Внешнее и внутреннее электроснабжение цеха дверных блоков

 

Определяем, активную Р_Р.Д., кВт реактивную и Q_Р.Д., квар расчётные мощности высоковольтного двигателя через коэффициент загрузки К_З [6. с. 142]

 

,                                             (32)

 

,                                        (33)

 

при сos φ_Д = 0,9, tg φ_Д = 0,48

 

Определяем расчётную мощность I СШ ЦРП S_{Р I СШ}, кВ · А, и II СШ

 

ЦРП S_{Р II СШ}, кВ · А, по формуле

S_{Р I СШ} = S_{Р II СШ} = (S_{Р ТП1} + S_{Р ТП2} + S_{Р ТП3} + S_{Р ТП4}+ S_{Р ТП5} + S_{Р Д}) · К_ОМ,    (34)

 

Принимаем К_ОМ = 0,9, [6. с. 144].

 

                                             (35)

 

S_{Р ТП} = S_Н · β,                                                     (36)

S_{Р ТП1} = 400 · 0,8 = 320 кВ · А

S_{Р ТП2} = 1000 · 0,75 = 750 кВ · А

S_{Р ТП3} = 1000 · 0,75 = 750 кВ · А

S_{Р ТП4} =400 · 0,81 = 324 кВ · А

 

S_{Р ТП5} =583 кВ · А по пункту 2.2.2 ПЗ

 

S_{Р I СШ} = S_{Р II СШ} = (320 + 750 +750 + 324 + 583 + 848) · 0,9 = 3217 кВ · А

 

2.4.7 Определение расчётных  токов секций ЦРП

 

,                                              (37)

2.5 Выбор и проверка электрооборудования  ЦРП

 

2.5.1 Расчёт сборных  шин

 

а) Предварительный выбор  сечения сборных шин

 

По таблице [1.с.359–360] определяем длительно допустимый максимальный ток шин I_Д.ДОП, А, причем должно соблюдаться условие.

 

,                                             (38)

,                                                 (39)

,                                         (40)

 

 

Выбираем шины АТ(50 5) мм², с , т.к размер шин меньше 60

мм, то К=0,95

б) Проверка шин на электродинамическое действе токов КЗ определяется по формуле [1.с.243].

 

,                                          (41)

 

Изгибающий  момент М, Н·см, определяем по формуле [1.с.243]

 

,                                                         (42)

 

Определяем  момент сопротивления W, см³, по формуле [1 .с.243]

 

,                                                      (43)

 

Механическое  напряжение в металле шины при  изгибе _расч, Н/см², [1.с.243]

 

,                                                       (44)

 

Должно соблюдаться  условие 

 

,                                                (45)

 

в) Проверка сборных шин на электротермическое действие токов КЗ

Рассчитываем сечение шин на термическую устойчивость S_МИН, мм², по

формуле [1.с.245]

                                                     (46)

 

Определяем  приведенное время действия тока КЗ t_n, с, по формуле [1.с.244]

 

                                                     (47)

 

Величина t_nn, с, определяется по кривым зависимости [1.с.244]

 

,                                                    (48)

 

Действительное  время протекания тока КЗ t, с, определяется по формуле [1.с.244]

 

,                                                      (49)

 

Для выключателя типа ВБЭ, принимаю t_В = 0.04 с.

 

 

При t=1,54 c и β^''=1 по графику [1.с.244] определяется значение t_nn=1,2 c

 

Приведенное апериодической составляющей тока КЗ t_na, с, определяется по формуле [1.с.244]

 

,                                             (50)

 

 

Окончательно выбираем сборные шины АТ(50×5) мм², с которые удовлетворяют всем условиям проверки.

 

2.5.2 Расчёт ответвительных  шин

 

Ответвительные шины рассчитываем только для высоковольтной камеры проектируемой цеховой ТП.

 

а) Предварительный выбор  шин по допустимому току

 

-для двух трансформаторной  ТП–исходя из аварийной перегрузки трансформатора

 

,                                             (51)

 

Выбираем шины АТ(15 3) мм², с , т.к размер шин меньше 60 мм, то К=0,95

б) Проверка шин на электродинамическое  действе токов КЗ определяется по формуле [1.с.243].

 

,                                          (52)

 

Изгибающий  момент М, Н·см, определяем по формуле [1.с.243]

 

,                                                         (53)

 

Определяем  момент сопротивления W, см³, по формуле [1 .с.243]

 

,                                                      (54)

Механическое  напряжение в металле шины при  изгибе _расч, Н/см², [1.с.243]

 

,                                                       (55)

 

Должно соблюдаться  условие 

 

,                                                (56)

т.к. условия не выполняются выбираем шину большего размера АТ (30 4) мм², с , S = 120 мм²

 

 

в) Проверка ответвительных шин на электротермическое действие токов КЗ

 

 

Окончательно  выбираем ответвительные шины АТ(30×4) мм², с , которые удовлетворяют всем условиям проверки.

