Электроснабжение 8-го микрорайона города Оренбурга

Таблица 17 - Выбор электрооборудования ячейки секционирования

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
		Разъединители	Вакуумный выключатель
Uрн ? Uном	10 кВ	10 кВ	10 кВ
Iрн ? Iрасч	63 А	400 А	630 А
Iпр.тер2•tтер ? I?2tф	35,4 кА2•с	1024 кА2•с	469 кА2•с
iпр.с ? iу	17,1 кА	41 кА	32 кА
Iпр.с ?. Iо(3)	8,31 кА	-		12,5 кА

Таблица 18 - Выбор электрооборудования ячейки отходящих линий

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
		Разъединители	Вакуумный выключатель
Uрн ? Uном	10 кВ	10 кВ	10 кВ
Iрн ? Iрасч	49 А	400 А	630 А
Iпр.тер2•tтер ? I?2tф	32 кА2•с	1024 кА2•с	469 кА2•с
iпр.с ? iу	17,1 кА	41 кА	32 кА
Iпр.с ?. Iо(3)	8,31 кА	-		12,5 кА

12.2 Выбор электрооборудования ячейки трансформатора ТМ-10/250

12.2.1 Выбор шинного разъединителя

Разъединитель выбираем:

- по роду установки - внутренний;

- по номинальному напряжению установки:

Uрн ? Uном; Uрн = 10 кВ; Uном = 10 кВ;

- по длительному току:

Iрн ? Iрасч; Iрн = 400 А; Iрасч = 126 А;

Выбранный разъединитель проверяем:

1) На термическую стойкость по формуле (12.1.1.1):

в

1024 кА2*С>32 кА2*C

2) На электродинамическую стойкость по формуле (12.1.1.2):

17,1 кА<41 кА

Выбранный разъединитель типа РВЗ-10/400 с приводом ПР-10 удовлетворяет условиям проверки.

12.2.2 Выбор предохранителя

Выбираем предохранитель для ЗРУ с кварцевым наполнителем серии ПК.

Предохранители выбираются:

1) По номинальному напряжению сети

Uс.ном ? Uпр.н; Uс.ном=10 кВ; Uпрн=10 кВ

2) По номинальному току плавной вставки

Iн.пл.вст?Iн.тр (12.2.2.1)

Iн.тр=14,5 А; Iн.пл.вст=20 А; Iн.пр=20 А

3) По отключающей способности

(12.2.2.2)

Iотк=12,5 кА; I(3)кз=8,53 кА

12,5 кА>8,53 кА

Выбираем предохранитель типа ПКТ-10/20. /5/

Выбранный предохранитель удовлетворяет условиям проверки.

12.2.3 Выбор выключателя нагрузки

Выключатель нагрузки выбирается:

1) по роду установки - внутренняя;

2) по напряжению Uв.ном?Uуст,

Uуст=10 кВ; Uв.ном=10 кВ

3) по номинальному току Iв.ном?Iр

Iр=14 А; Iв.ном=30 А

4) по предельному току отключения предохранителя /5/ по формуле:

(12.2.3.1)

Iотк.н=12,5 кА; I(3)кз=8,53 кА

12 кА>8,53 кА

Выбираем выключатель нагрузки типа ВНП3-17, с приводом ПР-17.

12.2.4 Выбор трансформаторов тока

Выбор ТТ аналогичен выбору ТТ ячейки питающей линии на п/ст «Шелковая».

Таблица 19 - Выбор ТТ РП-10 кВ

Параметр трансформатора	Условие выбора проверки	Типы ячеек
		ввода	секционирования	отходящей линии	ТМ
Тип транс-форматора	Определяется серией ячейки	ТПЛ-10	ТПЛ-10	ТПЛ-10	ТПЛ-10
Номинальное напряжение	Uтт.ном<Uном Uном=10 кВ	10 кВ	10 кВ	10 кВ	10 кВ
Номинальный ток:
первичный	Iрасч<I1н	126А<150 А	63 А<75А	48А<50А	14,5А<30А
вторичный	I2н=5 А	5А	5А	5А	5А
Класс точности	В соответствии с классом точности, присоединенных приборов	0,5/10р	0,5/10р	0,5/10р	0,5/10р
Номинальная вторичная нагрузка	Z2?Zном Zном=0,4 Ом	0,39 Ом	0,183 Ом	0,331 Ом	0,331 Ом
Динамическая устойчивость	iуд?iдан.ном iуд=17,1 кА	37,5 кА	37,5 кА	37,5 кА	37,5 кА
Термическая устойчивость	I2пр.тер*tтер?I2?*tф	136 кА2С	34,2 кА2С	15,2 кА2С	5,5 кА2С

