Электрические нагрузки (стр. 3 из 6)

Определим предварительно возможный ток и мощность к.з на шинах ИП. На подстанции установлено 2 трансформатора по 16 МВА каждый, Uк=17%

Мощность системы Sc=∞, хc=0

Обмотки трансформаторов 115/11 кВ

Мощность к.з

МВА

Тогда ток к.з будет

кА

Проверка сечения кабеля на термическую устойчивость производится по формуле:

тmin=(I∞/е) √tпр

где -сечение жилы кабеля, мм2

е-коэффициент, соответствующий разности выделенного тепла в проводнике до и после к.з (для алюминия е=95)

При расчете Iкз в распределительной сети 10 кВ весьма часто затухание не учитывают, в этом случае: tд =tпр

Действительное время слагается из действия защиты и собственного время выключателя: tд=tзащ+tвык

где tзащ-время действия защиты, принимается =0,5 с

tвык-собственное время выключателя, принимается =0,15 с

tд=0,5+0,15=0,65 с

min=(5,17*√0,65)/95=44 ммІ

Выбранный кабель удовлетворяет условиям проверки.

Выбор сечения кабелей второй петли.

Расчетная схема рис 2.6

Аналогично предыдущему случаю находим потокораспределения мощностей и определяем точку потокораздела.

Sa8=(467*5,135+596*4,6+596*4,41+596*4,21+562*3,76+357*3,6+357*3,39)/9,2= 1619,3 кВА

Sa14=(467*4,065+596*4,56+596*4,79+596*4,96+562*5,44+357*5,625+357*5,81)/

=1909,7 кВА

С помощью первого 1 закона Кирхгофа находим мощности на других участках и находим точку потокораздела.

Уточняем нагрузку головных участков линии с учетом коэффициента одновременности, который принимается из табл 7 [1]

Sрa-8=(467+596+596)*0,85=1410,15 кВА

Sрa’-14=(596+562+357+357)*0,85=1591,2 кВА

Токи на участках

А

А

А

Выбираем сечение кабеля по экономической плотности тока:

ммІ

Принимаем ближайшее стандартное сечение жилы кабеля 70 ммІ

Проверяем выбранное сечение кабеля по нагреву длительно допустимым током. Для кабеля с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена, прокладываемого в земле для сечения 70 ммІ Iдоп=140 А

а)загрузка кабеля в нормальном режиме:

кз=(Iр /Iдоп)*100%=(91,87/140)*100%=65,6%

б) загрузка кабеля в аварийном режиме:

кз=(Iaв/Iдоп)*100%=(163/140)*100%=116,4%

что находится в пределах нормы согласно 1.3.2 [4]

Находим потерю напряжения в линии по формуле :

∆U=(∑P* L)*∆Uтаб

где P-нагрузка отдельных участков линии

L-длина линии в км

∆Uтаб- удельная потеря напряжения %(МВт км )

∆Uа10=[0,596*0,92*0,225+(0,596+0,596)*0,9*0,92*0,5+(0,467+0,596+0,596)*0,85*0,92*4,056]*0,68=4%<6%

∆Uа’11=[0,596*0,92*0,2+(0,596+0,562)0,92*0,9*0,185+(0,596+0,562+0,357)*0,92*0,85*0,185+(0,596+0,562+0,357+0,357)*0,92*0,85*3,39]*0,68=3,71%<6%

Проверяем выбранное сечение кабеля на термическую устойчивость при токах к .з.

Ток короткого замыкания на шинах подстанции Iкз=5,17 кА

tд=tзащ+tвык=0,65 с

min=(5,17*√0,65)/95=44 ммІ

Выбранный кабель условиям проверки удовлетворяет.

ПЕТЛЯ	МАРКА И СЕЧЕНИЕ КАБЕЛЯ
1	3хАПвПу-101х70/16
2	3хАПвПу-101х70/16

Результаты выбора кабелей заносим в табл 2.3.

В связи с дальнейшим ростом нагрузок в этих линиях при строительстве применить кабель с сечением 120ммІ, что обеспечит дальнейшее развитие этой ветки электроснабжения города Сыктывкара.

Преимущества кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ перед кабелями с пропитанной бумажной изоляцией:

· более высокая надёжность в эксплуатации;

· меньшие расходы на реконструкцию и содержание кабельных линий;

· низкие диэлектрические потери (коэффициент диэлектрических потерь 0,0003 вместо 0,004);

· большая пропускная способность за счёт увеличения допустимой температуры нагрева жил: длительной (90є С вместо 70є С), при перегрузке (130є С вместо 90є С);

· более высокий ток термической устойчивости при коротком замыкании (250єС вместо 200єС);

· высокая стойкость к повреждениям;

· низкая допустимая температура при прокладке без предварительного подогрева (-20єС вместо 0єС);

· низкое влагопоглощение;

· меньший вес, диаметр и радиус изгиба, что облегчает прокладку на сложных трассах;

· возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней;

· улучшение экологии при монтаже и эксплуатации кабелей (отсутствие свинца, масла, битума);

· Система качества соответствует требованиям ISO 9001.

3.4 Расчет токов короткого замыкания на стороне 10 кВ.

Технические данные тр-ра: ТДН 16000/110

Uвн=115 кВ, Uнн=11 кВ, ∆Рхх=32 кВт, ∆Ркз=105 кВт, Iхх=1,05%.

