Перевірка обраних кабелів на термічну стійкість К струмів короткого замикання

2.6 Перевірка обраних кабелів на термічну стійкість К струмів короткого замикання

Мінімальний перетин кабелю по термічній стійкості й струмам короткого замикання визначається по формулі.

(- коефіцієнт термічної стійкості, для алюмінію він дорівнює дванадцяти.

Iк - струм короткого замикання наприкінці кабелю.

tn - наведений час яке визначається по кривих.

tn = (( t, (" ).

Тому що крапки короткого замикання перебувають на великому відстань від джерела харчування те можна вважати Iк = I( = I" = In

(" = 1

t - дійсний час протікання струму короткого замикання від моменту виникнення К моменту відключення короткого замикання, цей час складається із часу спрацьовування захисту й часу спрацьовування вимикача.

t = t захисту + t вим.

Захист повинний бути виконаний по східчастій ознаці, тобто кожний наступний захист, уважаючи від споживача до джерела харчування повинне бути більше за часом на щабель часу ((t).

Приймемо (t = 0,5 с.

Приймемо час спрацьовування захисту першого щабля t зах.1=0,5 с.

Орієнтуючись на використання вакуумних високовольтних вимикачів приймемо власний час спрацьовування вимикача при відключення t вим. = 0,1 з, тоді дійсний час першого щабля захисту буде t1 = t зах. + t вим. = 0,5 + 0,1 = 0,6 с.

Час другого щабля захисту t2 = t1 + (t + t вим. 0,6+0,5+0,1=1,2с.

Дійсний час третин захисту t3 = t2 + (t + t вим. = 1.2+0.5+0.1=1.8 c.

Користуючись кривими для визначення наведеного часу, знаходимо його.

Для першого щабля tn1 = 0,68 з,

другого щабля tn2 = 0.92 з,

третин щабля tn3 = 1,22 с.

Визначимо мінімальний перетин першого кабелю по термічній стійкості.

По термічній стійкості перший кабель марки

ААШВ-10-3 (3(185) підходить, тому що 107<3(185.

Визначимо мінімальний перетин другого кабелю по термічній стійкості.

По термічній стійкості перший кабель марки

ААШВ-10-2 (3(240) підходить, тому що 79<3(240.

Визначимо мінімальний перетин третього кабелю по термічній стійкості.

По термічній стійкості перший кабель марки

ААШВ-10- (3(50) не підходить, тому що 53>50 значить вибираємо кабель марки ААШВ-10-(3(70).

Визначимо мінімальний перетин четвертого кабелю по термічній стійкості.

По термічній стійкості перший кабель марки

ААШВ-6- (3(35) не підходить, тому що 60>35 значить вибираємо кабель марки ААШВ-6- (3(70).

2.7 Вибір апаратури й устаткування розподільних підстанцій

1)  Вибір апаратури й устаткування на РУ-10 кВ.

			Ввод 2
	Ввод 1

На РУ-10 кВ вибираємо високовольтні вимикачі й трансформатори струму. Вимикачі вбирають по номінальному струмі й номінальній напрузі, місцю установки й перевіряються на здатність, що відключає, на термічну й динамічну стійкість до струмів короткого замикання.

Орієнтуємося на використання комплектних розподільних пристроїв типу КРУ й вакуумні вимикачі струму ВВТЕ-М.

Вакуумні вимикачі випускаються на напругу 6 кВ і 10 кВ.

Номінальні струм 630, 1000, 1600.

Вибираємо вступної вимикач.

,

де I рас. - розрахунковий струм.

I n - струм кабелю.

S - потужність трансформатора.

Попередньо вибираємо вимикач на 1000 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 3.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 10 кВ Iрас. = 771 А Iк.з = 8,07 кА iуд. = 20,48 ка Sк.з = 139 мва	Uном. = 10 кВ Iном. = 1000 А Iотк. = 20 ка iуд. = 51 ка Sотк. = 350 мва

Тому що жоден з розрахункових величин не перевищує відповідного значення припустимої величини, то остаточно приймаємо К установки вимикач 10-20-1000.

Вибираємо на уведення трансформатора струму.

Трансформатори струму вибираємося по номінальній напрузі й номінальному струмі першої обмотки й перевіряються на термічну й динамічну стійкість К струмів короткого замикання. Трансформатори струму виготовляються на наступні номінальні струми первинної обмотки: 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000 і при струмі на вторинній обмотці п'ять амперів.

Попередньо вибираємо трансформатор струму на 800 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 4.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 10 кВ Iрас. = 771 А	Uном. = 10 кВ Iном. = 800 А Кt = 120 Кд = 250

По термічній і динамічній стійкості попередньо прийнятий трансформатор струму підходить, і остаточно приймаємо

трансформатор марки Твлм-10-Р/р-800/5.

2)  Вибираємо секційний вимикач на РУ-10 кВ.

Визначаємо розрахунковий струм.

