Электроснабжение 8-го микрорайона города Оренбурга

Проверка выбранных сечений кабеля по допустимой потери напряжения ДUдоп, производится в нормальном и в аварийном режимах. Проверка по потере напряжения в аварийном режиме производится при выходе из работы одного из двух кабелей в начале ветви (участок 2-1 или 2-3). Результаты расчетов сведены в таблицу 13.

Таблица 13

Выбранные сечения кабельной сети удовлетворяют условиям проверки по нагреву длительно допустимым током и по потери напряжения.

10 Расчет токов короткого замыкания

Для проверки кабеля на термическую устойчивость производится расчет токов короткого замыкания.

I вариант

Составляется схема замещения кольцевой сети (рисунок 8).

Рисунок 8

Сопротивление системы -0,63 Ом; Iпо = 9,2 кА; iуд = 19 кА.

Рассчитываем индуктивные и активные сопротивления линий:

(10.1)

(10.2)

где Х0 - погонное индуктивное сопротивление, Ом/км;

ro - погонное активное сопротивление, Ом/км;

l - длина участка линии, км.

Для кабеля сечением 95 мм2: X0=0,083 Ом/км, rо=0,326 Ом/км;

для кабеля сечением 50 мм2: X0=0,09 Ом/км, rо=0,62 Ом/км;

для кабеля сечением 35 мм2: X0=0,095 Ом/км, rо=0,89 Ом/км.

Таблица 14 - Результаты расчета сопротивлений

Производим выбор базисных величин:

Sб=100 МВА, Uб=10,5 кВ

rк1=rn=0,2 Ом;

хк1=хс+хл=0,63+0,051=0,681 Ом;

Определяется сопротивление в относительных единицах:

1. Определяется ток Iкз в точке К1

По данным кривым определяется установившийся ток короткого замыкания в относительных единицах /10/:

I*?k1=1,55;

Переводим I*? в именованные единицы:

По расчетным кривым определяется ток короткого замыкания в начальный момент времени (t=0) /10/:

I*on=1.51;

Определяется ударный ток:

(10.4)

где kуд - ударный коэффициент

kуд=1,45 /1/

2. Определяется ток Iкз в точке К2

I*?=1,5; I*0=1,42;

3. Определяется ток Iкз в точке К3

I*?=1,38; I*0=1,25;

4. Определяется ток Iкз в точке К4

I*?=1,35; I*0=1,2;

5. Определяется ток Iкз в точке К5

I*?=1,39; I*0=1,28;

6. Определяется ток Iкз в точке К6

I*?=1,48; I*0=1,4;

II вариант

Составляется схема замещения двухлучевой сети (рисунок 9)

Рисунок 9

Расчет токов короткого замыкания выполняется аналогично. Результаты расчетов снесены в таблицу 15.

Таблица 15

11 Проверка кабеля 10 кВ на термическую устойчивость

к токам короткого замыкания

При проверке кабелей ПУЭ рекомендует для одиночных кабелей место короткого замыкания принимать в начале линии, если она выполняется одним сечением или в начале каждого участка нового сечения, если линия имеет по длине разные сечения. При наличии пучка из двух и более параллельно выполненных кабелей ток короткого замыкания определяют, исходя из того, что замыкание произошло непосредственно за пучком, т.е. учитывается сквозной ток короткого замыкания.

Проверка сечения кабелей по термической стойкости производится по формуле:

(11.1)

(11.1)

где I? - действующее значение установившегося тока короткого замыкания;

tn - приведенное время короткого замыкания;

С - расчетный коэффициент.

С=95 А*с1/2/мм2 /7/

При проверке кабелей 10 кВ городских сетей на термическую стойкость затухание тока короткого замыкания, как правило, не учитывается и tn принимается равным действительному, которое слагается из выдержки времени релейной защиты линий 10 кВ и собственного времени отключающего аппарат.

При проверке кабелей 10 кВ городских сетей на термическую стойкость затухание тока короткого замыкания, как правило, не учитывается и tn принимается равным действительному, которое слагается из выдержки времени релейной защиты линий 10 кВ и собственного времени отключающего аппарат. /8/

(11.2)

tотк.ап=0,03 с;

Проверяем выбранное сечение кабеля на участке п/ст «Шелковая» - РП с ТП-2 по термической устойчивости:

Расчетная точка короткого замыкания - К1.

I?=8530 А; tр.з=0,1 с.; tn=0,13 с.

Fст>Fтерм

95 мм2>32,4 мм2

Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.

Проверим сечения кабелей кольцевой схемы, вариант I.

Проверяем сечение кабеля на участке РП - ТП-1, расчетная точка короткого замыкания - К1.

I?=8530 А; tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.

50 мм2>25,4 мм2

Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.

Проверяем сечение кабеля на участке ТП-1 - ТП-4, расчетная точка короткого замыкания - К2.

I?=8250 А; tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.

