Разработка системы электроснабжения

                                     (8. 5)

У курсовому  проекті приймається К_пер = 1.

Для двотрансформаторних  ПС приймається К_рез=1,4, а для однотрансформаторних ПС з резервуванням кабелями при напрузі 0,4 кВ К_рез = 1,3.

При визначенні допустимого тривалого струму для  кабелів необхідно враховувати відхилення параметрів навколишнього середовища від стандартних умов за допомогою поправкових коефіцієнтів К_пр та К_сер

                                     (8. 6)

де К_пр – поправковий коефіцієнт на кількість кабелів, що лежать поруч у землі К_пр = 0,9;

К_сер – поправковий коефіцієнт на температуру навколишнього середовища, якщо вона відрізняється від стандартної;

I_доп – допустимий тривалий струм провідника стандартного перерізу для стандартних умов залежно від матеріалу жил, їхньої ізоляції та способу прокладання, А (таблиця 8. 2).

Поправковий коефіцієнт на температуру навколишнього середовища можна обчислити за формулою

                                           (8. 7)

де Т_ж.н і Т_сер.н - відповідно нормована тривало допустима температура жили та нормована температура середовища, Т_ж.н = 65 °С, Т_сер.н = 15 °С;

Т_сер — фактична температура середовища, Т_сер = 20 °С.

Так для першого  цеху:

Для інших цехів  розрахунки для визначення перерізу провідника за максимальним режимом наведені в табл. 8. 2.

 

Таблиця 8. 2 – Розрахункові дані визначення перерізу провідника за 

максимальним  режимом

№	Назва	Iдоп, А	Iнорм, А	I'доп, А	Крез·Iнорм, А	Переріз жили, мм2
1	Електровозне  депо № 1	165	96,3	141,1	134,9	50
2	Електровозне  депо № 2	115	60,7	98,3	84,9	25
3	Моторвагонне  депо	115	60,7	98,3	84,9	25
4	Депо по ремонту  пасажирських вагонів	165	96,3	141,1	125,2	50
5	Фільтрувальна станція	115	60,7	98,3	84,9	25
6	Тепловозне  депо	165	154,1	141,1	200,4	50
7	Компресорна станція	75	38,5	64,1	53,9	16

 

 

8. 1. 3. Перевірка перерізу провідників на термічну стійкість

Термічна здатність  може бути оцінена найменшим перерізом провідника, термостійким до струмів КЗ:

                              (8. 8)

де В_к - тепловий імпульс струму КЗ, А²с;

І_к = І_п.о - початкове значення періодичної складової струму трифазного КЗ, А;

t - дійсний час вимикання КЗ, с;

С – температурний коефіцієнт, який враховує обмеження допустимої температури провідника, Ас^1/2 /мм², С = 92 Ас^1/2 /мм².

Величина дійсного часу вимикання КЗ визначається так:

                                          (8. 9)

де t_зах – час дії основного РЗ, с;

    T_{вимик.в} - час вимикання вимикача (приймаєио t_{вимик.в} = 0,05 с);

    Т_а - стала часу аперіодичної складової струму КЗ (Т_а = 0,05 с).

Для радіальних схем живлення ТП без апаратів на вводі  до трансформатора при коротких лініях, основним захистом є СВ. Час дії СВ можна прийняти t_св = 0,1 с. Тоді дійсний час вимикання КЗ дорівнює

Розрахунки  перевірки перерізу провідників  на термічну стійкість наведено в табл. 8. 3.

Таблиця 8. 3 – Розрахунки перевірки перерізу провідників на термічну

стійкість

№	Назва цеху	t, с	Sмін, мм2	Sек, мм2	Марка кабелю
1	Електровозне  депо № 1	0,2	65,47	60,2	ААШв–10(3х50)
2	Електровозне  депо № 2	0,2	65,47	37,9	ААШв–10(3х25)
3	Моторвагонне  депо	0,2	65,47	37,9	ААШв–10(3х25)
4	Депо по ремонту  пасажирських вагонів	0,2	65,47	60,2	ААШв–10(3х50)
5	Фільтрувальна станція	0,2	65,47	37,9	ААШв–10(3х25)
6	Тепловозне  депо	0,2	65,47	96,3	ААШв–10(3х50)
7	Компресорна станція	0,2	65,47	24,1	ААШв–10(3х16)

 

 

8. 2. Вибір електричних апаратів в електричній мережі напругою 35/6 кВ

 

Вибір ЕА напругою понад 1 кВ здійснюють за такими умовами:

1) міцності ізоляції  для роботи в тривалому режимі  та при короткочасних перенапругах

U_ном.еа  ≥ U_ном.н,                                             (8. 10)

де U_ном.е.а і U_ном._м - номінальна напруга ЕА і номінальна напруга мережі (установки), в якій застосовується ЕА відповідно;

2) допустимого  нагрівання струмами в тривалому  режимі

I_ном.еа  ≥ U_ф,                                                     (8. 11)

де I_ном.еа - номінальний струм ЕА

3) відповідності  навколишньому середовищу (нормальне,  пожежонебезпечне, вибухонебезпечне  та ін.), виду установки (зовнішня, внутрішня), її конструктивному виконанню  (стаціонарна, висувна) та ін.;

4) параметрів  основної функціональної характеристики: для комутаційних ЕА це струм вимикання (вмикання) при КЗ (комутаційна здатність), для ЕА захисту - номінальний струм плавкої вставки запобіжника чи вставка розчеплювача автомата, для ТС — це опір навантаження вторинного ланцюга;

5) струм електродинамічної  стійкості

i_дин ≥ i_у,                                                   (8. 12)

де і_у  — розрахунковий ударний струм;

6) допустимий  струм термічної стійкості I_т² за допустимий час термічної стійкості t_т

I_Т²· t_Т ≥I_К²· t,                                             (8. 13)

де I_к і t — розрахункові параметри струму КЗ і дійсного часу вимикання КЗ.

