Электроснабжение 8-го микрорайона города Оренбурга

12.2.5 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения

ИТН выбирается:

1) по роду установки - внутренний

2) по величине номинального напряжения Uн.итн?Uном

Uн.итн=10 кВ; Uном=10 кВ

3) по конструкции и схеме соединения обмоток:

Выбирается НТМИ-10-66УЗ со схемой соединения обмоток - Y111/Y111/Д1 /2/

4) по классу точности - 0,5

5) по вторичной нагрузке:

S2?Sном

Sном=120 ВА - номинальная мощность 3 класса точности 0,5. Нагрузка всех измерительных приборов S2, присоединенных к ИТН, приведена в таблице 20.

Таблица 20

Общая активная потребляемая мощность- 50 Вт;

Общая реактивная потребляемая мощность - 109,4 ВАр;

Полная мощность всех установленных приборов:

S2 = 502 + 109,42 = 114 ВА

114ВА<120ВА

Выбранный ИТН типа НТМИ-10-66УЗ удовлетворяет условиям выбора.

12.2.6 Выбор сборных шин

В РП -10 кВ применяют сборные шины прямоугольного сечения. Согласно ПУЭ сечение сборных шин РУ по экономической плотности тока не выбирают, в связи с неопределенностью в распределении рабочего тока. Шины выбираются по допустимому току нагрузки.

(12.2.6.1)

где Iдоп- допустимый ток нагрузки шины, А;

Iраб - ток нагрузки, Iраб =126 А

Камеры КСО комплектуются стандартными алюминиевыми шинами прямоугольного сечения марки АДО 60х3 мм2

Iдоп =870 А

1 А< 870 А> 126 А

Выбранные шины проверяются на термическую и электродинамическую устойчивость.

Проверяем шины на электродинамическую устойчивость:

При механическом расчете однополосных шин наибольшая сила (F) действующая на шину средней фазы (при расположении шин в одной плоскости), определяется по формуле:

(12.2.6.2)

где iуд- ударный ток при трехфазном коротком замыкании, А;

l - длина пролета между опорными изоляторами, м; l=1,1 м;

а - расстояние между фазами, м, a=0,25 м.

Сила F создает изгибающий момент (М):

Напряжение в материале шин урасч, возникающее при воздействии изгибающего момента:

(12.2.6.3)

где W- момент сопротивления шины см2 /6/

(12.2.6.4)

где b- толщина шины, см; b=0,6 см;

h- ширина шины, см; h=6 см;

Шины механические прочны если выдерживается условие:

урасч?удоп

где удоп- допустимое механическое напряжение в материале шины; удоп =40МПа; /6/

6,8 МПа<40 МПа

Выбранные шины удовлетворяют условию электродинамической стойкости.

Проверяем шины на термическую устойчивость. Минимальное термически стойкое сечение шины определяется по формуле:

(12.2.6.5)

где С - тепловая функция, С=95 /15/ Ас1/2/мм2

Smin?Sp (12.2.6.6)

25,4 мм2<360 мм2

Выбранные шины удовлетворяют условию термической стойкости.

12.2.7 Выбор изоляторов

Сборные шины крепятся на опорные изоляторы типа ОФ-10. Опорные изоляторы выбираются:

1) по номинальному напряжению

2) Uниз?Uуст

Uуст=10кВ;Uниз=10кВ

3) по допустимой нагрузке

(12.2.7.1)

где Fрасч- сила, действующая на изолятор;

Fдоп - допустимая нагрузка на голову изолятора;

(12.2.7.2)

где Fразр- разрушающая нагрузка на изгиб.

При горизонтальном или вертикальном расположении изоляторов всех фаз расчетная сила Fрасч определяется:

(12.2.7.3)

где iуд -ударный ток при трехфазном коротком замыкании, А;

l - длина пролета между опорными изоляторами, м;

a - расстояние между фазами, м;

Kn- поправочный коэффициент на высоту шины.

l=1,1м; a=0,25м; Kn=1 - шина расположена плашмя.

Выбираем изолятор типа ОФ-10-375УЗ /10/

Fразр=3675Н

Fдоп=0,6*3675=2205Н

222Н<2205Н

Выбранный изолятор удовлетворяет условиям выбора.

12.2.8 Электрооборудование ТП

РЦ-10 кВ трансформаторный подстанций комплектуется:

- вводными разъединителями типа РВЗ-10/400, привод ПР-10;

- выключателями нагрузки типа ВНП3-17 м Iном=30А, привод ПР-17;

- высоковольтными предохранителями типа ПКТ-10. Расчет и выбор параметров предохранителя представлен в таблице 21.

Таблица 21

12.2.9 Собственные нужды РП

Потребителями собственных нужд РП является электроосвещение, электроотопление, система оперативного тока для защиты, автоматики и сигнализации, а так же нагрузки ремонтных и наладочных работ. В целях надежности, питание собственных нужд предусмотрено на напряжение 400 В от обоих выводов силовых трансформаторов на основной щит. Питающие выводы на панель собственных нужд оборудованы АВР. В РП предусматривается рабочее освещение на напряжение 220 В и аварийное на напряжение 36 В. В РУ 10 кВ для рабочего освещения фасадов камер и коридора управления используются световые капризы камер КСО-292. В помещение распределительного щита 400 В в целях большей индустриализации работ светильники устанавливаются непосредственно на панелях щита.