Попередньо вибираємо вимикач на 630 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 5.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 10 кВ Iрас. = 385 А Iк.з = 8,07 кА iуд. = 20,48 ка Sк.з = 139 мва	Uном. = 10 кВ Iном. = 630 А Iотк. = 20 ка iуд. = 51 ка Sотк. = 350 мва

Тому що жоден з розрахункових величин не перевищує відповідного значення припустимої величини, то остаточно приймаємо К установки вимикач 10-20-630.

Для цього вимикача попередньо вибираємо трансформатор струму на 400 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 6.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 10 кВ Iрас. = 385 А	Uном. = 10 кВ Iном. = 400 А Кt = 120 Кд = 250

По термічній і динамічній стійкості попередньо прийнятий трансформатор струму підходить, і остаточно приймаємо

трансформатор марки Твлм-10-Р/р-400/5.

3)  Вибираємо вимикач на трансформатор.

S = 6300 кВа

I рас. = 534 А

Попередньо вибираємо вимикач на 630 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 7.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 10 кВ Iрас. = 534 А Iк.з = 8,02 кА iуд. = 20,35 ка Sк.з = 138 мва	Uном. = 10 кВ Iном. = 630 А Iотк. = 20 ка iуд. = 51 ка Sотк. = 350 мва

Тому що жоден з розрахункових величин не перевищує відповідного значення припустимої величини, то остаточно приймаємо до установки вимикач 10-20-630.

Для цього вимикача попередньо вибираємо трансформатор струму на 600 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 8.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 10 кВ Iрас. = 534 А	Uном. = 10 кВ Iном. = 600 А Кt = 120 Кд = 250

По термічній і динамічній стійкості попередньо прийнятий трансформатор струму підходить, і остаточно приймаємо

трансформатор марки Твлм-10-Р/р-600/5.

4)  Вибираємо вимикач на трансформатор.

S = 1000 кВа

I рас. = 79 А

Попередньо вибираємо вимикач на 630 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 9.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 10 кВ Iрас. = 79 А Iк.з = 8,02 кА iуд. = 20,35 ка Sк.з = 138 мва	Uном. = 10 кВ Iном. = 630 А Iотк. = 20 ка iуд. = 51 ка Sотк. = 350 мва

Тому що жоден з розрахункових величин не перевищує відповідного значення припустимої величини, то остаточно приймаємо до установки вимикач 10-20-630.

Для цього вимикача попередньо вибираємо трансформатор струму на 100 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 10.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 10 кВ Iрас. = 79 А	Uном. = 10 кВ Iном. = 100 А Кt = 120 Кд = 250

По термічній і динамічній стійкості попередньо прийнятий трансформатор струму підходить, і остаточно приймаємо трансформатор марки Твлм-10-Р/р-600/5.

Для контролю ізоляції й вимірів на кожній секції РУ-10 кВ установлюємо по одному трансформаторі напруги типу НТМ-10-66.

Для захисту цього трансформатора те коротких замикань підключаємо його через плавкий запобіжник ПКТ-10.

Для захисту апаратури й устаткування від перенапруг на кожною секцію встановлюємо по комплекті вентильних розрядників РВП-10.

Для захисту кабельних ліній від однофазних замикань на землю на кожний кабель установлюємо трансформатор струму нульової послідовності типу ТЗЛ. На кожної секцій передбачаємо по одного резервного осередку з таким же вимикачем як на вступного осередку.

1)  Вибір апаратури й устаткування на РУ-6 кВ.

 

Розрахунковий струм для вибору вступного вимикача буде.

,

де I рас.- струм розрахунковий.

n- кількість двигунів.

I ном. дв. - номінальний струм двигуна.

Для контролю ізоляції й вимірів на кожній секції РУ-10 кВ установлюємо по одному трансформаторі напруги типу НТМ-10-66.

Для захисту цього трансформатора те коротких замикань підключаємо його через плавкий запобіжник ПКТ-10.

Для захисту апаратури й устаткування від перенапруг на секції встановлюємо по комплекті вентильних розрядників РВП-10.

Для захисту кабельних ліній від однофазних замикань на землю на кожний кабель установлюємо трансформатор струму нульової послідовності типу ТЗЛ. На кожної секцій передбачаємо по одного резервного осередку з таким же вимикачем як на вступного осередку.

Розраховуємо струм для вибору вступного вимикача на РУ-6 кВ.

Попередньо вибираємо вимикач на 1600 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 11.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 6 кВ Iрас. = 1326 А Iк.з = 5,34 кА iуд. = 13,55 ка Sк.з = 57 мва	Uном. = 10 кВ Iном. = 1600 А Iотк. = 20 ка iуд. = 51 ка Sотк. = 350 мва

Тому що жоден з розрахункових величин не перевищує відповідного значення припустимої величини, то остаточно приймаємо до установки вимикач 10-20-1600.

