Электроснабжение термического цеха

 

 

 

4. Выбор силовых пунктов, автоматов и кабелей.

Все расчеты сводим в таблицы 8.

3. Выпишем значения активной и реактивной мощности для силовых пунктов  в таблицу 8.
4. На примере СП3 проведем расчет и выбор силового пункта.

Активная мощность:

 

Реактивная мощность:

 

Полная мощность:

 

Номинальный расчетный ток силового пункта:

 

Определим пиковый ток для силового пункта:

 

Где: – ток самого мощной установки подключенной к силовому пункту, , - кратность пускового тока.

К СП3 подключена самая мощная установка: Печь сопротивления проходная. Для неё:

 

 

 

Выбираем силовой пункт.

Условия выбора силового пункта:

Число подключенных выключателей на отходящие линии:

100-250А:

 

16-100A:

 

Выбираем автомат на вводе СП3.

Условия выбора автомата:

Тип – ВА55-39

Главное условие выбора

 

 

.

 

Второстепенное условие

 

 

Основываясь на этом выбираем силовой пункт ПР85096

Выбираем кабель подключения силовых пунктов к шинопроводам:

Должно выполнятся условие:

 

 

Выбираем кабель АВВГ(4х185)

 

Аналогичные расчеты проводим и для остальных СП.

 

 

Таблица 8
Наименование элементов	Рсм кВт.	Qсм кВар	Sсм кВА	Iн А	Наименование самой мощной установки	Iн.мах. А	Kп	Iп. А	Силовой пункт		Автомат				Провод
									Тип	Iдд	Тип	Iна	Iнр	Iотс	Тип	S	Iдд	Способ прокладки
СП1	27	0	27	41	Печь индукционная однофазная, 380 В	34	10	344	ПР85090	160	ВА51-39	160	160	800	АВВГ  (4х95)	95	170	в коробе
СП2	27	0	27	41	Печь индукционная однофазная, 380 В	34	10	344	ПР85090	160	ВА51-39	160	160	800	АВВГ  (4х95)	95	170	в коробе
СП3	132	19	133	203	Печь сопротивления проходная	93	1,1	212	ПР85096	250	ВА51-39	250	250	500	АВВГ  (4х185)	185	270	в коробе
СП4	84	10	84	128	Печь сопротивления проходная	93	1,1	138	ПР85096	160	ВА51-39	160	160	320	АВВГ  (4х95)	95	170	в коробе
СП5	84	10	84	128	Печь сопротивления проходная	93	1,1	138	ПР85096	160	ВА51-39	160	160	320	АВВГ  (4х95)	95	170	в коробе

 

 

 

6. Расчет токов короткого замыкания.
1. Расчетная схема, схема замещения расчета трехфазных коротких замыкания.

Расчетная схема системы электроснабжения предприятия.

Рисунок 1. Расчетная схема.

Точка короткого замыкания К1 – служит для выбора и проверки кабеля по термической стойкости.

Точка короткого замыкания К2 – Служит для настройки релейной защиты QF1.

QF1 – вакуумный выключатель на который воздействует релейная защита МТЗ и токовая отсечка (мгновенное отключение).

Точка короткого замыкания К3 – служит для проверки этих автоматов подстанции на ПКС и шинопровода на Динамическую устойчивость.

Точка короткого замыкания К4 – служит для расчетов токов короткого замыкания на вводе в распределительный шинопровод ШР4, Для проверки QS3 на ПКС.

Точка короткого замыкания К4 - Служит для проверки QS4 на ПКС, и тут же проверяется условие селективной работы автоматов QS3 и QS4.

У QS1 селективной обеспечивается его выдержкой времени 0,3 секунды установленной с помощью полупроводникового расцепителя.

Схема замещения.

Рисунок 2. Схема замещения.

На схеме замещения:

 – переходное  сопротивление контактных соединений.

Далее добавляется

 

Трехфазные КЗ бывают металлически и замыкания когда и когда в зоне КЗ горит дуга При расчете метрических КЗ можно не учитывать

 

2. Расчет Тока трехфазного короткого замыкания в начале кабельной линии, выбор высоковольтного кабеля.

Технические данные Трансформатора ГГП:

ТРДН-25000/110;

 

 

 

 

1. Определяется сопротивление системы приведенное к 10 кВт

 

2. Полное Сопротивление трансформатора:

 

3. Активное сопротивление:

 

4. Реактивное сопротивление:

 

5. Полное сопротивление цепи замыкания:

 

6.Определяется установившееся  значение периодической составляющей  тока КЗ.

