2.6 Розрахунок та вибір апаратів захисту до 1000 в

В якості апаратів захисту до 1000 В обираємо автоматичні вимикачі, які можуть захистити споживачів від короткого замикання, теплових перевантажень, а також від недопустимого зниження напруги. Автоматичні вимикачі мають переваги перед запобіжниками при експлуатації.

Виберемо автоматичні вимикачі для кожного споживача за формулами:

(21)

де - номінальний струм споживача, А

(22)

де - номінальний струм споживача, А

Вибираємо автоматичний вимикач для завалочної машини:

Вибираємо автоматичний вимикач типу А3710Б

Вибираємо автоматичний вимикач для електропотяга:

Вибираємо автоматичний вимикач типу А3720Б

Вибираємо автоматичний вимикач для кранів:

Вибираємо автоматичний вимикач типу А3730Б

Вибираємо автоматичний вимикач для вентиляторів:

Вибираємо автоматичний вимикач типу А3710Б

Вибираємо автоматичний вимикач для насоса:

Вибираємо автоматичний вимикач типу А3710Б

2.7 Вибір кількості і потужності силових трансформаторів

Встановимо на трансформаторній підстанції два трансформатори враховуючи, що є споживачі I та II категорії.

Визначимо коефіцієнт заповнення графіка за формулою:

(23)

де S_сер - сумарна середня потужність електроприймачів обох силових пунктів,;

S_max - сумарна максимальна потужність електроприймачів обох силових пунктів

Визначаємо сумарну максимальну потужність електроприймачів обох силових пунктів за формулою:

(24)

де S_{max СП1} - сумарна максимальна потужність електроприймачів СП1;

S_{max СП2} - сумарна максимальна потужність електроприймачів СП2

Визначаємо сумарну середню потужність електроприймачів обох силових пунктів за формулою:

(25)

де S_{сер СП1} - сумарна середня потужність електроприймачів СП1;

S_{сер СП2} - сумарна середня потужність електроприймачів СП2

За величиною та часу максимуму навантаження годин знаходимо коефіцієнт допустимого навантаження:

Визначаємо номінальну потужність трансформаторів за формулою:

(26)

де S_max - сумарна максимальна потужність електроприймачів обох силових пунктів;

- коефіцієнт припустимого навантаження

Приймаємо до встановлення два трансформатора потужністю по 1000 кВ·А

Перевіряємо встановлену потужність трансформаторів в аварійному режимі при відключенні одного трансформатора і необхідності забезпечити електропостачання споживачів I та II категорії у період максимуму з допустимим навантаженням 140 %. Приймаємо, що споживачів I та II категорії 100%:

(27)

Вибираємо два різних види трансформаторів: сухий та масляний. Записуємо їх паспортні дані:

Таблиця 25 Паспортні дані трансформаторів

	Сухий	Масляний
Тип	ТС3-1000/6	ТМ-1000/6
	1000 кВ∙А	1000 кВ∙А
ВН	6 кВ	6 кВ
НН	0,4 кВ	0,4 кВ
ΔРхх	3 кВт	2,45 кВт
ΔРкз	11,2 кВт	11 кВт
Іхх	1,5 %	1,4 %
Uкз	5,5 %	5,5 %
Вартість	185400 грн	264200 грн

Знаходимо приведені втрати потужності у масляному та сухому трансформаторах за формулою:

(28)

де - число трансформаторів, шт.;

- втрати холостого ходу;

K_п - коефіцієнт утрати потужності енергосистеми, вибираємо з меж [0,05 - 0,07];

I_xx - струм холостого ходу,

S_{н тр} - номінальна потужність трансформатора,;

К_затр - коефіцієнт завантаження трансформатора в номінальному режимі при максимумі;

- втрати короткого замикання,;

U_кз- напруга короткого замикання,

(29)

де S_max - сумарна максимальна потужність електроприймачів обох силових пунктів;

S_{н тр} - номінальна потужність трансформатора,

Таблиця 26 Приведені втрати потужності

	Сухий
	Масляний

Визначаємо річні втрати електроенергії у трансформаторах за формулою:

(30)

де - втрати потужності в трансформаторі;

- дійсне число годин роботи трансформатора у рік

Таблиця 27 Річні втрати електроенергії у трансформаторах

Сухий	Масляний

Визначимо капітальні витрати та вартість втраченої електроенергії за формулою:

(31)

де - річні втрати електроенергії у трансформаторі;

- вартість одного кВт енергії, грн.

