- •1. Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор цеховых трансформаторов
- •2. Выбор местоположения цеховой тп
- •3. Разработка принципиальной однолинейной схемы прессового участка
- •4. Рассчитать токи трехфазного короткого замыкания на шинах 6(10) кВ гпп и шинах 0,4 кВ цеховой тп
- •4.1 Расчет токов кз на ша шинах 6 кВ гпп.
- •4.2 Расчет токов кз на шинах 0,4 кВ цеховой тп
- •5. Выбрать выключатели, измерительные трансформаторы тока и кабели на линиях напряжением 6(10) кВ, отходящих к трансформатору цеховой тп. Выполнить их проверку по условиям режима короткого замыкания
3. Разработка принципиальной однолинейной схемы прессового участка
Однолинейная схема электроснабжения прессового участка представлена на рис.3.
Рисунок 3 - Однолинейная схема электроснабжения прессового участка
4. Рассчитать токи трехфазного короткого замыкания на шинах 6(10) кВ гпп и шинах 0,4 кВ цеховой тп
4.1 Расчет токов кз на ша шинах 6 кВ гпп.
Действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания на шинах 6кВ:
.
Периодическая составляющая тока короткого замыкания для момента времени .
.
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания к моменту времени .- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания:
.
Ударный ток короткого замыкания определяется:
=22,64 кА.
где Куд - ударный коэффициент, зависящий от Та, определяется по таблице, принимается равным 1,93.
Полный ток короткого замыкания в момент времени :
.
4.2 Расчет токов кз на шинах 0,4 кВ цеховой тп
Основные особенности расчета токов КЗ в сетях до 1000В:
1. Периодическая составляющая тока КЗ в низковольтных сетях может быть принята неизменной.
2. Апериодическая составляющая будет незначительна и кратковременна.
3. Сопротивление системы .
4. В расчете необходимо учитывать сопротивления всех элементов, которые входят в расчетную схему:
- активные и реактивные сопротивления силового трансформатора;
- активные и реактивные сопротивления катушки вводного автомата;
- переходное сопротивление контактов автомата;
- активные и реактивные сопротивления первичной обмотки трансформаторов тока, если число витков >1;
- сопротивление секции шин РУ до точки КЗ;
- активные и реактивные сопротивления линии;
- активное сопротивление дуги.
В сетях до 1000В принимается неметаллическое КЗ, т.е. необходимо определить сопротивление дуги.
5. Сопротивления всех элементов берутся в именованных единицах.
Схема замещения сети 0,4 кВ приведена на рис. 4.
Рисунок 4 - Схема замещения сети
Сопротивление трансформатора:
Сопротивление токовой катушки автоматического выключателя:
Переходное сопротивление шины с автоматом:
Сопротивление шины:
Принимаем медные шины прямоугольного сечения размером 60х8, расположенные горизонтально в одну линию с расстоянием между фазами 200мм. Расстояние до щита 0,4кВ примем 10м.
По справочным данным погонное активное сопротивление составляет , индуктивное сопротивление:
где расстояние между шинами первой и второй фазы , между второй и третьей, между первой и третьей, а среднегеометрическое расстояние:
Сопротивление шин до щита 0,4 кВ:
Сопротивление трансформатора тока:
Результирующее сопротивление:
Определим периодический ток без учета сопротивления дуги:
Сопротивление дуги:
где - напряжение ствола дуги, если, то;
- длина дуги, мм.
Определяем периодический ток с учетом сопротивления дуги:
Ударный ток:
-без сопротивления дуги:
.
- с сопротивлением дуги:
.
5. Выбрать выключатели, измерительные трансформаторы тока и кабели на линиях напряжением 6(10) кВ, отходящих к трансформатору цеховой тп. Выполнить их проверку по условиям режима короткого замыкания
а) По номинальным параметрам к установке подходит выключатель ВВЭ-М-10-31,5/1000 У3.
Собственное время отключения 0,02с.
Время размыкания контактов
В этом случае значение нормированной асимметрии
Т.о.
Полное время отключения в точке К2:
Расчетный тепловой импульс В:
Таблица 5 - Условия выбора и проверки выключателя ВВЭ-М-10-20/1000 У3
Условия выбора и проверки |
Номинальные параметры |
Расчетные параметры |
10 кВ |
6 кВ | |
1000 А |
880,28 А | |
31,5 кА |
8,3 кА | |
81 кА |
22,64 кА | |
31,5 кА |
8,3 кА | |
81 кА |
22,64 кА | |
(кА)2с |
81,97 (кА)2с | |
31,5 кА |
8,3 кА | |
62,36 кА |
18,39 кА |
Выключатель подходит по всем параметрам в нормальном, утяжеленном и аварийном режимах.
б) По номинальным параметрам на отходящей линии выбираем трансформатор тока типа ТЛК-10-1000 У3 производства «Мосэлектрощит» г. Москва.
Расчетная нагрузка вторичных цепей ТA определяется для схемы включения приборов, приведенной на рисунке 5.
Рисунок 5 - Схема включения приборов
Таблица 6 - Расчет вторичной нагрузки
Прибор |
Тип |
Нагрузка по фазам, ВА | ||
А |
В |
С | ||
Амперметр |
Э – 335 |
0,5 |
- |
- |
Комбинированный счетчик энергии |
Меркурий 230 |
0,05 |
- |
0,05 |
Всего |
|
0,55 |
- |
0,05 |
Наиболее загруженная фаза А:
Sприб=0,55 ВА
Сопротивление измерительных приборов фазы А:
Максимально возможное сопротивление соединительных проводов при r2ном=0,8 Ом в классе точности 0,5 составляет:
Сечение соединительных проводов:
мм2
Минимальное сечение алюминиевого провода из условия механической прочности 4мм2. Принимаем Sпр=4мм2. При этом сечении сопротивление проводов:
Вторичная нагрузка трансформаторов тока:
Таблица 6 - Условия проверки трансформатора тока типа ТЛК–10–1000 У3
Условия выбора и проверки |
Номинальные параметры |
Расчетные параметры |
10 кВ |
6 кВ | |
Iном ≥Iдлит.max |
1000 А |
880,28 А |
Im2tm≥B |
(кА)2с |
81,97 (кА)2с |
Z2ном≥Z2 ≈ r2 |
0,8 Ом |
0,17 Ом |
Трансформатор тока подходит по всем параметрам в нормальном, утяжеленном и аварийном режимах.
в) Сечения кабельных линий выбираются по техническим и экономическим условиям. К техническим условиям относится выбор сечений по нагреву расчетным током, коронированию, термической стойкости к протеканию токов КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах (допустимое отклонение напряжения ), механической прочности.
К экономическим условиям относят выбор сечения линии, приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию которой будут минимальными.
Потери напряжения в линии:
, (5.1)
где и- активное и реактивное сопротивление кабеля, Ом;
-рабочий (расчетный) ток в кабеле, А;
- номинальное напряжение, В.
Проверка кабеля по нагреву:
(5.2)
Проверка по экономической плотности тока:
(5.3)
где - экономическая плотность тока,- для алюминия.
.
Выбираем кабель 3х АПвБВ -(3×240).
.
Потери напряжения в линии:
Таблица 7 - Условия проверки кабелей
Условия выбора и проверки |
Номинальные параметры |
Расчетные параметры |
10 кВ |
6 кВ | |
2х426=852 А |
880,28 А | |
3х240=720 мм2 |
628 мм2 | |
240 мм2 |
100 мм2 |