Электроснабжение бумажной фабрики (стр. 10 из 13)
где а=60·10–3 – расстояние между осями шин смежных фаз для напряжения 10 кВ [3], м;
iуд – ударный ток трёхфазного КЗ, А.
По выражению (8.2.5)
Н/м.Момент сопротивления поперечного сечения шины при расположении их плашмя определяется по выражению:
, (8.2.6)где b=4·10-3 – высота шин, м;
h=40·10-3 – ширина шин, м.
м3;Длина пролета по формуле (8.2.4)
м. Вследствие того, что ширина шкафа КРУ 750 мм, и опорные изоляторы имеются в каждом из них, принимаем длину пролёта l=0,75 м.Максимальное расчётное напряжение в материале шин, расположенных в одной плоскости, параллельных друг другу, с одинаковыми расстояниями между фазами:
(8.2.7) 
МПа.Так как
= 2,036 МПа < 
=70 МПа, то шины механически стойкие.Выберем опорные изоляторы на ПГВ.
Опорные изоляторы выбираются по номинальному напряжению и проверяются на механическую прочность.
Допустимая нагрузка на головку изолятора:
, (8.2.8)где Fразр – разрушающее усилие на изгиб, Н.
Расчётное усилие на изгиб:
, (8.2.9)где Kh – коэффициент, учитывающий расположение шин на изоляторе.
При расположении шин плашмя Кh=1 [3].
H.Из [8] выбираем опорные изоляторы ИО–10–3,75 УЗ со следующими каталожными данными: Uном=10 кВ; Fразр=3750 H.
Допустимая нагрузка:
Н.Так как Fдоп=2250Н>Fрасч=868,6 Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.
Выберем проходные изоляторы на ПГВ.
Проходные изоляторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на механическую прочность.
Расчетный ток Iр=437,56А был определён ранее в пункте 8.2.
Расчётное усилие на изгиб:
(8.2.10) 
Н.Из [8] выбираем проходные изоляторы, ИП–10/630–750УХЛ1 со следующими каталожными данными: : Uном=10 кВ; Iном=630 А; Fразр=750 H.
Допустимая нагрузка:
Н.Так как Fдоп=450Н > Fpacч=434,3Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.
Выберем выключатель нагрузки.
Условия его выбора:
1. по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного выключателя нагрузки:
1. проверка на отключающую способность;
2. проверка на электродинамическую стойкость:
2.1. по предельному периодическому току;
2.2. по ударному току КЗ;
3. проверка на термическую стойкость (если требуется).
Согласно [2] по режиму КЗ при напряжении выше 1000 В не проверяются:
1. аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями с вставками на номинальный ток до 60 А – по электродинамической стойкости;
2. аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями независимо от их номинального тока и типа, – по термической стойкости.
Проверку на включающую способность делать нет необходимости, так как имеется последовательно включенный предохранитель.
Расчётные данные сети:
Расчётный ток послеаварийного режима Iр=41,12А был определён ранее при выборе выключателя на отходящей линии;
Действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ Iпо=8,45 кА было рассчитано ранее в пункте 7.2.;
Для КТП-630-81 тип коммутационного аппарата на стороне 6(10) кВ согласно [8] — выключатель нагрузки типа ВНРу-10 или BНРп-10.
Согласно условиям выбора с учётом вышесказанного из [8] выбираем выключатель нагрузки ВНРп-10/400-10зУЗ со следующими параметрами: Uном=10 кВ; Iном=400 А; Iн откл=400 А; iпр скв=25 кА; Iпр скв=10 кА; IТ=10 кА, tT=l с.
Iпо=8,45 кА < Iпр скв=10 кА;
iуд=19.87 кА < iпр скв=25 кА;
Iр=41,12 А< Iн откл=400 А.
Выберем предохранитель.
Условия его выбора:
1. по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного предохранителя:
1. проверка на отключающую способность.
Расчётный ток Iр=41,12 А был определён ранее.
Согласно условиям выбора из [8] выбираем предохранитель ПКТ103-10-100-12,5УЗ со следующими каталожными данными: Uном=10 кВ; Iном=100 А; Iн откл=12,5 кА.
Iпо=8,45 кА < Iн откл=12,5 кА предохранитель по отключающей способности проходит.
8.3 Выбор аппаратов напряжением 0,4 кВ
Выберем автоматический выключатель.
Условия его выбора:
1. по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного автомата:
1. проверка на отключающую способность.