Электроотопление помещения РУ-10кВ предусматривается в виду того, что по техническим условиям работа камер КСО-292 допускается при температуре окружающего воздуха от минус 5єС дл плюс 35єС. Управление приборами отопления ручное с помощью автоматов, установленных на панели собственных нужд.

12.2.10 Измерение и учет электроэнергии

В РП устанавливаются следующие измерительные приборы:

- вольтметры с переключателями на каждой секции шин 10 кВ (Э-365);

- амперметры на отходящих линиях и секционном выключателе 10 кВ (Э-335);

- амперметры на стороне 0,4 кВ силовых трансформаторов (Э-335);

- вольтметр с переключателем на каждой секции шин 0,4 кВ.

В РП, предназначенных для городских электрических сетей устанавливаются счетчики: на вводных линиях - САЗУ-И670М; на отходящих линиях и силовых трансформаторах - САЗУ-И673М.

12.3 Расчет схемы распределительной сети 0,4 кВ

Городские распределительные сети 0,4 кВ могут иметь различные схемы построения. Для питания ЭП II и III категории, в частности жилых и бытовых зданий, применяют радиальную схему с двумя кабельными линиями (рисунок 10) и кольцевую схему, запитывающую 2-3 здания (рисунок 11). В кольцевой схеме в случае выхода из строя одной питающей линии, питание здания осуществляется по резервной линии.

Рисунок 10 - Радиальная схема электроснабжения 0,4 кВ

Рисунок 11 - Кольцевая схема электроснабжения 0,4 кВ

Сети 0,4 кВ выполняются трехфазными четырехпроводными, кабелем марки ААШВ. Сечения питающих линий выбираются по потере напряжения с проверкой по длительно допустимому току в нормальном и аварийном режимах /9/.

12.3.1 Расчет кабельных линий 0,4 кВ

Выбор сечения кабеля проводится по потере напряжения. Суммарные допустимые потери напряжения в сетях жилых районов города до наиболее удаленного ЭП принимаются: для трансформаторов мощностью 160 кВА - 7,62%, для трансформаторов мощностью 400 кВА - 7,85%. Располагаемые потери напряжения во внутренней проводке зданий принимаются 2% /8/.

Расчет кабельной линии 0,4 кВ рассмотрим на примере жилого дома №1, питающегося от ТП№1с мощностью трансформаторов 2х160 кВА. Электроснабжение осуществляется по двум кабелям.

Рр.ж.д. = 79,1 кВт; cosц = 0,91; l = 0,09 км

Определяется расчетное значение удельной потери напряжения:

?Uуд = ?Uкл/Ма, /8/ (12.3.1.1)

где ?Uкл - располагаемые потери напряжения в кабельной сети, %;

Ма - произведение активной нагрузки на длину участка линии, кВт*км;

Ма = Рр.ж.д.*l (12.3.1.2)

Располагаемые потери напряжения в кабельной линии на участке от ТП№1 до ввода в жилой дом №1:

?Uкл = 7,62% - 2% = 5,62 %.

Определяется момент нагрузки:

Ма = (79,1/2)*0,09 = 3,56 кВт*км;

?Uуд = 5,62/3,56 = 1,58 %/кВт*км.

По /9/ подбираем сечения кабеля с алюминиевыми жилами с ближайшим меньшим значением удельной потери напряжения:

?Uуд тб = 1,39 %/кВт*км;

Fст = 16 мм2;

Определяется фактическая потеря напряжения на участке по формуле:

?Uф = Ма*?Uуд тб, % (12.3.1.3)

?Uф = 3,56*1,39 = 4,95 %

Определяется потеря напряжения в аварийном режиме (выход из работы одного кабеля):

?Uав = Рр.ж.д.*l*?Uуд тб, % (12.3.1.4)

?Uав = 79,1*0,09*1,39 = 9,9 % > 5,62 %;

Выбираем сечение кабеля 35 мм2 с удельной потерей напряжения
?Uуд тб = 0,658 %/кВт*км.

?Uав = 79,1*0,09*0,658 = 4,68 %

Принимаем кабель марки АВВГ 3х35+1х16.

Сечение нулевого провода принимается равным половине фазного /1/.

Выбранный кабель необходимо проверить по длительно допустимому току в нормальном и аварийном режимах:

Iм ? Iдоп; (12.3.1.5)

Iав ? Iдоп (12.3.1.6)

Iм = (Р/*U*cosц)/2, А (12.3.1.7)

Iав = Р/*U*cosц, А (12.3.1.8)

Iм = (79,1/*0,4*0,91)/2 = 62,8 А;

Iав = 79,1/*0,4*0,91 = 125,6 А.

Для кабеля марки АВВГ 3х35+1х16, Iдоп = 135 А /1/. Кабель удовлетворяет условиям проверки.

Сечения кабельных линий остальных участков выбираются и проверяются аналогично. Результаты расчетов снесены в таблицы 22 и 23.

Таблица 22

Таблица 23

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9