12.2.5 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения

ИТН выбирается:

1) по роду установки - внутренний

2) по величине номинального напряжения Uн.итн?Uном

Uн.итн=10 кВ; Uном=10 кВ

3) по конструкции и схеме соединения обмоток:

Выбирается НТМИ-10-66УЗ со схемой соединения обмоток - Y111/Y111/Д1 /2/

4) по классу точности - 0,5

5) по вторичной нагрузке:

S2?Sном

Sном=120 ВА - номинальная мощность 3 класса точности 0,5. Нагрузка всех измерительных приборов S2, присоединенных к ИТН, приведена в таблице 20.

Таблица 20

Прибор	Место установки	Тип	Мощность одной обмотки, Вт	чис-ло обмоток	cosц	sinц	число приборов	Потребляемая мощность
								Р, Вт	Q,ВАр
Вольт-метр	Сборные шины	Э-335	2	1	1	0	4	8	0
Счетчик актив-ной энергии	Ввод 10 кВ	И-680М	2	2	0,38	0,925	1	4	3,7
Счетчик реактив-ной энергии		И-670М	3	2	0,38	0,925	1	6	14,6
Счетчик актив-ной энергии	отходящая линия	И-673М	2	2	0,38	0,925	3	12	29
Счетчик реактив-ной энергии		И-673М	3	2	0,38	0,925	3	18	43,8
Счетчик актив-ной энергии	ТМ	И-673М	2	2	0,38	0,925	1	4	3,7
Счетчик реактив-ной энергии		И-673М	3	2	0,38	0,925	1	6	14,6

Общая активная потребляемая мощность- 50 Вт;

Общая реактивная потребляемая мощность - 109,4 ВАр;

Полная мощность всех установленных приборов:

S2 = 502 + 109,42 = 114 ВА

114ВА<120ВА

Выбранный ИТН типа НТМИ-10-66УЗ удовлетворяет условиям выбора.

12.2.6 Выбор сборных шин

В РП -10 кВ применяют сборные шины прямоугольного сечения. Согласно ПУЭ сечение сборных шин РУ по экономической плотности тока не выбирают, в связи с неопределенностью в распределении рабочего тока. Шины выбираются по допустимому току нагрузки.

(12.2.6.1)

где Iдоп- допустимый ток нагрузки шины, А;

Iраб - ток нагрузки, Iраб =126 А

Камеры КСО комплектуются стандартными алюминиевыми шинами прямоугольного сечения марки АДО 60х3 мм2

Iдоп =870 А

1 А< 870 А> 126 А

Выбранные шины проверяются на термическую и электродинамическую устойчивость.

Проверяем шины на электродинамическую устойчивость:

При механическом расчете однополосных шин наибольшая сила (F) действующая на шину средней фазы (при расположении шин в одной плоскости), определяется по формуле:

(12.2.6.2)

где iуд- ударный ток при трехфазном коротком замыкании, А;

l - длина пролета между опорными изоляторами, м; l=1,1 м;

а - расстояние между фазами, м, a=0,25 м.

Сила F создает изгибающий момент (М):

Напряжение в материале шин урасч, возникающее при воздействии изгибающего момента:

(12.2.6.3)

где W- момент сопротивления шины см2 /6/

(12.2.6.4)

где b- толщина шины, см; b=0,6 см;

h- ширина шины, см; h=6 см;

Шины механические прочны если выдерживается условие:

урасч?удоп

где удоп- допустимое механическое напряжение в материале шины; удоп =40МПа; /6/

6,8 МПа<40 МПа

Выбранные шины удовлетворяют условию электродинамической стойкости.

Проверяем шины на термическую устойчивость. Минимальное термически стойкое сечение шины определяется по формуле:

(12.2.6.5)

где С - тепловая функция, С=95 /15/ Ас1/2/мм2

Smin?Sp (12.2.6.6)

25,4 мм2<360 мм2

Выбранные шины удовлетворяют условию термической стойкости.