Ранее в 7.3. был выбран автомат типа АВМ10Н с Uн=0,38 кВ; Iн=1000 А; Iн откл=20 кА.
Проверка на отключающую способность:
Iпt=12,87 А ≤ Iн откл=20 А.
Выбранный автомат проходит по условию проверки.
9. ПРОВЕРКА КЛЭП НА ТЕРМИЧЕСКУЮ СТОЙКОСТЬ
Согласно [2] выбранные ранее кабели необходимо проверить на термическую стойкость при КЗ в начале кабеля. Проверять будем кабели, от–ходящие от ПГВ,РП, т.к. для остальных КЛЭП неизвестны токи КЗ.
Проверка производится по условию:
, (9.1)где с=94-термический коэффициент для кабелей с алюминиевыми однопроволочными жилами и бумажной изоляцией согласно [8], А·с2/мм2;
tоткл.- время отключения КЗ, с;
tа- постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ, с;
F- сечение КЛЭП, мм2.
Рассмотрим расчет на примере РП1-ТП1.
кАУвеличим сечение до 95 мм2,тогда
кА, что допустимоРезультаты провели кабелей на термическую стойкость представлены в таблице 18.
Таблица 18. Результаты проверки КЛЭП на термическую стойкость.
| Наименование КЛЭП | F, мм2 | Iтер, кА | Iкз, кА |
| ПГВ-РП1 | 240 | 25,22 | 8,45 |
| РП1-ТП1 | 16 | 1,68 | 8,45 |
| РП1-ТП2 | 50 | 5,25 | 8,45 |
| РП1-ТП3 | 16 | 1,68 | 8,45 |
| РП1-ТП4 | 70 | 7,36 | 8,45 |
| ПГВ-РП2 | 95 | 9,98 | 8,45 |
| РП2-ТП5 | 25 | 2,63 | 8,45 |
| РП2-ТП6 | 70 | 7,36 | 8,45 |
| ПГВ-ТП7 | 16 | 1,68 | 8,45 |
| ПГВ-ТП8 | 16 | 1,68 | 8,45 |
| ПГВ-ТП9 | 16 | 1,68 | 8,45 |
| ПГВ-ТП10 | 16 | 1,68 | 8,45 |
| ПГВ-ТП12 | 50 | 5,25 | 8,45 |
| ПГВ-РП3 | 95 | 9,98 | 8,45 |
| РП3-ТП11 | 16 | 1,68 | 8,45 |
| РП3-ТП13 | 50 | 5,25 | 8,45 |
10. РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
Распределительные сети 6-220 кВ промышленных предприятий обычно имеют простую; конфигурацию и выполняются, как правило, радиальными или магистральными. Силовые трансформаторы подстанций на стороне низшего напряжения обычно работают раздельно. Поэтому промышленные электросети и электроустановки для своей защиты от повреждений и анормальных режимов в большинстве случаев не требуют сложных устройств релейной защиты. Вместе с тем особенности технологических процессов и связанные с ними условия работы и электрические режимы электроприёмников и распределительных сетей могут предъявлять повышенные требования к быстродействию, чувствительности и селективности устройств релейной защиты, к их взаимодействию с сетевой автоматикой: автоматическим включением резервного питания (АВР), автоматическим повторным включением (АПВ), автоматической частотной разгрузкой (АЧР).
Исходными данными определено произвести расчёт релейной защиты трансформаторов ПГВ.
Согласно [3] для трансформаторов, устанавливаемых в сетях напряжением 6 кВ и выше, должны предусматриваться устройства релейной защиты от многофазных коротких замыканий в обмотках и на выводах, однофазных коротких замыканий в обмотке и на выводах, присоединённых к сети с глухозаземлённой нейтралью, витковых замыканий в обмотках, токов в обмотках при внешних КЗ и перегрузках, понижений уровня масла в маслонаполненных трансформаторах и в маслонаполненных вводах трансформаторов.
10.1 Защита от повреждений внутри кожуха и от понижений уровня
масла
Тип защиты — газовая, реагирующая на образование газов, сопровождающих повреждение внутри кожуха трансформатора, в отсеке переключателя отпаек устройства регулирования коэффициента трансформации (в отсеке РПН), а также действующая при чрезмерном понижении уровня масла. В качестве реле защиты в основном используются газовые реле. При наличии двух контактов газового реле защита действует в зависимости от интенсивности газообразования на сигнал или на отключение.