Электроснабжение населённого пункта

 

Таблица№12- СВОДНАЯ ТАБЛИЦА ПО РАСЧЕТУ СЕТИ 0,38 кВ на успешный запуск крупного АД

Потребитель-Дробилка кормов ДБ-5-1

Рпотр. кВт	Рдвиг. кВт	Двигатель	Ω, -1/мин	КПД	cosφi	Iст. А	Мтрог	Мпуск	Кi
40	45	АИР200L2	2940	0.92	0.88	84.5	1.20	1.80	7.0

 

  Допустимое снижение  напряжения на запускаемом электродвигателе:

 

Сопротивление электродвигателя:

Сопротивление трансформатора:

Потеря напряжения в линии и  трансформаторе от пускового тока:

Фактическое отклонение напряжения:

Uфакт.пуск= Uфакт + ΔUпуск = -2.73 +19.66 =16.93%

Где:

      Uфакт - берем из таблицы№11

Успешный запуск ЭД возможен , если фактическое снижение напряжения в момент пуска не превышает (по абсолютной величине) допустимого:

Uфакт.пуск ≤ Uдоп.пуск

16.93≤21.81

Условие выполняется , двигатель запустится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Конструктивное выполнение линий 0,38 и 10 кВ и ТП 10/0,4кВ

 

     Концевые опоры устанавливаются  в начале ВЛ и вблизи всех  потребительских ТП.Количество –10шт.

     Угловые  опоры  устанавливаются в точках  поворота и  подсоединения ВЛ.Выбираем угловые опоры  анкерного типа  . Количество –7шт.

      Прмежуточные  опоры  устанавливаем на прямых  участках трассы.Крепление проводов  к штырявым изоляторами при  помощи проволочнной вязки.Количество  опор выбираем в зависимости  от длины линии и пролета.

      Данные  выбираем по приложению 5, [2].

Для провода АС-70 длина  пролета- 65 м;

Суммарная длина линии- 9700 м;

Для провода АС –35 длина  пролета- 80 м;

Суммарная длина линии- 7400м;

   Общее количество  промежуточныхопор равно: N=9700/65+7400/80=241шт.

Тип изоляторов ШФ-10В, траверсы для опор 10 кВ металлические.

На концевых и угловых  опорах устанавливается по 6 траверс, а на промежуточных опорах-1.

Таблица№13-Параметры  выбранных опор для ВЛ 10 кВ.

Шифр опоры	Кол-во опор	ЖБ стойки СНВ-2		Масса метала	Изоляторы	Траверсы
		шт	м³
К10-2Б (концев)	10	20	18	906	120	60
УА10-2Б (угловая)	7	14	12.6	784	84	42
П10-2Б (прмеж.)	241	241	109.4	5196	723	241

 

 

 

Линия 0.38 кВ (на примере  ТП-1)

 Концевые опоры – тип КАа  - 2 - 7 шт.

Угловые опоры – тип ААа – 2 – 2 шт.

Промежуточные опоры – тип ППа  – 2 

Длина полета Lпр – 35 м.

 

Количество промежуточных опор:

Линия Л1:  N = Lл1/Lпр 60/35 = 2 шт.

Линия Л2:  N = Lл2/Lпр 150/35 = 4 шт.                  

Линия Л3:  N = (Lл0-1+ Lл1-2)/Lпр 150/35 = 4 шт.    

Всего промежуточных  опор 10 шт.                                                                                                                                                                                                                                

 

Изоляторы фарфоровые типа ТФ – 20 (по 5 штук на опору)

Для крепления изоляторов используем крюки.

 

Выбираем трансформаторную подстанцию для ТП – 1

Тип КТП – 100 10/0.4 –  У1

Основные технические  характеристики:

 U_{НОМ ВН} = 10 Кв

I_ном = 7.0 А

 I_{ном Л1} = 80.8 А

 I_{ном Л2} = 133,8 А

 I_{ном Л3} = 58.8 А           

 

9. Расчет токов  короткого замыкания

 

Токи кароткого замыкания (КЗ) необходимы для выбора электрооборудования ,         расчета  и проверки деисвия релейной защиты.

9.1.Исходная  схема для расчета токов КЗ.

 

Расчет токов КЗ начинается с выбора расчетной схемы (рис. 1), на которой указываются марки  проводов и х сечения , силовые  трансформаторы и их мощность , мощность короткого замыкания на шинах 10 кВ питающей подстанции.