35 мм2>24,6 мм2

Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.

Проверяем сечение кабеля на участке ТП-3 - ТП-6, расчетная точка короткого замыкания - К6.

I?=8150 А; tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.

35 мм2>24,3 мм2

Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.

Двухлучевая схема. Вариант II.

Проверяем сечение кабеля на участке РП - ТП-1, расчетная точка короткого замыкания - К1.

I?=8530 А; tр.з=0,05 с.; tn=0,08 с.

35 мм2>25,4 мм2

Выбранный кабель удовлетворяет условию проверки по термической устойчивости.

12 Выбор и расчет оборудования сети 10 кВ

В данном разделе мною рассмотрены вопросы по выбору электрооборудования в ячейках РП-10 кВ, РЦ 10 кВ на трансформаторных подстанциях и в ячейках питающих линий 10 кВ на п/ст «Шелковая».

В проектируемом жилом микрорайоне распределительный пункт совмещен с трансформаторной подстанцией, с трансформаторами на 250 кВА.

Распределительный пункт 10 кВ предназначен для приема и распределения электрической энергии в городских сетях 10 кВ и размещается в отдельно стоящем здании. Выбираем распределительный пункт типа II РПК-2Т на восемь отходящих линий /9/. Силовые трансформаторы, распределительный щит 0,4 кВ и РУ 10 кВ размещаются в отдельных помещениях.

РУ 10 кВ комплектуется камерами КСО-212, распределительное устройство 0,4 кВ - панелями серии ЩО-70 /14/. Соединение трансформаторов со щитом 0,4 кВ осуществляется голыми шинами, с РУ 10 кВ - кабелем. Крепление металлоконструкций (камер, щитов, панелей) осуществляется сварным соединением к закладным металлическим деталям в стенах и полу, предусмотренных в строительной части проекта.

Панель собственных нужд размещается вместе со щитом освещения и электроотопления, навесного исполнения в помещении РУ 0,4 кВ. Снаружи
РУ 0,4 кВ предусмотрено место для панели внутриквартального освещения. Для автоматического регулирования уличного освещения в ночное время устанавливается щит уличного освещения ЩУО-200, который комплектуется вводным аппаратом на 100 А, трансформатором тока и счетчиком, четырьмя групповыми автоматами на 25 и 40 А.

12.1 Выбор оборудования в ячейках питающих линий 10 кВ на п/ст «Шелковая»

12.1.1 Выбор разъединителя

Разъединитель выбираем:

- по роду установки - внутренний;

- по номинальному напряжению установки:

Uрн ? Uном; Uрн = 10 кВ; Uном = 10 кВ;

- по длительному току:

Iрн ? Iрасч; Iрн = 400 А; Iрасч = 126 А;

Выбираем разъединитель типа РВЗ-10/400 /12/.

Выбранный разъединитель проверяем:

- на термическую стойкость:

Iпр.тер2•tтер ? I?2tф, (12.1.1.1)

где Iпр.тер - предельный термический ток, кА,

Iпр.тер = 16 кА /12/;

tтер - допустимое время прохождения предельного термического

тока, с,

tтер = 4 с /12/;

I? - установившееся значение тока короткого замыкания, кА,

I? = 9,2 кА (из расчета токов КЗ);

tф - фиктивное время прохождения тока короткого замыкания, с,

tф = 0,6 с;

162•4 ? 9,220,6

1024 кА2•с > 50,8 кА2с;

- на электродинамическую стойкость:

iу < iпр.с, (12.1.1.2)

где iу - ударный ток КЗ, кА,

iу = 19 кА;

iпр.с - предельный сквозной ток, кА,

iпр.с = 41 кА /12/;

19 кА < 41 кА.

Выбранный разъединитель типа РВЗ-10/400 с приводом РП-10 удовлетворяет условиям проверки.

12.1.2 Выбор выключателя

Выключатели выбираются:

- по роду установки - внутренний;

- по номинальному напряжению установки:

Uвыкл.н ? Uном; Uвыкл.н = 10 кВ; Uном = 10 кВ;

- по длительному току:

Iвыкл.н ? Iрасч; Iвыкл.н = 630 А; Iрасч = 126 А;

- по отключающей способности:

Iо(3) ? Iпр.с.,

Iпр.с. = 12,5 кА; Iо(3) = 8,7 кА;

8,7 < 12,5

Выбираем выключатель вакуумный типа ВВ/TEL-10-12,5/630-У2.

Проверяем выключатель:

- на термическую стойкость по формуле (12.1.1.1):

12,52•3 ? 9,220,6

469 кА2•с > 50,8 кА2с;

- на электродинамическую стойкость:

19 кА < 32 кА.

Выбранный вакуумный выключатель типа ВВ/TEL-10-12,5/630-У2 удовлетворяет условиям проверки.

