В.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ 4 страница

 

2.3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

 

2.3.1 РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ЛЭП

Выбираем марку, и сечение кабелей от РУ 0,4 кВ подстанции до ВРУ электроприемника. Выбор и проверка сечений проводов и кабелей напряжением до 1000В производится по длительно-допустимому току и допустимой потере напряжения в линии. Выбор и проверку ЛЭП будем производить на примере жилого дома по адресу ул. Пролетарская 1-4 (№ исходных данных 1). Результаты расчетов сведем в таблицу 2.2.

 

Рассчитаем сечения по длительно-допустимому току:

S_р

I_р =                                                                                                (2.11.)

√ 3 * U_н

 

где: S_р – полная мощность электроприёмника подключённого на данный кабель.

U_н – номинальное напряжение на шинах ТП.

 

233,8

I_р. =                     = 337,5А

     √ 3 * 0,4

 

Необходимо выдержать условие:

 

I_р. ≤ I_доп.

 

Выбираем кабель ААБ (4 * 185), S_к =185мм², I_доп. = 345 А, R_уд. = 0,17 Ом, X_уд. = 0,059 Ом, L_л.1.1. = 0,15 км.

 

337,5< 345

Выбранный кабель удовлетворяет условию выбора по длительно допустимому току.

Проверяем выбранный кабель по допустимой потере напряжения.

Условием проверки является потеря напряжения, при передаче электроэнергии, в линии не более 4 – 6 % т.е.

 

∆U ≤ (4 – 6) %

 

Расчитываем потерю напряжения в линии 6 в %.

 

       P * R + Q * X

∆U =                                                                                                   (2.12.)

       U² * 10

 

Где: P – активная мощность потребителя подключённого к кабелю, кВт

Q – реактивная мощность потребителя подключённого к кабелю, кВар

U – напряжение сети, кВ

R – активное сопротивление кабеля, Ом

X – индуктивное сопротивление кабеля, Ом

 

R_каб.6. = Rуд.к. * Lл

Хкаб.б.= Худ.к.* Lл

R_каб.6. = 0,17 * 0,15 = 0,025 Ом                                       (2.13.)

X_каб.6. = 0,059 * 0,15 = 0,0088Ом                                    (2.14.)

            170,1* 0,025+ 160,43 * 0,0088

∆U_каб.1.1. =                                              = 3,92 %

            0,38² * 10

3,92 % < 6 %

 

Так как ∆U_каб.6. меньше ∆U допустимого то выбрaнный кабель удовлетворяет условию проверки по допустимой потере напряжения.

Таблица 2.2.