На расчетную схему наносятся точки КЗ:

На сборных шинах 10 кВ головной понизительной подстанции (ГПП) К1; на шинах 10 кВ расчетных потребительских  подстанций ТП 1 и ТП 8, К2 и К3; на шинах  подстанции, имеющей самый мощный тр-ор.; на шинах 0,4 кВ ТП 8 (К4) и ТП 1 (К5); в конце линии 0,38 кВ ТП 1 (К6,К7,К9); у потребителя  участок 0-1 линии Л3 (К8).

 

   9.2. Схема замещения  для расчета токов КЗ.

 

По исходной схеме составляется схема замещения на которой показываются индуктивные и активные сопротивления  основных элементов электропередачи : системы, линий, тр-ов. . На схеме расставляются  точки КЗ , наносятся  обозначения  сопротивлений (в числителе) и их числовые значения (в знаменателе) приведенные к базисным условиям.

Для приведения сопротивлений к  базисным условиям в простых распределительных  сетях, чаще всего применяется система  именованных едениц , в которые  все сопротивления приводятся к  базисному напряжению Uб. За базисное напряжение  принимается средне номинальное напряжение одной из ступеней, 10,5 и 0,4 кВ. Примем Uб=10,5 кВ

Приведем пример расчета для  точки К6:

 

Сопротивление системы 

 

 

Сопротивление трансформатора

 

 

 

Сопротивление линии  Л1, Uб=10,5 кВ; Uс.ном=0,4 кВ

 

 

Результируешие сопротивления  до точки К6 ( сумма одноименных  сопрот.)

 

 

Токи трехфазного КЗ в точке К6

Токи двухфазного КЗ в точке  К6

Ударные токи в точке К6

 

 

Мощность КЗ в точке К6

 

Токи однофазного КЗ в конце линии 0,38 кВ (Л1)

 

 

 

Остальные расчеты призводим аналогично , данные расчетов сводим в таблицу№14

 

 

Таблица№14- Расчет токов короткого  замыкания.

Точки КЗ	Uc кВ	Rsum. Ом	Хsum. Ом	Zsum. Ом	Ку	Iк(3) КА	Iк(2) КА	Iк(1) КА	iy КА	Sк(3) МВА
К1	10,50	-	0.69	0.69	2,00	8.808	7.663		24.84	160
К2	10,50	2.1	2.52	3.28	1.07	1.851	1.610		2.8	33.62
К3	10,50	4.07	3.55	5.4	1.03	1.123	0.977		1.627	20.40
К4	0,40	25.79	53.16	59.09	1.22	2.696	2.346	0.869	4.63	1.87
К5	0,40	23.82	52.13	57.32	1.24	2.780	2.418	0.869	4.853	1.92
К6	0,40	37.6	65.91	75.88	1.17	2.1	1.827	0.725	3.454	1.45
К7	0,40	103.7	86.86	135.3	1.02	1.178	1.025	0.444	1.7	0.81
К8	0,40	63.09	64.02	89.88	1.05	1.773	1.542	0.598	2.612	1.23
К9	0,40	141.6	87.79	166.6	1.01	0.956	0.832	0.546	1.357	0.66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Выбор оборудования  подстанции ТП-1

 

     10.1. Выбор разъеденителя

       1)Uр.ном.≥ Uсети ном.

           10 кВ =10 кВ

       2) Iр.ном.≥ Uр.max.

            200А ≥ 7.0А

   Предлагается разъеденитель типа РЛНД-10/200 В с приводом типа ПРН-10м. Проверяется разъеденитель на термическую и динамическую стойкость:

I²tt ≥ I³ ²k tэкв

5²*10= 250 ≥ 1.851²*2= 6.850  kA²c

 

iд ≥iу

20кА ≥ 2.80кА

   Услоия выполняются, разъеденитель удовлетворяет требованиям.

 

     10.2. Выбор рубильника на напяжение 400 В

 

1)Uр.ном.=500 В > Uсети ном.=380 В

2) Iр.ном.=250 А > Iр.max.=175.7 А

   Предлагается  рубильник типа Р-32 с номинальным  током Iн=250 А.

              

 

 

11. Защита от  токов короткого замыкания

 

В проекте необходимо выбрать, рассчитать, проверить на чувствительность и согласовать между собой  защиты следующих элементов электрической  сети: линий 0,38 кВ, трансформатора 10/0,4 кВ (ТП 1 или ТП 8) и линий 10 кВ. Линии 0,38 кВ защищаются, как правило, автоматическими выключателями (АВ), у которых тепловой расцепитель выполняет роль максимальной токовой защиты с выдержкой времени отключения (МТЗ), электромагнитный расцепитель-защиты без выдержки времени отключения, т.е. токовой отсечки (ТО).

