Электрификация животноводческой фермы крупного рогатого скота на 2700 голов ЗАО "Агрофирма Луговская" Тюменского района

     Хл=0,35·80=28 Ом 

     Активное  сопротивление линии 

     Rл=0,85·80=68 Ом 

     Результирующее  сопротивление. 

     Zрез=√ (28) І+ (68) І=73,5 Ом 

     Сопротивление третьей отходящей линии, длина  линии l=120м индуктивное и активное сопротивления выбранного провода Хо=0,35 Ом/м Rо=0,59 Ом/м стр 40 (л-7)

     Индуктивное сопротивление линии. 

     Хл=0,35·120=42 Ом 

     Активное  сопротивление линии

 

      Rл=0,59·120=70,8 Ом 

     Результирующее  сопротивление 

     Zрез=√ (42) І+ (70,8) І=82,3 Ом 

     Определяем  токи коротких замыканий в точке  К1

     Трехфазный  ток к. з. в точке К1 

     Iік2=Uном/ (√3· (Zт+Zл)) =400/ (1,73· (29+349)) =0,61 кА (5.25) 

     Двухфазный  ток к. з. 

     IІк2=0,87·Iік2=0,87·0,61=0,53 кА (5.26) 

     Однофазный  ток к. з. 

     Iк2=Uф/√ [ (2· (Rл) І) + (2· (Хл) І)] +1/3Zтр. =230/√ [ (2· (323) І) + (2· (133) І)] +104=0,38кА 

     где, Zтр. - сопротивление трансформатора приведенное к напряжению 400 В при однофазном к. з.

     Расчет  токов коротких замыканий в точке  К3. Трехфазный ток к. з. 

     Iік3=400/ (1,73· (29+73,5)) =2,2 кА 

     Двухфазный  ток к. з. 

     IІк3=0,87·2,2=1,9 кА

 

      Однофазный ток короткого замыкания 

     Iк3=230/√ [ (2· (68) І) + (2· (28) І)] +104=1,1 кА 

     Расчет  токов коротких замыканий в точке  К4

     Трехфазный  ток к. з. 

     Iік. з. =400/ (1,73· (29+82,3)) =2 кА 

     Двухфазный  ток к. з. 

     IІк. з. =0,87·2=1,7 кА 

     Однофазный  ток к. з. 

     Iк4=230/√ [ (2· (70,8) І) + (2· (42) І)] +104=1 кА 

     Выбор оборудования на питающую подстанцию.

     Выбор автоматических выключателей на отходящих  линиях.

     Автоматические  выключатели предназначены для  автоматического отключения электрических  цепей при коротких замыканий  или ненормальных режимах работы, а также для нечастых оперативных  включений и отключений. Автоматические выключатели выбираются по следующим  условиям. 

     Uн.  а≥Uн. у.

     Iн.  а≥Iн. у. (5.28)

     Iн.  р. ≥Кн. т. ·Iраб

     Iпред. отк. ≥Iк. з.

 

      где, Uн. а. - номинальное напряжение автомата

     Uн.  у. - номинальное напряжение установки

     Iн.  а. - номинальный ток автомата

     Iн.  у. - номинальный ток установки

     Iраб  - номинальный или рабочий ток  установки.

     Кн. т. - коэффициент надежности расцепителя.

     Iпред. окл. - максимальный ток короткого замыкания который автомат может отключить без повреждения контактной системы

     Iк.  з. - максимально возможный ток короткого замыкания в месте установки автомата.

     Выбор автомата для первой отходящей линии. Рабочий ток линии 

     Iраб=S/√3·Uн=65,2/1,73·0.4=94,4 А (5.29) 

     где, S - полная мощность первой линии, из предыдущих расчетов Sл=65,2 кВа

     Определяем  рабочий ток с учетом коэффициента теплового расцепителя 

     Кн. т. ·Iраб=1,1·94,4=103,8 (5.30) 

     Принимаем для первой питающей линии автомат  серии А3710Б с Iн=160 А Iн. р. =120 А и Iпред. отк=32 кА 

     Uн.  а. =440В≥Uн. у. =380В

     Iн.  а. =160А≥Iраб=94,4А (5.31)

     Iпред. откл=32А≥Iк. з. =0,61кА 

     Максимальный  ток короткого замыкания взят из предыдущих расчетах.

     Все условия выполняются, значит, автомат  выбран верно.

     Выбор автомата на второй отходящей линии.

     Рабочий ток линии. 

     Iраб=Sл/√3·Uн=92,8/1,73·0,4=134,6 А (5.32) 

     Расчетный ток теплового расцепителя 

     Кн. р. ·Iраб=1,1·134,6=148,2 А (5.33) 

     Для второй линии принимаем автомат  серии А3134 с Iн=200А Iн. р. =150А и Iпред. отк. =38А

     Выбор автомата на второй отходящей линии.