 

Вимикачі.

 

GIE - елегазовий колонковий вимикач «Шнейдер Електрик» для зовнішньої установки в розподільних електричних мережах з номінальною напругою до 40,5 кВ. Він має GMH пружинний електромеханічний привід, який підходить для швидкого АПВ.(рис.8.1)

 

Таблиця 8.4

Умови вибору	Розрахункові  дані	Технічні  дані вимикача GIE
За номінальною  напругою Uном.в  ≥ Uном.м	Uном.м = 35 кВ	Uном.в  =35 кВ
Вид установки, відповідність навколишньому середовищу	Установлюється  в приміщенні з  нормальним  середовищем	Зовнішньої  установки. Температура середовища -24+40 ° С
За здатністю  вимикання Iном.вимик ≥ Iп(t)	Iп(t) = 5,57 кА	Iном.вимик = 31,5 кА
За динамічною стійкістю ідин ≥ іу	іу = 14,6 кА	ідин = 50 кА
За термічною  стійкістю  ≥	Вк = 6,2 кА2·с

 

                              Рис. 8.1

 

Вимикач на напругу 6 кВ (рисунок 8.2).

ORTHOFLUOR FPX071604 - елегазовий високовольтний вимикач на номінальну напругу 7, 2 кВ (придатний для роботи в наших мережах напругою 6 кВ), установка внутрішня. Модульна конструкція. З роздільними полюсами.

Таблиця 8.5

Умови вибору	Розрахункові  дані	Технічні  дані вимикача FPX071604
За номінальною  напругою Uном.в  ≥ Uном.м	Uном.м = 6 кВ	Uном.в  =7,2 кВ
Вид установки, відповідність навколишньому середовищу	Установлюється  в приміщенні з  нормальним  середовищем	Внутрішньої установки. У2
За здатністю  вимикання Iном.вимик ≥ Iп(t)	Iп(t) = 13,2 кА	Iном.вимик = 16 кА
За динамічною стійкістю ідин ≥ іу	іу = 33,6кА	ідин = 50 кА
За термічною  стійкістю  ≥	Вк = 36,3 кА2·с

 

Рисунок 8.2

 

 

На  тяговій підстанції застосовуємо комірки  типу КВ -3,3 кВ(рис.8.3).

Основні характеристики:

Номінальна  напруга - 3300 В

Номінальний струм  головних ланцюгів - 4000 А

Струм термічної  стійкості (короткочасний) - 30 кА

Номінальний струм електродинамічної стійкості головних ланцюгів - 45 кА

Номінальна  напруга допоміжних ланцюгів:

- постійного  струму - 110; 220 В

- змінного струму - 220 В

Ізолятори - полімерні

Вид лінійних високовольтних під'єднань - кабельні; шинні

Умови обслуговування - одностороннє

Ступінь захисту  за ГОСТ 14254-80 - захищене виконання IP20

Вид керування - місцеве дистанційне

Максимальна кількість  і переріз високовольтних кабелів -  5x(1×240 мм²)

Типи вимикачів - ВАБ-206/30 (Gerapid, UR)

Габарити (ширина х глибина х висота) 800х1700х2350 мм.

Таблиця 8.6

Умови вибору	Розрахункові  дані	Технічні  дані вимикача ВАБ-206/30
За номінальною  напругою Uном.в  ≥ Uном.м	Uном.м = 3,3 кВ	Uном.в  =3,3 кВ
Вид установки, відповідність навколишньому середовищу	Установлюється в приміщенні з нормальним  середовищем	У2
За здатністю  вимикання Iном.вимик ≥ Iп(t)	У зв’язку зі спрощеннями в розрахунках дані параметри не розраховувались	Iном.вимик = 10 кА
За динамічною стійкістю ідин ≥ іу		ідин = 45 кА
За термічною  стійкістю  ≥

 

Рисунок 8.3

Вимірювальні  трансформатори.

Трансформатори ТОЛК-6-1 призначені для передачі сигналу вимірювальної інформації приладам вимірювання, захисту, автоматики, сигналізації та управління, а також для перевірки працездатності максимального струмового захисту при відсутності навантаження в первинному ланцюзі. Трансформаторы предназначены для установки в высоковольтные комплектные распределительные устройства (КРУ) в сетях на напряжение до 6 кВ.

Таблиця 8.7

Умови вибору	Розрахункові  дані	Технічні дані трансформатора струму ТОЛК-6-1
За номінальною  напругою Uном.т  ≥ Uном.м	Uном.м = 6 кВ	Uном.т  =6 кВ
Вид установки, відповідність навколишньому середовищу	Установлюється  в приміщенні з  нормальним  середовищем	У2
За дотриманням  умов роботи в заданому класі точності Z2ном ≥ Z2розр	Z2розр = 0,33 Ом	Z2ном = 0,5 Ом
За динамічною стійкістю ідин ≥ іу	іу = 33,6 кА	ідин = 57 кА
За термічною  стійкістю  ≥	Вк = 34,8 кА2·с