 

2.5.3 Выбор и проверка  опорных и проходных изоляторов

 

Изоляторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на разрушающее воздействие тока трёхфазного КЗ на шинах и термическое действие тока КЗ

 

а) Выбор и проверка опорных изоляторов

 

Выбираем опорные изоляторы  по номинальному напряжению

 

U_Н.ИЗОЛ ≥ U_Н.СЕТИ,                                           (57)

 

Выбираем опорный изолятор типа ИОСК 7,5 – 10 / 80 – I УХЛ3

 

U_Н.ИЗОЛ = 10 кВ > U_Н.СЕТИ = 6 кВ

 

Проверяем опорные изоляторы  на разрушающее воздействие тока трёхфазного КЗ на шинах

F_ДОП ≥ F⁽³⁾,                                                 (58)

F_ДОП = 0,6 · F_РАЗР,                                           (59)

 

Минимальное разрушающее  усилие для данного типа изолятора F_РАЗР= 7500 Н

 

F_ДОП = 0,6 · 7500 = 4500 Н

F_ДОП = 4500 Н > F⁽³⁾ = 322 Н

 

Окончательно выбираем опорный изолятор типа ИОСК 7,5 – 10 / 80 – I УХЛ3, который удовлетворяет всем условиям проверки.

 

б) Выбор и проверка проходных изоляторов

 

Выбираем проходной  изолятор по номинальному напряжению

 

Выбираем проходной  изолятор типа ИП 10 / 630 – 750 – IУ, ХЛ, Т2

 

U_Н.ИЗОЛ = 10 кВ = U_Н.СЕТИ = 6 кВ

 

Выбираем проходной  изолятор по номинальному току

 

I_Н.ИЗОЛ ≥ I_МАХ,                                           (60)

 

I_Н.ИЗОЛ = 630 А > I_МАХ = 618 А

 

Проверяем проходные  изоляторы на разрушающее воздействие тока трёхфазного КЗ на шинах по условиям (58) и (59)

 

Минимальное разрушающее  усилие для данного типа изолятора F_РАЗР= 7500 Н

 

F_ДОП = 0,6 · 7500 = 4500 Н

F_ДОП = 4500 Н > F⁽³⁾ = 322 Н

 

Окончательно выбираем проходной изолятор типа ИП 10 / 630 – 750 – IУ, ХЛ, Т2, который удовлетворяет всем условиям проверки.

 

2.5.4 Выбор и проверка  выключателей

 

Выбираемая и проверяемая величина	Каталожные данные		Расчётные данные		Формулы для сравнения
	Обозначение	Величина	Обозначение	Величина
Номинальное напряжение, кВ	UН	10	UН.СЕТИ	6	UН ≥ UН.СЕТИ
Номинальный ток, А	IН	630	IРАСЧ	618	IН ≥ IРАСЧ
Номинальный ток отключения, кА	IН0	20	I∞	9,7	IН0 ≥ I∞
Номинальная мощность отключения, МВ · А	SН0	363	SК	105	SН0 ≥ SК
Ударный ток КЗ, кА	iН.ДИН	51	iУ	24,7	iН.ДИН ≥ iУ
Термическая устойчивость, кА2 · с	I2Н,МУ · tН.МУ	202 · 3	I2∞ · tn	9,72 · 1,25	I2Н,МУ · tН.МУ ≥ I2∞· tn

 

Окончательно выбираем выключатель ВБЭ – 10 – 20 / 630 по литературе [8], который подходит по всем условиям проверки.

 

2.5.5 Выбор трансформаторов тока

 

Производим выбор трансформатора тока по условиям

 

U_Н.ТА ≥ U_Н.СЕТИ,                                           (61)

U_Н.ТА = 10 кВ > U_Н.СЕТИ = 6 кВ

 

I_Н.ТА ≥ I_РАСЧ,                                           (62)

I_Н.ТА = 800 А > I_РАСЧ = 618 А

 

Выбираем ТА типа ТЛК 10, I₁ / I₂ = 800 / 5 по литературе [9]

 

2.5.6 Выбор трансформаторов  напряжения

 

Выбираем трансформаторы напряжения по условию

U_Н.ТV ≥ U_Н.СЕТИ,                                           (63)

 

Выбираем ТV типа ЗНИОЛ 6 по литературе [9]

 

U_Н.ТV = 6 кВ = U_Н.СЕТИ = 6 кВ

 

 

2.5.7 Выбор и проверка  предохранителей напряжением выше 1 кВ

 

Выбираем предохранитель типа ПКН 001 – 10 по литературе [9]

2.6 Расчёт высоковольтных кабельных  линий

 

2.6.1 Расчёт высоковольтных  кабельных вводных линий ЦРП

 

а) Выбор вида прокладки  кабелей, сетей внешнего электроснабжения

 

Выбираем прокладку  кабелей в траншеях в земле, как наиболее экономичный способ прокладки кабелей в городских условиях.

 

б) Выбор марки кабелей

 

Для прокладки кабелей  в земле выбираем кабель ААБ, как  наиболее дешёвый вариант.

 

в) Выбор сечения кабеля по экономической плотности тока

 

Экономически целесообразное сечение кабеля S_ЭК, мм², определяется по формуле [1. с. 84-85]

 

Нормативную экономическую плотность тока принимаем,            j_ЭК=1,4 А / мм², по таблице 2.26 [1. с. 85], при Т_max=3200 ч

 

,                                                 (64)

 

По таблице 2.9 [1. с. 43] принимаем  кабель ААБ - 6 (3 × 240) мм², с I_Д.Д = 390 А

 

г) Проверка кабеля по допустимой токовой нагрузке по нагреву

 

Выбранный кабель должен удовлетворять следующим условиям      [6. с. 241]

I_{ДОП.ФАКТ} ≥ I_Р,                                              (65)

I_{ДОП.ФАКТ} = k · I_Д.Д,                                      (66)

 

Поправочный коэффициент  принимаем k = 0,9, по таблице П1      [1. с. 358].

I_{ДОП.ФАКТ} = 0,9 · 390 = 351 А

I_{ДОП.ФАКТ} = 351 А > I_Р = 309 А