№ ТП.	№ дан	Наименование потребителя.	Sр, кВА.	Iр, А	Марка кабеля	Sкаб., кВА	Iдоп., А	∆Uлин., %	Rуд., Ом	Xуд., Ом	L,  км.
ТП–1	1	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	3,92	0,17	0,059	0,15
ТП–1	2	Жилой дом	88,17	127,8	ААБл (4*35)	35	135	4,34	0,92	0,064	0,1
ТП–1	3	. МВД	51,22	73,9	ААБл (4*16)	16	90	5,55	1,95	0,068	0,1
ТП–1	4	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	3,92	0,17	0,059	0,15
ТП–2	5	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	5,32	0,17	0,059	0,2
ТП–2	6	Жилой дом. Магазин.	96,3	138,9	ААБл (4*50)	50	165	5,16	0,64	0,063	0,15
ТП–2	7	Жилой дом. Юр.консульт.	76,7	110,6	ААБл (4*35)	35	135	5,76	0,92	0,064	0,15
ТП–2	8	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	4,2	0,17	0,059	0,16
ТП–3	9	Банк	64,03	92,4	ААБл (4*35)	35	135	5	0,92	0,064	0,15
ТП–3	10	Жилой дом	88,16	127,8	ААБл (4*35)	35	135	4,3	0,92	0,064	0,1
ТП–3	11	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	4,2	0,17	0,059	0,16
ТП–3	12	Жилой дом	125,4	180,9	ААБл (4*70)	70	200	5,54	0,46	0,061	0,17
ТП–4	13	. Магазин.	38,4	60	ААБл (4*25)	25	90	5,53	1,28	0,066	0,2
ТП–4	14	Жилой дом	125,4	180,9	ААБл (4*70)	70	200	3,2	0,46	0,061	0,1
ТП– 4	15	Жилой дом	88,17	127,8	ААБл (4*35)	35	135	4,3	0,92	0,064	0,1
ТП–4	16	Жилой дом	88,17	337,5	ААБл (4*185)	185	345	5,2	0,17	0,059	0,2
ТП–4	17	Жилой дом.Магазин.	88,17	127,8	ААБл (4*35)	35	135	5,2	0,92	0,064	0,12
ТП– 5	18	Жилой дом	88,17	127,8	ААБл (4*35)	35	135	5,2	0,92	0,064	0,12
ТП– 5	19	Жилой дом	110,5	172,9	ААБл (4*70)	70	200	5,77	0,46	0,061	0,2
ТП–5	20	Детский сад.	32	50	ААБл (4*16)	16	90	5,2	1,95	0,068	0,15
ТП–5	21	Жилой дом	236,1	340,7	ААБл (4*185)	185	345	5,4	0,17	0,059	0,2
ТП–6	22	Жилой дом. Аптека.	96,3	138,9	ААБл (4*50)	50	165	4,7	0,64	0,063	0,15
ТП–6	23	Жилой дом	88,17	127,8	ААБл (4*35)	35	135	5,2	0,92	0,064	0,12
ТП–6	24	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	4,2	0,17	0,059	0,16
ТП–6	25	Школа.	51,23	73,9	ААБл (4*25)	25	90	5,54	1,28	0,066	0,15
ТП–7	26	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	5,3	0,17	0,059	0,2
ТП–7	27	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	4,2	0,17	0,059	0,16
ТП–7	28	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	345	5,85	0,17	0,059	0,22
ТП–7	29	Детский сад.	32	46,2	ААБл (4*16)	16	90	5,2	1,95	0,068	0,15
ТП–7	30	Д. поликлиника.	25,6	36,9	ААБл (4*16)	16	90	5,55	1,95	0,068	0,2
ТП–8	31	Прокуратура	64,03	92,4	ААБл (4*25)	25	115	4,61	1,28	0,066	0,1
ТП– 8	32	Сбербанк.	51,2	73,9	ААБл (4*25)	25	115	5,54	1,28	0,066	0,15
ТП– 8	33	Газета « ва банк »	64,03	92,4	ААБл (4*25)	25	115	5,04	1,28	0,066	0,15
ТП– 8	34	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	185	5,31	0,17	0,059	0,2
ТП– 8	35	Жилой дом	233,8	337,5	ААБл (4*185)	185	185	5,31	0,17	0,059	0,2

 

 

2.3.2 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Для сетей, требующих обязательной защиты от перегрузки, рекомендуется использовать автоматические выключатели с комбинированными расцепителями, т.к. они ненадежно защищают сеть от перегрузок. Условиями выбора выключателей являются:

1.Номинальное напряжение.

2.Номинальный ток. Iн >Iр

Выбираем автоматические выключатели, устанавливаемые в распределительном устройстве 0,4 кВ подстанции: вводные и секционные.

Выбор аппаратов будем производить на примере ТП – 1. Остальные расчеты аналогичны, результаты расчетов сводим в таблицу 2.3.

Для вводных аппаратов QF1.1. и QF1.2. расчетной нагрузкой является нагрузка всей подстанции. Для секционного автомата QF1.3. – половина мощности подстанции.

Расчитываем ток на ТП – 1:

 

         S_т.п.1.

 I_тп.1. =

       √ 3 * U_н

        606,99

 I_тп.1. =                   = 875,9А

      √ 3 * 0,4

 

В качестве QF1.1. и QF1.2. выбираем ВА74 – 43: I_ном = 1600 А. I_рас. = 1600 А.

В качестве QF1.3. выбираем ВА74 – 40: I_ном. = 800А. I_рас. = 800 А.

 

Таблица 2.3.

№ ТП.	№ Выключателя	Sтп.,  кВА	Iтп.,  А	Тип выключателя	Iном.,  А	Iрас.,  А
ТП – 1	QF1.1.; QF1.2.	875,9		ВА74 – 43	1600	160
ТП – 1	QF1.3.	437,95		ВА74 – 40	800	800
ТП – 2	QF2.1.; QF2.2.
ТП – 2	QF2.3.
ТП – 3	QF3.1.; QF3.2.
ТП – 3	QF3.3.
ТП – 4	QF4.1.; QF4.2.
ТП – 4	QF4.3.
ТП – 5	QF5.1.; QF5.2.
ТП – 5	QF5.3.
ТП – 6	QF6.1.; QF6.2.
ТП – 6	QF6.3.
ТП – 7	QF7.1.; QF7.2.
ТП – 7	QF7.3.
ТП – 8	QF8.1.; QF8.2.
ТП – 8	QF8.3.

