Электроснабжение нефтеперерабатывающего завода (стр. 8 из 18)
Мощность короткого замыкания в точке К3
(6.16) 
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.1
Таблица 6.1– Сила токов короткого замыкания
| Точка К.З | IК1(3), (кА) | IК(2), (кА) | iуд , (кА) | Sк, (мВА) |
| К1 | 6,25 | 5,3 | 15,9 | 1243 |
| К2 | 13,5 | 11,6 | 34,5 | 140 |
| К3 | 23,4 | 20,1 | 42,9 | 15,4 |
7 Выбор схемы внутреннего электроснабжения и ее параметров
7.1 Выбор схемы межцеховой сети.
Схемы электрических сетей могут выполняться радиальными и магистральными. Схема межцеховой сети должна обеспечивать надежность питания потребителей ЭЭ, быть удобной в эксплуатации. Радиальные схемы распределения электроэнергии применяются главным образом в тех случаях, когда нагрузки расположены в различных направлениях от центра питания, а также для питания крупных электроприемников с напряжением выше 1 кВ.
Магистральные схемы целесообразны при распределенных нагрузках, при близком к линейному расположению подстанций на территории предприятия, благоприятствующем возможно более прямому прохождению магистралей от ГПП до ТП.
Расчет нагрузок трансформаторов. Результаты в таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Нагрузки трансформаторных подстанций
| №ТП | Рс, кВт | Qс, кВар | Sс, кВА | Кз.норм | Кз.п/ав |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ТП 1 | 294,3 | 141,3 | 326 | 0,5 | 1 |
| ТП 2 | 279,09 | 133,9 | 309,5 | 0,5 | 1 |
| ТП 3 | 568,5 | 455 | 728 | 0,6 | 1,2 |
| ТП 4 | 568,5 | 455 | 728 | 0,6 | 1,2 |
| ТП 5 | 581 | 445,5 | 713 | 0,6 | 1,2 |
| ТП 6 | 405,5 | 648 | 519,4 | 0,4 | 0,8 |
| ТП 7 | 405,5 | 648 | 519,4 | 0,4 | 0,8 |
| ТП 8 | 347,9 | 278,3 | 393,6 | 0,4 | 0,8 |
7.2 Выбор сечений жил кабелей распределительной сети для обоих вариантов схем
При проектировании кабельных линий используется экономическая плотность тока. В ПУЭ установлены величины экономических плотностей тока jЭК зависящие от материала, конструкции провода, продолжительности использования максимума нагрузки ТНБ и региона прокладки.
Экономически целесообразное сечение определяют предварительно по расчетному току линии IРАС.НОРМ нормального режима и экономической плотности тока:
(7.1)Найденное расчетное значение сечения округляется до ближайшего стандартного.
Для обеспечения нормальных условий работы кабельных линий и правильной работы защищающих аппаратов выбранное сечение должно быть проверено по допустимой длительной нагрузке, по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах, а также по термической стойкости при токах КЗ.
Проверка по допустимой токовой нагрузке по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах производится по условию Iрас ≤ Iдоп. факт,
где Iрас – расчетный ток для проверки кабелей по нагреву;
Iдоп. факт – фактическая допустимая токовая нагрузка.
Расчетный ток линии определяется как
, (7.2)где Sкаб – мощность, передаваемая по кабельной линии в нормальном или послеаварийном режиме работы; Uном – номинальное напряжение сети.
Фактическая допустимая токовая нагрузка в нормальном и послеаварийном режимах работы вычисляется по выражению
, (7.3)где Iдоп.табл – допустимая длительная токовая нагрузка, при FСТ=50мм2 ÷ IДОП=165А; FСТ=70мм2 ÷ IДОП=210А; FСТ=95мм2 ÷ IДОП=255А;
Кt – коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды, нормативная температура для кабелей, проложенных в земле +15°С;
Кпр – коэффициент, учитывающий количество проложенных кабелей в траншее;
Кпер – коэффициент перегрузки, зависящий от длительности перегрузки и способа прокладки (в земле или в воздухе), а также от коэффициента предварительной нагрузки.
Проверка сечений по термической стойкости проводится после расчетов токов КЗ. Тогда минимальное термически стойкое токам КЗ сечение кабеля:
, (7.4)где
- суммарный ток КЗ от энергосистемы и синхронных электродвигателей: tп=0,7 - приведенное расчетное время КЗ; С - термический коэффициент (функция) для кабелей 6 кВ с алюминиевыми жилами: поливинилхлоридная или резиновая изоляция С=78 Ас2/мм2; полиэтиленовая изоляция С=65 Ас2/мм2, бумажная изоляция - 83 Ас2/мм2[4]Из четырех полученных по расчетам сечений - по экономической плотности тока, нагреву в нормальном и послеаварийных режимах и стойкости токам КЗ - принимается наибольшее, как удовлетворяющее всем условиям.
