Оптимизация электрохозяйства участка корпуса 01/25 МСП ОАО "АвтоВАЗ"

Выбор сечения питающих кабельных линий к ТП-130 от шин ГПП-2 произведем по нагреву расчетным током:

 

 

где S_ном.Т – номинальная мощность трансформатора; U_н – номинальное напряжение.

По нагреву  аварийным током:

 

 

По экономической  плотности тока:

 

 

Сечение выбираем по формуле:

 

 

где S_j – полная мощность; U_Н – номинальное напряжение сети; j_ЭК – экономическая плотность тока, (j_ЭК=1,0 А/мм²) (справочная литература).

 

Принимаем трехжильный  кабель АСБ с алюминиевыми жилами в изоляции из пропитанной бумаги сечением 120 мм² .

Питание ТП-130 от ГПП-2 будет осуществляться с помощью кабелей АСБ 3х120.

Кабель АСБ 3х120 возможно прокладывать – в земле (траншеях) с низкой коррозионной активностью (с наличием и без блуждающих токов), а также в земле средней коррозионной активностью. Расшифровка кабеля АСБ:

А – алюминий, алюминиевая токопроводящая жила;

С – свинцовая  оболочка;

Б – броня  из двух стальных лент с антикоррозийным  защитным покровом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Расчет  токов короткого замыкания

 

6.1 Основные положения при расчетах токов КЗ до 1 кВ

В электрических  установках могут возникать различные  виды короткого замыкания, сопровождающиеся резким увеличением тока. Поэтому  электрическое оборудование, устанавливаемое  в системах электрического снабжения, должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираться с учетом величин этих токов.

Основными причинами  возникновений этих коротких замыканий  в сети могут быть: повреждения  изоляции от частей электрических установок; направленного действия обслуживающего персонала; перекрытия токоведущих частей установки.

Короткие замыкания  в сети могут сопровождаться: прекращением питания потребителей, присоединенных к точкам в которых произошло  короткое замыкание; нарушением нормальной работы других потребителей, подключенные к поврежденным участкам сети, вследствие уменьшения напряжения на этих участках; нарушением нормального режима работы энергосистемы.

Для предотвращения короткого замыкания, уменьшения их последствий необходимо: устранить  причины, вызывающие короткое замыкание; применить быстродействующие выключатели; правильно вычислить величины токов короткого замыкания и по ним выбрать необходимую аппаратуру, защиту и сортировать средства для ограничения токов короткого замыкания.

В современных  мощных электроустановках ударные  токи короткого замыкания достигают очень больших значений. Возникающие при этом механические усилия между отдельными токоведущими частями машин, аппаратов и элементов распределительных устройств, способны вызвать значительные повреждения.

Поэтому для  надежной работы электрической установки все её элементы должны обладать достаточной динамикой, устойчивостью против этих максимальных механических усилий при возникновении ударного тока.

Расчёты выполняются  в соответствии с методикой, рекомендованной  ГОСТ 28249 – 93 при расчётах токов КЗ в сетях напряжением до 1 кВ. Короткие замыкания рассчитываются в трех точках согласно схеме, изображённой на рисунке 8:

К1 – на вводных  контактах РУ 0,4 кВ;

К2 – на вводных контактах шинопровода;

К3 – для самого мощного электроприёмника (№74).

 

6.2 Параметры  расчетной схемы

Расчетная схема  для определения значений токов  короткого замыкания приведены  на рисунке 8.

Система:

- Мощность короткого  замыкания S_К=100 МВА;

- U_Н.ВН = 10,5 кВ.

 

Трансформатор (ТСЗ – 1000/10):

- S_Н =1000 кВА;

- U_Н.ВН = 10,5 кВ, U_Н.НН = 0,4 кВ;

- U_К = 8 %;

- R_т = 1,9 мОм;

- Х_т = 12,65 мОм.

 

Кабельная линия  от ГПП до КТП:

• l =880 м;
• R_уд = 1,54 мОм;
• Х_уд = 0,072 мОм.

 

Рисунок 8 – Расчетная схема

 

Выключатель (ВА-СЭЩ-АН-20D 1500 A):

• R_кв = 0,14 мОм;
• Х_кв = 0,08 мОм.

 

Трансформатор тока (ТШЛ-СЭЩ 0,66-0,2):

- К_ТТ =2000/5;

- R_ТТ = 0,07 мОм;

- Х_ТТ = 0,05 мОм.

Шинопровод («Canalis Evolution» на 1600 А):

• l =6,12 м;
• R_шв = 0,030 мОм;
• Х_шв = 0,014 мОм.

 

Выключатель (Compact NSX 250 А):

• R_кв = 1 мОм;
• Х_кв = 0,4 мОм.

 

Кабельная линия (АВВГ – 3x120+1x50):

• l =5,13 м;
• R_кл = 0,32 мОм;
• Х_кл = 0,064 мОм.

 

Шинопровод («Canalis Evolution» на 250 А):

• l =4,93 м (до точки КЗ);
• R_шв = 0,21 мОм;
• Х_шв = 0,21 мОм.

 

Выключатель (Multi 9 NG160 160 А):

• R_кв = 1,2 мОм;
• Х_кв = 0,6 мОм.

 

Кабельная линия (АВВГ – 3x95+1x50):

• l =2,68 м;
• R_кл = 0,405 мОм;
• Х_кл = 0,064 мОм.