 

Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях

Для сетей, требующих обязательной защиты от перегрузки, рекомендуется использовать автоматические выключатели с комбинированными расцепителями, т.к. они ненадежно защищают сеть от перегрузок. Условиями выбора выключателей являются:

1.Номинальное напряжение.

2.Номинальный ток. I_ном. ≥ 1,25*I_р.

Результаты выбора сводим в таблицу 2.4.

 

Таблица 2.4

№ ТП.	№ ис. дан	Наименование потребителя.	Sр, кВА.	1,25*Iр, А	Тип выключателя	Iном.,  А	Iрас.,  А
ТП–1	1	Жилой дом	362,5	655,8	ВА74 – 40	800	800
ТП–1	2	Магаз. в жилом доме (1)
ТП–1	3	Жилой дом Щ1	523,3	948,5	ВА85 – 41	1000	1000
ТП–1	4	Киноклуб, игровой клуб, аптека, магазин, тренаж. зал, тепловой узел. в жилом доме (3) Щ2
ТП–1	5	Подземный гараж, овощехранилище.	19,2	33,8	ВА57 – 35	250	50
ТП–1	6	Хоккейная коробка, футбольное поле	12,8	23,2	ВА74 – 40	800	500
ТП–2	7	Жилой дом	351,4	636,5	ВА74 – 40	800	735
ТП–2	8	Жилой дом	326,4	853,8	ВА85 – 41	1000	950
ТП–2	9	Подземный гараж, овощехранилище.	15,5	28	ВА57 – 35	250	50
ТП–2	10	Жилой дом	146,9	265,5	ВА74 – 40	800	400
ТП–2	11	Больница в жил. доме (10)
ТП–3	12	Ц.Т.П.	166,4	301,4	ВА74 – 40	800	475
ТП- 3	13	Жилой дом	130,2	235,7	ВА74 – 40	800	130
ТП– 3	14	Жилой дом	166,9	302,3	ВА74 – 40	800	400
ТП– 3	15	Подземный гараж, овощехранилище.	19,2	34,7	ВА57 – 35	250	50
ТП– 4	16	Жилой дом	478,7	117,2	ВА57 – 35	250	250
ТП– 4	17	Аптека в жилом доме (16)
ТП– 4	18	Жилой дом	320,4	579,7	ВА74 – 40	800	800
ТП– 4	19	Жилой дом Щ1.	486,4	881,2	ВА85 – 41	1000	1000
ТП– 4	20	Маг. “Бытовая химия.”, супермаркет,турфирма, быт. электромастерская, маг. “Мебель.”, аптека., в жилом доме (19). Щ2	242,2	438,9	ВА74 - 40	800	500
ТП– 4	21	Жилой дом	183,2	331,9	ВА74 – 40	800	375
ТП– 4	22	Маг. “Аккумуляторы.”, аптека, магазин “Автозапчасти.” В жилом доме (21).
ТП– 5	23	Жилой дом	261,8	474,3	ВА74 – 40	800	500
ТП –5	24	Банк, парикмахерская, маг. “Стройматериалы.”, маг. “Мебель.”, маг. “Продукты.” В жилом доме (23).
ТП– 5	25	Подземный гараж.	19,2	34,8	ВА57 – 35	250	60
ТП– 5	26	Жилой дом	301,9	546,8	ВА74 – 40	800	650
ТП– 5	27	Жилой дом	299,5	542,7	ВА74 – 40	800	600
ТП– 5	28	Жилой дом	301,9	546,9	ВА74 – 40	800	525
ТП– 6	29	Жилой дом	192,9	349,4	ВА74 – 40	800	600
ТП– 6	30	Стоматология, в жилом доме (29).
ТП– 6	31	Магазин	12,8	23,2	ВА57 – 35	250	25
ТП– 6	32	Жилой дом Щ1	463,5	839,7	ВА85 – 41	1000	900
ТП- 6	32	Жилой дом Щ2
ТП– 6	33	Подземный гараж т/к Мир	25,6	45,3	ВА57 – 35	250	100
ТП– 7	34	Жилой дом	82,7	157,9	ВА57 – 35	250	250
ТП– 7	35	Школа	38,4	69,5	ВА57 – 35	250	70
ТП– 7	36	Жилой дом	55,3	100,3	ВА74 – 35	250	175
ТП– 7	37	Т/к Мир	51,2	92,8	ВА74 – 35	250	120
ТП– 8	38	Детский сад	32,1	58,2	ВА74 – 35	250	60
ТП– 8	39	Магазин	32,1	58,2	ВА74 – 35	250	60
ТП– 8	40	Эл. связь: Сибирьтелеком	32,1	58,2	ВА74 – 35	250	60
ТП– 8	41	Жилой дом	193,2	350	ВА74 – 40	800	600
ТП– 8	42	Фирма “Адвокаты.”, МВД “Отдел по эконом. Преступлениям.”, в жилом доме (41)