Таблиця 28 Капітальні витрати та вартість втраченої електроенергії

Сухий	Масляний

Визначаємо номінальні втрати за формулою:

(32)

де - вартість трансформатора;

- число трансформаторів

Таблиця 29 Номінальні втрати

Сухий	Масляний

Визначаємо амортизаційні відчислення за формулою:

(33)

де P - відсоток амортизаційних відхилень (), %;

- номінальні втрати.

Таблиця 30 Амортизаційні відчислення

Сухий	Масляний

Визначаємо сумарні річні експлуатаційні витрати за формулою:

(34)

де С_втр - вартість втраченої електроенергії;

С_а - амортизаційні відхилення

Таблиця 31 Сумарні річні експлуатаційні витрати

Сухий	Масляний

Зробивши техніко-економічні розрахунки, для економії грошових витрат приймаємо до встановлення 2 трансформатори типа ТМ-1000/6.

Знаходимо місце розташування трансформаторної підстанції

Розташовуємо електроприймачі та визначаємо координати Х₀ та У₀ за формулами:

(35)

де - координата х відповідна центру навантажень;

Р_п - паспорта потужність одного електроприймача;

- сума потужностей всіх електроприймачів напругою 0,4 кВ

(36)

де - координата у відповідна центру навантажень;

- паспорта потужність одного електроприймача;

- сума потужностей всіх електроприймачів напругою 0,4 кВ

Таблиця 32 Паспортна потужність та кількість електроспоживачів

№	Найменування
1	Завалочна машина	40	5
2	Електропотяг	75	2
3	Крани	250	4
4	Вентилятори	20	6
5	Насоси	30	5
6	Освітлення	120	1

Визначаємо радіуси електроприймачів за формулою:

(37)

де P_n - паспортна потужність одного приймача;

m - масштаб площі кругу, кВт/см2

(38)

Таблиця 33 Радіуси електроприймачів

1	Завалочна машина
2	Електропотяг
3	Крани
4	Вентил
5	Насоси
6	Освітлення

Приймемо масштаб для побудови картограми навантаження (радіусів) 1 : 2.

Рисунок 1

3 Розрахунок струмів короткого замикання

3.1 Розрахунок і вибір мереж вище 1000 В

Визначимо номінальний струм аглоексгаустера за формулою:

(39)

де ;

P_n - паспортна потужність одного приймача;

- коефіцієнт потужності;

U_н - номінальна напруга приймачів

Визначимо перетин кабелю для цього аглоексгаустера за економічною щільністю струму

(40)

де I_н - номінальний струм високовольтних приводних двигунів;

- економічна щільність струму

Вибираємо алюмінієвий кабель марки ААБ перетином 503.

Визначимо номінальний струм вводу за формулою:

(41)

де S_{max СП1} - сумарна максимальна потужність електроприймачів СП1;

S_{max СП2} - сумарна максимальна потужність електроприймачів СП2;

U_н - номінальна напруга приймачів;

I_н - номінальний струм високовольтних приводних двигунів;

n - кількість електроприймачів

Визначимо перетин кабелю для вводу за формулою:

(42)

де - номінальний струм вводу;

- економічна щільність струму

Виберемо 2 трьохжильні алюмінієві кабелі марки ААБ S953

Визначимо перетин шини для вводу:

(43)

де - номінальний струм вводу;

- економічна щільність струму

Виберемо однополосну алюмінієву шину перетином S505 мм²

3.2 Вибір високовольтного обладнання

Виберемо електрообладнання яке встановлюється на вводі

Виберемо масляний вимикач по струму вводу:

Обираємо масляний вимикач типу ВММ-10А-400-10В

Виберемо роз’єднувач на вводі типу РВ-6/400 УЗ

Тип привода: ПР-10

Для підключення релейного захисту виберемо трансформатор струму на вводі типу ТПЛК-6

Для підключення релейного захисту по напрузі, а також для підключення релейних приладів виберемо вимірювальний трансформатор напруги на вводі типу НОМ-10-66У2

Виберемо трансформатор струму для підключення релейного захисту двигуна газодувки типу ТПЛК-6