12.2.7 Выбор изоляторов

Сборные шины крепятся на опорные изоляторы типа ОФ-10. Опорные изоляторы выбираются:

1) по номинальному напряжению

2) Uниз?Uуст

Uуст=10кВ;Uниз=10кВ

3) по допустимой нагрузке

(12.2.7.1)

где Fрасч- сила, действующая на изолятор;

Fдоп - допустимая нагрузка на голову изолятора;

(12.2.7.2)

где Fразр- разрушающая нагрузка на изгиб.

При горизонтальном или вертикальном расположении изоляторов всех фаз расчетная сила Fрасч определяется:

(12.2.7.3)

где iуд -ударный ток при трехфазном коротком замыкании, А;

l - длина пролета между опорными изоляторами, м;

a - расстояние между фазами, м;

Kn- поправочный коэффициент на высоту шины.

l=1,1м; a=0,25м; Kn=1 - шина расположена плашмя.

Выбираем изолятор типа ОФ-10-375УЗ /10/

Fразр=3675Н

Fдоп=0,6*3675=2205Н

222Н<2205Н

Выбранный изолятор удовлетворяет условиям выбора.

12.2.8 Электрооборудование ТП

РЦ-10 кВ трансформаторный подстанций комплектуется:

- вводными разъединителями типа РВЗ-10/400, привод ПР-10;

- выключателями нагрузки типа ВНП3-17 м Iном=30А, привод ПР-17;

- высоковольтными предохранителями типа ПКТ-10. Расчет и выбор параметров предохранителя представлен в таблице 21.

Таблица 21

№ ТП	Sн.тр,кВА	Iн.тр, А	Iн.пр, А	Iн.пл.вст, А
ТП-1	160	9,25	20	10
ТП-3	250	14,5	20	20
ТП-4	400	23,1	31,5	30
ТП-5	400	23,1	31,5	30
ТП-6	400	23,1	31,5	30

12.2.9 Собственные нужды РП

Потребителями собственных нужд РП является электроосвещение, электроотопление, система оперативного тока для защиты, автоматики и сигнализации, а так же нагрузки ремонтных и наладочных работ. В целях надежности, питание собственных нужд предусмотрено на напряжение 400 В от обоих выводов силовых трансформаторов на основной щит. Питающие выводы на панель собственных нужд оборудованы АВР. В РП предусматривается рабочее освещение на напряжение 220 В и аварийное на напряжение 36 В. В РУ 10 кВ для рабочего освещения фасадов камер и коридора управления используются световые капризы камер КСО-292. В помещение распределительного щита 400 В в целях большей индустриализации работ светильники устанавливаются непосредственно на панелях щита.

Электроотопление помещения РУ-10кВ предусматривается в виду того, что по техническим условиям работа камер КСО-292 допускается при температуре окружающего воздуха от минус 5єС дл плюс 35єС. Управление приборами отопления ручное с помощью автоматов, установленных на панели собственных нужд.

12.2.10 Измерение и учет электроэнергии

В РП устанавливаются следующие измерительные приборы:

- вольтметры с переключателями на каждой секции шин 10 кВ (Э-365);

- амперметры на отходящих линиях и секционном выключателе 10 кВ (Э-335);

- амперметры на стороне 0,4 кВ силовых трансформаторов (Э-335);

- вольтметр с переключателем на каждой секции шин 0,4 кВ.

В РП, предназначенных для городских электрических сетей устанавливаются счетчики: на вводных линиях - САЗУ-И670М; на отходящих линиях и силовых трансформаторах - САЗУ-И673М.

12.3 Расчет схемы распределительной сети 0,4 кВ

Городские распределительные сети 0,4 кВ могут иметь различные схемы построения. Для питания ЭП II и III категории, в частности жилых и бытовых зданий, применяют радиальную схему с двумя кабельными линиями (рисунок 10) и кольцевую схему, запитывающую 2-3 здания (рисунок 11). В кольцевой схеме в случае выхода из строя одной питающей линии, питание здания осуществляется по резервной линии.

Рисунок 10 - Радиальная схема электроснабжения 0,4 кВ

Рисунок 11 - Кольцевая схема электроснабжения 0,4 кВ

Сети 0,4 кВ выполняются трехфазными четырехпроводными, кабелем марки ААШВ. Сечения питающих линий выбираются по потере напряжения с проверкой по длительно допустимому току в нормальном и аварийном режимах /9/.