 

 

 

6.3 Расчет  параметров схемы замещения

Расчетная схема  представлена на рисунке 8, схема замещения  представлена на рисунке 9.

 

Рисунок 9 –  Схема замещения

 

Все сопротивления  расчетной схемы приводятся к  базисной ступени напряжения: U_баз=0,4 кВ.

Система:

Сопротивление системы учитывается индуктивным  сопротивлением в расчетной схеме  замещения:

 

 

Трансформатор Т1(ТСЗ-1000):

Активными и  индуктивными сопротивлениями обмоток трансформатора принимаются: R_Т=1,9 мОм, Х_Т = 12,65 мОм.

 

Кабельная линия  от ГПП до КТП:

 

 

Шинопровод («Canalis Evolution» на 1600 А):

 

Кабельная линия (АВВГ – 3x120+1x50):

 

 

Шинопровод («Canalis Evolution» на 250 А):

 

 

Кабельная линия (АВВГ – 3x95+1x50):

 

 

6.4 Расчет  токов короткого замыкания

По схеме  замещения прямой последовательности определяем общее сопротивление  до не обходимой точки короткого  замыкания (К1, К2, К3). Производим расчет для точки К1.

 

 

Полное суммарное  сопротивление до точки К1:

 

 

Ток трехфазного  металлического замыкания:

 

 

Находим соотношение  Х_ΣК1/R_ΣК1 для определения ударного коэффициента К_уд:

 

.

 

Этому соотношению соответствует К_уд=1,4.

Определяем  ударный ток в точке К1:

 

 

Производим  расчет для точки К2:

 

 

Полное суммарное  сопротивление до точки К2:

 

 

Ток трехфазного металлического замыкания:

 

Находим соотношение  Х_ΣК2/R_ΣК2 для определения ударного коэффициента К_уд:

 

.

 

Этому соотношению  соответствует К_уд=1,21.

Определяем  ударный ток в точке К2:

 

 

Производим  расчет для точки К3:

 

 

Полное суммарное  сопротивление до точки К3:

 

 

Ток трехфазного  металлического замыкания:

 

 

Находим соотношение  Х_ΣК3/R_ΣК3 для определения ударного коэффициента К_уд:

 

.

 

Этому соотношению  соответствует К_уд=1,05.

Определяем  ударный ток в точке К1:

 

 

Полученные  результаты сводим в таблицу 12.

Таблица 12 –  Токи короткого замыкания

Точка короткого  замыкания	Ток трехфазного  металлического КЗ, кА	Ударный ток  КЗ, кА
К1	15,38	30,45
К2	13,79	23,59
К3	11,92	17,7

 

5. Проверка оборудования

По расчетным  ударным токам КЗ в трех точках КЗ определяется пригодность автоматических выключателей с помощью паспортных значений данных автоматических выключателей:

Точка К1 – Выключатель  ВА-СЭЩ-АН-20D 1500 A выбран верно, так как его номинальная отключающая способность 83 кА;

Точка К2 – Выключатель Compact NSX 250 А выбран верно, так как его номинальная отключающая способность 40 кА;

Точка К3 – Выключатель Multi 9 NG160 160 А выбран верно, так как его номинальная отключающая способность 36 кА.

 

 

7 Технология  монтажа шинопровода марки Canalis Evolution

 

7.1 Описание  шинопровода марки Canalis Evolution

Проекты на основе шинопроводов позволяют строить и вводить в эксплуатацию системы электроснабжения до того, как станет известно окончательное размещение нагрузок, до завершения плана расположения потребителей. Шинопроводы, при нормальной эксплуатации, практически не нуждаются в обслуживании в течение всего срока службы, составляющего 25-30 лет.

Шинопровод Canalis Evolution (рисунок 10) предназначен для подачи и распределения электрической энергии малой и большой мощности в промышленных, коммерческих и административных зданиях. Стандартная степень защиты IP 52 (возможна также IP 54). Магистраль имеет компактную конструкцию, представляющую собой проводники с защитным покрытием, помещенные в металлический кожух. В качестве изолятора использован не содержащий галогена полиэфир класса В с рабочей температурой 130 °C.

 

Рисунок 10 –  Шинопровод Canalis Evolution

 

Компактная  конструкция обеспечивает горизонтальное или вертикальное размещение шин Canalis Evolution без снижения номинального тока. Кроме того, конструкция не требует применения противопожарных устройств при прохождении через полы и стены.

Canalis Evolution обеспечивает пожаростойкость системы в течение 2 ч.

7.2 Особенности монтажа шинопровода марки Canalis Evolution

Элементы шинопровода марки Canalis Evolution поставляются как готовые изделия в виде стандартных модулей, и легко монтируются, благодаря болтовым соединениям. Подключение потребителей, даже к уже имеющейся шине, осуществляется очень быстро, благодаря специальным стыковочным модулям. Возможен монтаж на любые несущие конструкции. Благодаря всему этому скорость монтажа шинопроводных систем в 2-3 раза выше, чем у кабеля. Значительно снижаются расходы на монтаж, так как отпадает необходимость использования несущих кабель-каналов, необходимость разделки и обработки кабелей, снижается количество квалифицированных рабочих и продолжительность их работы.

Canalis Evolution это пакет алюминиевых шин (проводников), находящихся в металлическом кожухе. На прямых участках, которые, собственно, и образуют так называемую «трассу» шинопровода в зависимости от его типа (магистральный или распределительный), находятся розетки отводных блоков, через которые осуществляется питание нагрузки.