Силовой  трансформатор защищается предохранителем типа ПКТ-10, устанавливаемом со стороны 10 кВ, воздушная линия 10 кВ защищается МТЗ и ТО, действующими на отключение выключателя в начале линии.

На линиях 0,38 кВ, питающих трехфазные потребители, устанавливается  автоматические выключатели непосредственно у потребителя (АВ1), и на подстанции (АВ2).Наиболее распространенным потребительским выключателем является автоматический выключатель серии ВА, а подстанционным-автоматические выключатели серий АЗ700, АЕ2000.

Если тепловой расцепитель автоматического выключателя, установленного на подстанции, оказывается нечувствителен к токам короткого замыкания, то он заменяется более чувствительной защитой, в качестве которой в последнее время применяется защита ЗТ-0,4(или ЗТИ), в виде приставки к АВ2.

Если нечувствительным оказывается электромагнитный расцепитель, то он не устанавливается и линия 0,38 кВ защищается только тепловым расцепителем АВ2.                 

Чувствительность защиты оценивается  по выражению

  Где:

        I¹к.max-минимальный ток однофазного короткого замыкания(ток в конце линии);

        Iт.-ток срабатывания теплового(полупроводникового) расцепителя.

Чувствительность защиты с электромагнитным расцепителем АВ2 оценивается по выражению:

  Где:

      I³к.max-ток трехфазного короткого замыкания на шинах подстанции;

        Iэл.р.-ток срабатывания электромагнитного рсцепителя.

    

     11.1.Защита линии 0,38 кВ (Л-1)

Выбор автоматического  выключателя на потребителе (АВ1)

Рабочий ток линии 80.8 А

Максимальный ток в  линии 591.5 А

 

Влинии Л1 установлен крупный асинхронный двигатель. Данные этого двигателя берем  из раздела 8. Для установки у потребителя  выбираем автоматический выключатель  ВА 57-31 с параметрами:

 

Uном.АВ1=660 В ≥ Uсети ном.=380 В

 Iном.АВ1=100 А ≥ Iр.max.=80.8 А

Iт.р.АВ1=100 А ≥ 1,2*Iр.max.=96.9 А

Iэл.р.АВ1=800 А ≥ Iп эл.д=7,0*84.5=591.5 A

 

Выбор автоматического выключателя, установленного на подстанции в Л1 (АВ2)

 

Выбираем выключатель  серии А 3716Б по параметрам сети:

Uном.АВ2=660 В ≥ Uсети ном.=380 В

 Iном.АВ2=160 А ≥ Iр.max.=80.8 А

По условию селективности:

Iт.р.АВ2=125 А > Iт.р.АВ1=100 А

Iэл.р.АВ2=1600 А > Iэл.р.АВ1=800 А

Оценка чувствительности защиты Л1

Ток однофазного К.З. в конце  линии 0,38 кВ равен 725 А

Ток трехфазного К.З. на шинах 0,4 кВ ТП 1 равен 2780 А

 

 

 

Оба условия выполняются  выбранный автоматический выключатель  нас  устраивает.

 

     11.2. Защита линии 0,38 кВ (л-2)

Расчет защиты линии Л2  аналагичен с расчетом зщиты Л1. В этой линии нет крупных электродвигателей, поэтому для защиты, установленных на вводе внутренних сетей, определяющим условием будет условие их отстройки от токов нагрузки.

 

Выбор автоматического выключателя  на потребителе (АВ1)

 

Активная мощность потребителя  с наибольшей мощностью равна 50 кВт;

Реактивная мощпость потребителя с наибольшей мощностью  равнв 45 кВАр;

Максимальный ток в  линии равен 133.8 А.

 

Для защиты принимаем  АВ1 серии ВА 57-31 с параметрами:

                                            Uном.АВ1=660 В ≥ Uсети ном.=380 В

                                                              Iном.АВ1=250 А ≥ Iр.max.=102.3 А

Iт.р.АВ1=125 А ≥ 1,2*Iт.р.АВ1=122.8 А

                                            Iэл.р.АВ1=1250 А

 

 

Выбор автоматического  выключателя, установленного на подстанции в Л1 (АВ2)

 

Выбираем выключатель  сирии А 3716Б по параметрам сети:

Uном.АВ2=660 В ≥ Uсети ном.=380 В

 Iном.АВ2=160 А ≥ Iр.max.=133.8 А

По условию селективности:

Iр.max.=133.8 А < Iт.р.АВ2=160 А > Iт.р.АВ1=125 А

Iэл.р.АВ2=1600 А > Iэл.р.АВ1=1250 А