12.3.1 Расчет кабельных линий 0,4 кВ

Выбор сечения кабеля проводится по потере напряжения. Суммарные допустимые потери напряжения в сетях жилых районов города до наиболее удаленного ЭП принимаются: для трансформаторов мощностью 160 кВА - 7,62%, для трансформаторов мощностью 400 кВА - 7,85%. Располагаемые потери напряжения во внутренней проводке зданий принимаются 2% /8/.

Расчет кабельной линии 0,4 кВ рассмотрим на примере жилого дома №1, питающегося от ТП№1с мощностью трансформаторов 2х160 кВА. Электроснабжение осуществляется по двум кабелям.

Рр.ж.д. = 79,1 кВт; cosц = 0,91; l = 0,09 км

Определяется расчетное значение удельной потери напряжения:

?Uуд = ?Uкл/Ма, /8/ (12.3.1.1)

где ?Uкл - располагаемые потери напряжения в кабельной сети, %;

Ма - произведение активной нагрузки на длину участка линии, кВт*км;

Ма = Рр.ж.д.*l (12.3.1.2)

Располагаемые потери напряжения в кабельной линии на участке от ТП№1 до ввода в жилой дом №1:

?Uкл = 7,62% - 2% = 5,62 %.

Определяется момент нагрузки:

Ма = (79,1/2)*0,09 = 3,56 кВт*км;

?Uуд = 5,62/3,56 = 1,58 %/кВт*км.

По /9/ подбираем сечения кабеля с алюминиевыми жилами с ближайшим меньшим значением удельной потери напряжения:

?Uуд тб = 1,39 %/кВт*км;

Fст = 16 мм2;

Определяется фактическая потеря напряжения на участке по формуле:

?Uф = Ма*?Uуд тб, % (12.3.1.3)

?Uф = 3,56*1,39 = 4,95 %

Определяется потеря напряжения в аварийном режиме (выход из работы одного кабеля):

?Uав = Рр.ж.д.*l*?Uуд тб, % (12.3.1.4)

?Uав = 79,1*0,09*1,39 = 9,9 % > 5,62 %;

Выбираем сечение кабеля 35 мм2 с удельной потерей напряжения
?Uуд тб = 0,658 %/кВт*км.

?Uав = 79,1*0,09*0,658 = 4,68 %

Принимаем кабель марки АВВГ 3х35+1х16.

Сечение нулевого провода принимается равным половине фазного /1/.

Выбранный кабель необходимо проверить по длительно допустимому току в нормальном и аварийном режимах:

Iм ? Iдоп; (12.3.1.5)

Iав ? Iдоп (12.3.1.6)

Iм = (Р/*U*cosц)/2, А (12.3.1.7)

Iав = Р/*U*cosц, А (12.3.1.8)

Iм = (79,1/*0,4*0,91)/2 = 62,8 А;

Iав = 79,1/*0,4*0,91 = 125,6 А.

Для кабеля марки АВВГ 3х35+1х16, Iдоп = 135 А /1/. Кабель удовлетворяет условиям проверки.

Сечения кабельных линий остальных участков выбираются и проверяются аналогично. Результаты расчетов снесены в таблицы 22 и 23.

Таблица 22

№ объекта по плану	Р, кВт	l, км	Ма, кВт*км	?Uкл, %	?Uуд, %/ кВт*км	?Uуд тб, %/ кВт*км	Fст, мм2	?Uф, %	?Uав, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ТП 1
1 2 40	79,1 79,1 132	0,09 0,03 0,09	3,56 1,12 5,98	5,62	1,58 3,56 0,946	0,658 1,39 0,457	35 16 50	2,34 1,56 2,7	4,68 3,3 5,4
ТП 2
7 8 25 19 30 9 43	97,74 97,74 52 42 49,7 58,9 154	0,12 0,08 0,15 0,11 0,1 0,05 0,14	5,86 3,9 3,9 4,6 4,9 1,5 10,8	5,79	0,98 1,48 1,48 1,26 1,18 3,86 0,54	0,464 0,658 0,658 0,464 0,464 0,908 0,255	50 35 35 50 50 25 95	2,7 2,57 2,56 2,13 2,27 1,33 2,7	5,44 5,14 5,13 4,68 4,22 2,67 5,5

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10