Электрические нагрузки промышленных предприятий

        Далее проверяем  условие (6.4)         условие выполняется и выбранные кабели по условию нагрева проходят. 

                                      6.2 Расчёт токов  КЗ

       Расчёт  токов КЗ производится с целью:

    1 выбор электрических  аппаратов;

    2 проверка устойчивости  элементов схемы  при электродинамическом  и термическом  действии токов  КЗ;

    3 расчёт релейной  защиты.

       Расчётным видом КЗ является трёхфазное, т.к. при  нём обычно получаются большие значения сверхпереходного и  ударного токов, чем  при двухфазном и  однофазном.

    Для вычисления токов  КЗ составим расчётную  схему (рис.6.1), включающую в себя все элементы, по которым протекают токи к выбранным точкам. На схеме приведём основные параметры оборудования, которое потребуется для последующего расчёта. По расчётной схеме составим схему замещения (6.2), в которой каждый элемент заменяется своим сопротивлением. Генераторы, трансформаторы, высоковольтные линии и короткие участки распределительных сетей представим индуктивным сопротивлением.

          
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Произведём  расчёт в относительных  величинах, при котором  все расчётные данные приводятся к базисным напряжению и мощности. За базисное напряжение U_ср=10,5кВ.

       В качестве базисной мощности принимаем равной мощности короткого  замыкания на шинах  подстанции, т.е. S_б = S_кз= 270 МВ×А.

       Приведение  сопротивлений к  базисным условиям:

       Системы                                    

       Кабельных линий:

- индуктивное сопротивление                                        (6.5)                                                    

           где X₀ – индуктивное сопротивление одного км линии, принимаемое равным для кабельных линий из [2] по табл.П6.1,стр.124, Ом/км;

          l – длина кабельной линии, км.

                                                

                                                    

                                                    

            -  активное сопротивление                                                (6.6)    

      где r₀ – активное удельное сопротивление одного км линии, принимаемое равным из [2] по табл.П6.1, стр.124, Ом/км.

                                            

                                                       

         
                                                             

        

    - полное сопротивление            

                                                          ;

                                                          ;

                                                            

       Определим  базисный ток, А

                                              

       При питании от энергосистемы  ток КЗ определяется по формуле

                                                                                                                  (6.7)

    По (6.7) ток КЗ в точке  К1       

    Ток КЗ в точке К2                     

    Ток КЗ в точке К3                     

    Ток КЗ в точке К4                       

    После расчёта токов  КЗ в сети 10кВ сечение  жил кабеля проверим по термической стойкости. В инженерных расчётах минимально допустимое сечение проводника определяется по условию    

                                                                                          (6.8)

       где С – расчётный  коэффициент, принимаемый [2] по табл.П4.7 для кабеля 10кВ с бумажной пропитанной изоляцией С=100 А×с^0,5/мм2;

              Bк – тепловой импульс от тока КЗ, А²×с, определяемый по

                                                                              (6.9)

       где t_отк – время отключения КЗ, принимаемое из [1] по табл.П26, стр.287 t_отк=1,6 с;

       T_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, которую в распределительных сетях 6…10кВ при отсутствии конкретных данных приближённо можно принять T_а= 0,01с.

    Тогда                      

    а                              

    Следовательно выбранный кабель проходит по нагреву. 
 
 
 
 
 
 
 
 

7.Выбор  сечения токоведущих  элементов и электрических  аппаратов напряжением  выше 1кВ

             Выбор кабелей  внутризаводского  электроснабжения

                                            

    Произведём  выбор питающего  кабеля от РП 10кВ до ТП 5 – ТП 6. По (6.2) расчетный ток  в линии от РП 10кВ до ТП 5:

                                                  

    Сечения жил кабеля по экономической  плотности тока определяются по выражению(6.1)

                                                  

    Принимаем трёхжильный кабель напряжением 10кВ марки  ААШвУ с сечением жил         50 мм². Выбранный кабель ААШвУ-10(3x35) при прокладке в земле в нормальных условиях имеет I_доп=140,А ([1]табл.П23, стр.286).

          Максимальный расчётный  ток линии  определяется  по сумме номинальных  мощностей трансформаторов

                                                           

    Сечение жил кабеля,  проверяется по условию (6.4)          

           условие выполняется,  следовательно выбранный  кабель по условию  нагрева проходит.

      Сечение жил кабеля  проверим по термической  стойкости по (6.8)  .

                              

    Минимально допустимое сечение проводника определяется по условию (6.9)            

                                

    Следовательно выбранный кабель не проходит по нагреву  и окончательно принимаем  кабель  ААШвУ-10(3x95) при прокладке в земле в нормальных условиях , I_доп=205 А.

    Произведём  выбор питающего  кабеля от ТП 5 до ТП 6. По (6.2) расчетный  ток в линии  от ТП 5 до ТП 6:

                                                  

    Сечения жил кабеля по экономической  плотности тока определяются по выражению(6.1)

                                                  

    Принимаем трёхжильный кабель напряжением 10кВ марки  ААШвУ с сечением жил         16 мм². Выбранный кабель ААШвУ-10(3x16) при прокладке в земле в нормальных условиях имеет I_доп=75 А ([1]табл.П23, стр.286).

          Максимальный расчётный  ток линии  определяемый  как                                                          

                                            

    Сечение жил кабеля, проверяется по условию (6.4)          

           условие выполняется,  следовательно выбранный  кабель по условию  нагрева проходит.

      Сечение жил кабеля  проверим по термической  стойкости по (6.8)  .

                              

    Минимально допустимое сечение проводника определяется по условию (6.9)            

                                

    Следовательно выбранный кабель не проходит по нагреву  и окончательно принимаем  кабель  ААШвУ-10(3x95) при прокладке в земле в нормальных условиях , I_доп=205 А.

    Аналогично  произведём выбор  для остальных  кабельных линий, питающих цеховые  ТП и результаты заносим  в таблицу 7.1.

     Таблица 7.1Выбор  кабелей напряжением  выше 1кВ