Каждая ветвь «система – трансформатор – питающая линия 10 кВ» работают в нормальном режиме изолированно друг от друга, поэтому расчет тока короткого замыкания в точке К ведем по одной ветви.

Принимаем Sб=100 МВА и приводим к ней все сопротивления:

хс=0 т.к Sс=∞:

Для трансформаторов:

Определяем:

кА

При Uб=Uср=10,5 кВ

Результирующее сопротивление: x∑=xб=1,07

Т.к Sс=∞ и периодический ток от системы не изменяется:

Iк=I″=I∞=const

Ток и мощность короткого замыкания в точке К:

I″к= Iб/ x∑=5,5/1,07=5,14 кА

Sк=√3*Uср* I″к=1,73*10,5*5,14=93,4 МВА

Ударный ток в точке К

Iу=ку√2 I″к=1,8*√2*5,14=12,96 кА

ку=1,8

Таблица 2.6 Ток и мощности к.з

Ток кз .кА	Мощность кз. МВА	Ударный ток ,кА
5,14	93,4	12,96

3.5 Расчет внутриквартальных электрических сетей напряжением

до 1000 В.

К разработке по сетям до 1000 В принят 3 микрорайон ДАВПОН. Питание потребителей 3 микрорайона осуществляется от 3-х ТП: 2Ч400 и 2(2Ч250) кВА. Микрорайон застраивается зданиями 2-й и 3-й категории по надежности электроснабжения.

Номера зданий в ходе дальнейшего расчета принимаем по генеральному плану.

№ по г п	Наименование
1	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
2	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
3	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
4	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
5	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
6	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
7	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
8	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
9	5 этажный 60 квартирный . жилой дом
10	5 этажный 40 квартирный .ж.д с пристройкой кафе-столовая
11	5 этажный 40 квартирный .ж.д с пристройкой магазин 300мІ
12	5 этажный 80 квартирный .ж.д с пристройкой магазин 300мІ
13	9 этажный 243 квартирный . жилой дом
14	9 этажный 243 квартирный . жилой дом
15	9 этажный 243 квартирный . ж. д с пристройкой КБО на 50 раб мест
16	Ясли-сад на 280 мест
17	Ясли-сад на 280 мест
18	Школа на 1000 учащихся

3.6 Расчет электрической нагрузки жилых зданий.

1. Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома (здания с1 по9)

Расчетная нагрузка квартир приведенная к вводу жилого дома, линии или к шинам напряжением 0,4 кВ ТП определим по формуле:

Ркв=Ркв.уд *n

где Ркв.уд - удельная расчетная нагрузка электроприемников квартир (домов), принимается в зависимости от типа применяемых кухонных плит и количества квартир (домов), присоединенных к вводу жилого дома, линии, ТП кВт/кварт.

n – количество квартир, присоединенных к линии, .

Для n=60 находим Ркв.уд=0,7 кВт/кварт.

Ркв=0,7*60=42 кВт

Расчетные коэффициенты для определения реактивной нагрузки линий жилых домов принимаем по табл 3.

Для квартир с плитами на природном газообразном или твердом топливе cosφ=0.96, tg=0.29, Qкв=12,18 кВар, S=43,85 кВА

2. Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома с пристройкой кафе-столовая на 100 посадочных мест (частично электрифицированная) зд.№10 по г.п

Для n=40 находим Ркв.уд=0,8 кВт/кварт.

Ркв=0,8*40=32 кВт

Qкв=12,18 кВар

Нагрузка кафе- столовой: по табл 14 [3] находим Руд=0,7кВт/место

cosφ=0,8 , tg=0,62

Расчетная нагрузка при смешанном питании линии (ТП) жилых домов и общественных зданий определяется по формуле:

Рр=Рзд макс+к1Рзд1+…+кiРздi

где Рзд макс- наибольшая из нагрузок зданий, питаемых линий (ТП), кВт

к1…кi- коэффициенты участия в максимуме, учитывающие долю электрических нагрузок общественных зданий или жилых домов (квартир) и силовых электроприемников (относительно наибольшей расчетной нагрузки (Рзд макс)).

Рр=70+0,4*32=82,8 кВт

Sр=70/0,85+0,4*(32/0,96)=95,7 кВА

3.Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома с пристроенным магазином с площадью 300мІ

Для n=40 находим Ркв.уд=0,8 кВт/кварт.

Ркв=40*0,8=32 кВт

S=33,3 кВА

Для прод. магазина находим Руд=0,11кВт/мІ

cosφ=0,85, tg=0,7

Рр=33 кВт , Sр=53,42 кВА

4. Находим нагрузку 5 этажного 80 квартирного, жилого дома с пристроенным магазином с площадью 300мІ

Для n=80 находим Ркв.уд=0,65 кВт/кварт.

Ркв=80*0,65=52 кВт

S=33,3 кВА

Для магазина находим Руд=0,08кВт/мІ

cosφ=0,92 , tg=0,43

Р=0,08*300=24 кВт

Нагрузка на вводе жилого дома:

Рр=52+0,5*24=64 кВт

Sр=52/0,96+0,5(24/0,92)=67,21 кВА

5. Находим нагрузку 9 этажного 243 квартирного, жилого дома из 7 блок-секций, с количеством лифтов 7.

Для n=243 находим Ркв.уд=0,489 кВт/кварт.