 

2.4 ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ НА ДЕЙСТВИЕ ТОКОВ К.З.

 

Для проверки оборудования ТП на действие токов К.З. на стороне 0,4 кВ требуется:

1. расчитать активное, индуктивное и полное сопротивление трансформатора.

2. расчитать полное сопротивление за трансформатором.

3. привести ток К.З. к стороне 0,4 кВ.

4. расчитать ударный ток и по нему проверить выбранные выключатели, сравнив его с током предельной коммутационной способности выключателя.

Проверку будем производить на примере ТП – 1,  остальные расчеты аналогичны, результаты расчётов сводим в таблицу 2.5.

Активное сопротивление трансформатора:

           ∆ Р_к.з. * U_н.² * 103

 R_т.1. =                                                                              (2.15.)

                  S_н.²

              11 * 10² * 103

 R_т.1. =                                      = 1,1 Ом.

                       1000²

 

Индуктивное сопротивление трансформатора:

 

            10 * U_к. * U_н²

 X_т.1. =                                                                               (2.16.)

                 S_н.

         10*5,5 * 102

 X_т.1. =                               = 5,5 Ом

             1000

 

Полное сопротивление трансформатора:

Z_т.1. = √ R_т.1.² + X_т.1.²                                                                         (2.17.)

Z_т.1. = √ 1,1² + 5,5² = 5,61 Ом

 

Суммарное сопротивление:

 

Z_сум. = Z_уч. + Z_т.1.                                                               (2.18.)

Z_сум. = 0,984 + 5,61 = 6,6 Ом

 

Рассчитаем ток короткого замыкания в точке КЗ за трансформатором на стороне 0,4 кВ:

 

         U_в.н.²

 I_к.з. =                                                                                (2.19.)

          √3 * Z_сум. * U_н.н.

 

            100

I_к.з. =                                 = 21,9 кА

         √ 3 * 6,6 * 0,4

 

По этому току будем проверять все автоматы на подстанции.

Проверка автоматических выключателей на действие токов К.З.

Необходимо выдержать условие:

 

i_уд. ≤ i_дин. = I_п.к.с.

 

Расчитываем ударный ток на стороне 0,4 кВ:

i_уд. = √2 К_у. * I_к.з.

 

где: I_к.з. – ток короткого замыкания на стороне 0,4 кВ,

К_у. – ударный коэффициент. К_у. = 1

i уд = √2 *1 * 21,9 = 30,9 кА

 

Так как для всех выбранных автоматических выключателей на ТП – 1 значение предельной коммутационной способности больше 30,9 кА, значит они обладают динамической стойкостью.

 

Таблица 2.5.

№ ТП.	iуд.,  кА.	Тип автомата.	Iп.к.с.,  кА.	Примечания.
ТП – 1	30,9	ВА74 - 40	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 1	30,9	ВА85 – 41	60	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 1	30,8	ВА57 – 35	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 2	30,8	ВА74 – 40	65	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 2	30,8	ВА74 – 40	60	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 2	30,8	ВА85 – 41	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 2	30,9	ВА57 – 35	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 3	30,9	ВА74 – 40	65	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 3	31	ВА57 – 35	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 4	31	ВА74 – 40	65	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 4	30,9	ВА85 – 41	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 5	30,9	ВА74 – 40	65	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 5	30,9	ВА57 – 35	60	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 6	30,7	ВА74 – 40	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 7	30,7	ВА57 – 35	65	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 7	30,7	ВА85 – 41	60	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 7	30,8	ВА74 – 40	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 8	31	ВА57 – 35	80	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 8	31	ВА74 – 35	60	Удовлетв. условию проверки.
ТП – 8	30,7	ВА74 – 40	80	Удовлетв. условию проверки.