12.1.3 Выбор трансформатора тока

Трансформатор тока выбирается:

- по роду установки - внутренний;

- по номинальному напряжению установки:

Uтт.н ? Uном; Uтт.н = 10 кВ; Uном = 10 кВ;

- по длительному току:

Iтт.н ? Iрасч; Iтт.н = 150 А; Iрасч = 126 А;

Выбираем трансформатор тока типа ТПЛ-10-У3 класса точности 0,5/10Р.

Проверяем трансформатор тока:

- на термическую стойкость по формуле (12.1.1.1):

6,752•3 ? 9,220,6

137 кА2•с > 50,8 кА2с;

- на электродинамическую стойкость:

19 кА < 37,5 кА.

- по допустимой нагрузке вторичных цепей:

Z2 ? Zном2;

Zном2 = 0,4 Ом (для класса точности 0,5)

Полное сопротивление внешней цепи определяется по формуле:

Z2 = Уrприб + rпров+ rконт; (12.1.3.1)

где Уrприб - сумма сопротивлений всех последовательно включенных

обмоток приборов, Ом;

rпров- сопротивление соединительных проводов, Ом;

rконт - сопротивление контактных соединений, Ом,

rконт = 0,05 Ом;

rпров = с?m•l/F, (12.1.3.2)

где с - удельное сопротивление провода, Ом/м•мм2,

с = 0,0283 Ом/м•мм2;

m - коэффициент, зависящий от схемы включения,

m = 1;

l - длина проводом, м,

l = 5 м;

q - сечение провода, мм2,

q = 4 мм2;

rпров = 0,0283•1•5/4 = 0,061 Ом;

Нагрузка от измерительных приборов составляет 3 ВА, тогда:

Уrприб = Sприб/I2н2, (12.1.3.3)

Уrприб = 3/52 = 0,12 Ом;

Z2 = 0,12 + 0,061+ 0,05 = 0,231 Ом;

0,231 Ом < 0,4 Ом

Трансформатор тока обеспечивает заданную точность измерений.

Выбранный трансформатор тока типа ТПЛ-10-У3 удовлетворяет условиям проверки.

12.1.4 Выбор оборудования РП-10 кВ

Выбор разъединителей, вакуумных выключателей, трансформаторов тока производится аналогично, результаты снесены в сводные таблицы 16 - 18.

Таблица 16 - Выбор электрооборудования ячейки ввода РП-10 кВ

Таблица 17 - Выбор электрооборудования ячейки секционирования

Таблица 18 - Выбор электрооборудования ячейки отходящих линий

12.2 Выбор электрооборудования ячейки трансформатора ТМ-10/250

12.2.1 Выбор шинного разъединителя

Разъединитель выбираем:

- по роду установки - внутренний;

- по номинальному напряжению установки:

Uрн ? Uном; Uрн = 10 кВ; Uном = 10 кВ;

- по длительному току:

Iрн ? Iрасч; Iрн = 400 А; Iрасч = 126 А;

Выбранный разъединитель проверяем:

1) На термическую стойкость по формуле (12.1.1.1):

в

1024 кА2*С>32 кА2*C

2) На электродинамическую стойкость по формуле (12.1.1.2):

17,1 кА<41 кА

Выбранный разъединитель типа РВЗ-10/400 с приводом ПР-10 удовлетворяет условиям проверки.

12.2.2 Выбор предохранителя

Выбираем предохранитель для ЗРУ с кварцевым наполнителем серии ПК.

Предохранители выбираются:

1) По номинальному напряжению сети

Uс.ном ? Uпр.н; Uс.ном=10 кВ; Uпрн=10 кВ

2) По номинальному току плавной вставки

Iн.пл.вст?Iн.тр (12.2.2.1)

Iн.тр=14,5 А; Iн.пл.вст=20 А; Iн.пр=20 А

3) По отключающей способности

(12.2.2.2)

Iотк=12,5 кА; I(3)кз=8,53 кА

12,5 кА>8,53 кА

Выбираем предохранитель типа ПКТ-10/20. /5/

Выбранный предохранитель удовлетворяет условиям проверки.

12.2.3 Выбор выключателя нагрузки

Выключатель нагрузки выбирается:

1) по роду установки - внутренняя;

2) по напряжению Uв.ном?Uуст,

Uуст=10 кВ; Uв.ном=10 кВ

3) по номинальному току Iв.ном?Iр

Iр=14 А; Iв.ном=30 А

4) по предельному току отключения предохранителя /5/ по формуле:

(12.2.3.1)

Iотк.н=12,5 кА; I(3)кз=8,53 кА

12 кА>8,53 кА

Выбираем выключатель нагрузки типа ВНП3-17, с приводом ПР-17.

12.2.4 Выбор трансформаторов тока

Выбор ТТ аналогичен выбору ТТ ячейки питающей линии на п/ст «Шелковая».

Таблица 19 - Выбор ТТ РП-10 кВ

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9