     Рабочий ток линии 

     Iраб=114,1/1,73·0,4=165,3 А (5.34) 

     Расчетный ток теплового расцепителя. 

     Кн. р. ·Iраб=1,1·165.3=181,8 (5.35) 

     Для третьей линии принимаем автомат  серии А3134 с Iн=200А Iн. р. =200 А и Iпред. окл=38 А 

Таблица 5.3 Технические данные выбранных автоматических выключателей.

     Выбор трансформатора тока.

     Выбор трансформатора тока сводится к сравнению  тока в первичной цепи к току в  форсированном режиме.

     Номинальный первичный ток. 

     Iн1=Sн. т. /√3·Uн=250/1,73·0,4=362,3 А (5.31) 

     где, Sн. т. - номинальная мощность выбранного трансформатора

     Uн  - номинальное напряжение с низкой  стороны.

     Ток в цепи в форсированном режиме. 

     Iраб.  фор. =1,2·362,3=434,7 А (5.32) 

     Выбираем  трансформатор тока серии ТК-20 у  которого Uном=660В Iном=400А стр 112 (л-6) 

     I1=500А≥Iраб. фор. =434,7А (5.33) 

     У выбранного трансформатора тока выполняется  условие по первичному току, значит, окончательно принимаем именно его.

     Выбор рубильника.

     Рубильник предназначен для нечастых включений  и отключений вручную электроустановок до 660В. Выбор рубильника сводится к  сравнению рабочего тока электроустановки к номинальному току на которое расчитана  его контактная система. Из предыдущих расчетах Iраб=362,3А

     Принимаем рубильник серии Р34 с Iн=400 А стр.112 (л-7) 

     Iн.  руб=400А≥Iраб=362,3А (5.34) 

     Условие выполняется, значит, рубильник выбран верно.

     Выбор оборудования с высокой стороны.

     Выбор предохранителя с высокой стороны.

     Высоковольтные  предохранители в схемах электроснабжения потребителей применяют в основном для защиты силовых трансформаторов  от токов коротких замыканий.

     Ток номинальный трансформатора с высокой  стороны. 

     Iн.  тр. =Sн. тр. /√3·Uн=250/1,73·10=14,4 А (5.35) 

     где, Sн. тр. - номинальная мощность силового трансформатора

     Uн  - номинальное напряжение с высокой  стороны

     По  номинальному току трансформатора выбираем плавкую вставку, обеспечивающую отстройку  от бросков намагничивающего тока трансформатора. 

     Iв= (2…3) Iн. тр. =2,5·14,4=36 А (5.36) 

     Выбираем  предохранитель ПК-10/40 с плавкой  вставкой на 40 А

     Выбор разъединителя

     Разъединитель предназначен для включения и  отключения электрических цепей  под напряжением но без нагрузки а также он создает видимый  разрыв. Выбор разъединителя производится по следующим условиям. 

     Uн.  р. ≥Uн. у (5.37)

     Iн.  р. ≥Iраб 

     где, Uн. р. - номинальное напряжение разъединителя

     Uн.  у - номинальное напряжение установки

     Iн.  р. - ток номинальный разъединителя

     Iраб  - максимальный рабочий ток.

     Из  предыдущих расчетах Iраб=13,2 А, номинальное  напряжение с высокой стороны Uн. у. =10 кВ

     Принимаем разъединитель РЛН-10/200 с Iн. р. =200А  и Uн. р. =10 кВ

     Проверка  выбранного разъединителя по условиям. 

     Uн.  р. =10кВ≥Uн. у. =10кВ

     Iн.  р. =200А≥Iраб=13,2А 

     Все условия выполняются, значит, разъединитель  выбран верно. 

     Таблица 5.4 Данные разъединителя заносим в таблицу.

 

     Выбор разрядников с высокой и низкой стороны.

     Защиту  элементов электроустановки от перенапряжений осуществляют при помощи вентильных разрядников. С высокой стороны  выбираем разрядник типа РВО-10 разрядник  вентильный облегченной конструкции, наибольшее допустимое напряжение U=12,7 кВ, пробивное напряжение при частоте 50 Гц не менее 26 кВ. Со стороны 0,4 кВ принимаем  вентильный разрядник типа РВН-0,5 стр.65 (л-7)

     Расчет  заземляющих устройств.

     Подстанция  питающая ферму расположена в 3 климатической  зоне, от трансформаторной подстанции отходят 3 воздушные линии (В. Л) на которых в соответствии с ПУЭ намечено выполнить 6 повторных заземлений нулевого провода. Удельное сопротивление грунта ρ0=120 Ом. Заземляющий контур в виде прямоугольного четырехугольника выполняют путем заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5 метров и диаметром 12 мм, соединенных между собой стальной полосой 40·4 мм. Глубина заложения стержней 0,8 м полосы 0,9 м.