителя и сети, В;

Iном.пр. ³ Iр (3.2.)

где Iном.пр., Iр – номинальный ток предохранителя и расчётный ток, протекающий через защищаемый элемент сети, А;

Iпл.вст ³ Iр (3.3.)

где Iпл.вст – номинальный ток плавкой вставки, А.

Еще одно условие выбора предохранителей – обеспечение селективности защиты сети, позволяющее отключать только повреждённые участки, оставляя остальные участки в работе. В разветвленной сети для обеспечения селективности ближайшие к источнику питания участки сети должны иметь вставки предохранителей на одну или две ступени больше, чем вставки более удаленных предохранителей.

Для предохранителя П1: (станки)

Для предохранителя П2: (освещение)

А.

Выбираем плавкую вставку с Iпл.вст = 6 А. ³ Iр = 2.75 А

Для предохранителя П3: (насосная)

Выбираем плавкую вставку с Iпл.вст = 35 А. ³ Iр = 31,88 А.

Для предохранителя П4: (компрессорная)

А.

Выбираем плавкую вставку с Iпл.вст = 200 А. ³ Iр = 185,51 А.

Для предохранителя П7: (коттеджи)

А.

Выбираем плавкую вставку с Iпл.вст = 125 А. ³ Iр = 112,7 А.

Для предохранителя П8: (парикмахерская)

А.

Выбираем плавкую вставку с Iпл.вст = 6 А. ³ Iр = 3.86 А.

Для предохранителя П9: (дом)

Выбираем плавкую вставку с Iпл.вст = 300 А. Iпл.вст = 300 А. ³ Iр = 224,44 А

Для предохранителя П5: (коттеджи+школа+д/с+маг.+парик.)

Iпл.вст = 300 А. Iпл.вст = 300 А. ³ Iр = 257,15 А

Для предохранителя П6: (коттеджи+ парик.)

Iпл.вст = 125 А. Iпл.вст = 125 А. ³ Iр = 116,5 А

4. Выбор мощности трансформаторов

При наличии потребителей 1-й и 2-й категорий и отсутствии централизованного резерва трансформаторов главной понижающей подстанции выполняется двух-трансформаторными. При этом мощность каждого трансформатора определяется как:

Sном.тр ³ Sр / 2 × 0.7 (4.1.)

что соответствует при аварийном режиме выходе из строя одного из трансформаторов 40% перегрузке оставшегося в работе трансформатора в режиме максимальной нагрузки.

4.1. Выбор мощности трансформаторов двухтрансформаторной подстанции 10/0.38 кВ

кВА.

Согласно выражению (4.1.) получим:

Sном.тр ³ 466,422 / 2 × 0.7 = 333,159 кВА.

Выбираем трехфазные двухобмоточные трансформаторы 10/0.4 мощностью

Sном.тр = 400 кВА.

Таблица 1.

Параметры трехфазного двухобмоточного трансформатора 10/0.4 кВ

Номинальная мощность Sном (кВА)	uk,%	DPk(кВт)	DPхх(кВт)	DQхх(кВАр)	rt(Ом)	xt(Ом)
400	4.5	5.5-5.9	0.92-1.08	12.0	3.7	10.6

4.7. Выбор мощности трансформаторов двухтрансформаторной подстанции 110/10 кВ