Для цього вимикача попередньо вибираємо трансформатор струму на 1500 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 12.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 6 кВ Iрас. = 1326 А	Uном. = 10 кВ Iном. = 1500 А Кt = 120 Кд = 250

По термічній і динамічній стійкості попередньо прийнятий трансформатор струму підходить, і остаточно приймаємо

трансформатор марки Твлм-10-Р/р-1500/5.

2)  Вибираємо секційний вимикач.

Попередньо вибираємо вимикач на 1000 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 13.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 6 кВ Iрас. = 663 А Iк.з = 5,34 кА iуд. = 13,55 ка Sк.з = 57 мва	Uном. = 10 кВ Iном. = 1000 А Iотк. = 20 ка iуд. = 51 ка Sотк. = 350 мва

Тому що жоден з розрахункових величин не перевищує відповідного значення припустимої величини, то остаточно приймаємо до установки вимикач 10-20-1000.

Для цього вимикача попередньо вибираємо трансформатор струму на 800 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 14.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 6 кВ Iрас. = 663 А	Uном. = 10 кВ Iном. = 800 А Кt = 120 Кд = 250

По термічній і динамічній стійкості попередньо прийнятий трансформатор струму підходить, і остаточно приймаємо

трансформатор марки Твлм-10-Р/р-800/5.

3)  Видираємо вимикач для харчування двигуна.

 

Iрас.= Iдв.=51 А

Попередньо вибираємо вимикач на 630 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 15.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 6 кВ Iрас. = 51 А Iк.з = 5,34 кА iуд. = 13,55 ка Sк.з = 57 мва	Uном. = 10 кВ Iном. = 630 А Iотк. = 20 ка iуд. = 51 ка Sотк. = 350 мва

Тому що жоден з розрахункових величин не перевищує відповідного значення припустимої величини, то остаточно приймаємо до установки вимикач 10-20-630.

Для цього вимикача попередньо вибираємо трансформатор струму на 100 ампер.

Становимо порівняльну таблицю.

Таблиця № 16.

Розрахункові величини	Припустимі величини
Uном = 6 кВ Iрас. = 57 А	Uном. = 10 кВ Iном. = 100 А Кt = 120 Кд = 250

По термічній і динамічній стійкості попередньо прийнятий трансформатор струму підходить, і остаточно приймаємо трансформатор марки Твлм-10-Р/р-100/5.

Вибір апаратури й устаткування на РУ-0,4 кВ

Для харчування низьковольтних споживачів вибираємо комплектні трансформаторні підстанції й відповідно К комплектних розподільних пристроїв КРУ-0,4 кВ.

Як комутаційна апаратура використовуємо автоматичні вимикачі на вступних і секційних осередках використовуємо вимикачі типу Е-25 (електрон на 2500 А).

Для харчування зосереджених навантажень двигунів великої потужності використовуємо автоматичні вимикачі марки АВМ (автомат повітряний модернізований).

Для харчування малопотужних споживачів використовуємо автоматичні вимикачі серії А-3000.

Для цілей виміру й обліку електроенергії будемо використовувати трансформатори струму котушкового типу марки ТК.

2.8 Компенсація реактивної потужності

Згідно провідних вказівок по підвищенню cos( в установках промислових підприємств рекомендується:

1.  При необхідній потужності пристроїв, що компенсують, менш 5000 квар і напруга 6 кВ необхідно використовувати батареї статичних конденсаторів, а при напруга К 1000 У всіх випадках використовуються статичні конденсатори. При розрахунку необхідної потужності конденсаторних батарей припускаємо, що cos( після компенсації повинен бути cos(=0,94

2.  Високовольтні навантаження компенсують установкою високовольтних конденсаторів, а низьковольтні низьковольтними конденсаторами.

Вибираємо пристрої, що компенсують, на РУ-6 кВ, необхідна потужність, що компенсує, визначається по формулі.

, кВар

(=0,9 - коефіцієнт враховуюче можливе підвищення cos( способами не пов'язаними з установкою конденсаторних батарей.

P- розрахункова активна потужність установки.

tg(1 - тангенс кута зрушення фаз відповідному коефіцієнту до комутації.

Беремо два комплекти конденсаторних установок марки КК-6-1125ЛУЗ; КК-6-1125ПУЗ.

Визначаємо дійсний розрахунковий cos(.

 cosj = 0,99

Вибираємо пристрої, що компенсують, на РУ-0,4 кВ, необхідна потужність, що компенсує, визначається по формулі.

Беремо один комплект конденсаторних установок марки КК-0,38-320Н.

Визначаємо дійсний розрахунковий cos(.

 cosj = 0,96

Література

 

1.  Б.Ю. Липкин: Електропостачання промислових підприємств і установок. –К., 2000

2.  Довідник по проектуванню електропостачання лінії електропередачі й мереж // за редакцією Я. М. Большама, В. И. Круповича, М. Самоверова. – К., 2003

3.  Довідник по електропостачанню промислових підприємств // за редакцією А. А. Федорова, Г. В. Сербиновского. К., 1991 рік.

4.  Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - М., 2000

5.  Федоров. А. А., Старнов. Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М., 1987