Пример расчета:
Экономическая плотность тока jЭК, необходимая для расчета экономически целесообразного сечения одной КЛ определяется по нескольким условиям.
а) в зависимости от числа часов использования максимума нагрузки Тнб=6200 ч/год.
б) в зависимости от вида изоляции КЛ – изоляция из сшитого полиэтилена.
в) в зависимости от материала, используемого при изготовлении жилы кабеля – медные.
г) в зависимости от района прокладки – европейская часть России.
В результате получаем:
Для КЛ №1:
Sкаб= 4703,2 кВА.
(7.5) 
А 
(7.6) 
мм2Таким образом, изFст= 300 мм2
Аналогично рассчитываются сечения для остальных кабелей.
Результаты - в таблице 7.2.
Проверка кабелей по допустимому нагреву в нормальном и послеаварийном режимах работы.
В нормальном режиме:
Kt= 1 KПР= 1 KПЕР= 0,8 IДЛ.ДОП= 570 А
IДОП.ФАКТ=510 АIрасч = 453,1 А
Iрасч < Iдоп, поэтому данное сечение удовлетворяет требованиям.
В послеаварийном режиме фактический длительный допустимый ток:
Kt= 1 KПР= 1 KПЕР= 1.25 IДЛ.ДОП= 570 А
IДОП.ФАКТ=712,5 АIрасч = 390,5 А
Условие Iрас.пав < Iдоп.пав выполняется. Результаты расчета для других линий в таблице 7.2
Проверка кабелей на термическую стойкость.
Расчетное значения тока короткого замыкания в точке 2 равно 13,5 кА.
IΣ= 13500 А
tП - приведенное расчетное время КЗ, tП =0,7. Для кабелей, отходящих от ГПП, tП =1.25с.
С - термический коэффициент кабелей 6 кВ с медными жилам для
Изоляции из сшитого полиэтилена С=65 Ас2/мм2.[12]
Для кабеля №1:
мм2Таким образом, минимальное допустимое сечение кабельной линии составляет 185 мм2.
Таблица 7.2 – Результаты расчетных токов, для кабельных линий
| № КЛ | НОРМАЛЬНЫЙ | ПОСЛЕАВАР.РЕЖИМ | КЗ НА ШИНАХ ГПП | ||||||||
| Iрас,А | Fст,мм2 | Iрас,А | Fст.мм2 | Iкз,кА | Fтер, мм2 | ||||||
| 1 | 453,1 | 266,5≈300 | 453,1 | 300 | 13,5 | 185 | |||||
| 2 | 31,4 | 18,5≈50 | 31,4 | 50 | 13,5 | 185 | |||||
| 3 | 38 | 38≈50 | 38 | 50 | 13,5 | 185 | |||||
| 4 | 70,1 | 41,3≈50 | 70,1 | 50 | 13,5 | 185 | |||||
| 5 | 50 | 29,4≈50 | 50 | 50 | 13,5 | 185 | |||||
| 6 | 29,8 | 17,5≈50 | 29,8 | 50 | 13,5 | 185 | |||||
| 7 | 70,1 | 42,3≈50 | 70,1 | 50 | 13,5 | 185 | |||||
| 8 | 68,7 | 40,4≈50 | 68,7 | 50 | 13,5 | 185 | |||||
| 9 | 50 | 29,4≈50 | 50 | 50 | 13,5 | 185 | |||||
| 10 | 240 | 140≈150 | 240 | 150 | 13,5 | 185 | |||||
В системе электроснабжения завода применяются всего три вида сечений КЛ, поэтому требуется производить унификацию. Таким образом для прокладки внутризаводской сети используем кабели следующих сечений:
ВВГ 3*50,ВВГ 3*300,ВВГ 3*150.
7.3 Выбор оборудования электрической сети напряжением до 1 кВ
7.3.1 Подбор совокупности приемников, питаемых от ТП
Подбор совокупности электроприемников выполняем для насосной № 2. План цеха представлен в графической части проекта. Нагрузка этогоцеха питается от ТП 3,ТП 4 Распределение нагрузки показано в таблице 7.6
Таблица 7.6 – электрооборудование насосной №2
| № НА ПЛАНЕ | n | НАИМЕНОВАНИЕ ЭО | РС,кВт | QС.кВар | SC,кВА |
| 1…15 | 15 | Насосы | 843.7 | 472 | 966,7 |
| 16…26 | 10 | Двигатели электрозадвижек | 120 | 144 | 187 |
| 27….37 | 10 | Вентиляторы | 147 | 82.5 | 168,5 |
| Итого | 1110,7 | 533,5 | 1321,5 |
8 Выбор оборудования