 

7. Расчетные ток кабеля в нормальном режиме:

Для одного трансформатора:

 

Производим расчет для продолжительной работы экономического сечения кабеля:

 

Экономическая плотность тока кабеля ААБ проложенного в земле выбирается по справочнику:

 

Предварительно выбираем кабель ААБ(3х25)

Определяется тока кабеля в режиме допустимой перегрузки в аварийном режиме, когда трансформатор перегружен на 40% номинальной мощности.

 

 

Выбирается кабель по длительно допустимому току:

 

Предварительно выбираем кабель ААБ(3х55)

То есть в аварийно режиме высоковольтный кабель не будет нагреваться до недопустимой температуры

8. Проверка кабеля на термическую стойкость.

Термическое стойкое сечение рассчитывается по формуле:

 

Где:

 – установленное значение  периодической составляющей тока  КЗ.

 

- коэффициент тепловой  функции, которая отражает воздействие  импульса тока при КЗ. Для кабеля  с алюминиевыми жилами при  стандартных условиях нагрева:

 

Если кабель с другой изоляцией то коэффициент выбирается по таблице.

- приведенное время действия  защиты. Если в качестве релейной  защиты устанавливается реле  максимальной токовой защиты  то:

 

Где:

- время срабатывания  выключателя (0,05 с вакуумным выключателем)

- время срабатывания  релейной защиты

- это выдержка времени  селективности срабатывания автомата на цеховой ТП

это выдержка времени установленная для релейной защиты на ТПП для выполнения установленной селективности.

- постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ.

 можно взять из справочника, однако в справочнике даны очень широкие пределы, поэтому:

 

 

 

Если в решенной защите предусмотрена токовая отсечка, которая мгновенно срабатывает, при этом и не учитывается.

Если установленная токовая отсечка, то

 

Тогда

 

Принимается стандартное сечение кабеля:

 

Если токовой отсечки нет, а установлено только МТЗ, то

 

Тогда термически стойкое сечение:

 

Тогда

 

Высоковольтный кабель выбирается по 3 условиям:

1. экономическая плотность  тока при расчете нагрузки;

2. по длительно допустимому  току, в режиме перегрузки на 40%;

3.По термической стойкости;

Принимается из 3х значений наибольшее сечение.

Поэтому принимаем: ААБ(3х120)

9. Определить ударный коэффициент.

Его можно определить по формуле:

 

Так же можно определить по таблице

 

Производится проверка на динамическую стойкость шин на ГПП

 

3. Расчет токов трехфазного короткого замыкания в сети 0,4 кВ в точке КЗ.

1. Производится расчет сопротивления высоковольтного кабеля

Таблица 9
Проводник	L, км	, Ом/км	, Ом/км	, Ом	, Ом
ААБ(3х120)	0,6	0,261	0,081	0,157	0,049

 

 

2. Суммарное сопротивление на стороне 10 кВ

 

 

3. Приводятся эти сопротивления  к стороне 0,4 кВ.

 

 

4. Определяется сопротивления цехового трансформатора. Данное сопротивление трансформаторов можно определить по каталожных и паспортным данным:

 

 

 

5. Определяется суммарное сопротивление до точки КЗ К3 на шинах КТП

 

Где, – переходное сопротивление контактов и переходное сопротивление дуги (0,015 Ом).

 

 

6. Определение установившегося значения периодической составляющей

 

7. Определяется ударный коэффициент

 

 

 

8. Определяется ударный ток

 

Производится проверка магистрального шинопровода типа ШМА на динамическую устойчивость и автоматов подстанции ПКС.

Для ШМА4-1250

Условие:

 

 

Проверяем самый слаботочный автомат на подстанции:

ВА57-39

 

 

 

Условие выполняется оборудование и шинопровод выбраны правильно.

4. Расчет токов короткого замыкания в точках К4 и К5.

Для точки К4.

К4 – короткое замыкание на вводе в распределительный шинопровода или силовой пункт.

Для автомата к ШР1

 

Таблица 10
Проводник		, Ом/км	, Ом/км	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом
ШМ1	0,075	0,0338	0,0163	0,0025	0,00082
Кабель АВВГ(4х185)	0,010	0,169	0,0596			0,0012	0,00029

 

 

 

 

2. Определяется полное  сопротивление до К4

 

 

 

3. Определяется периодическая  составляющая 

 

4. Определяется апериодическая  составляющая времени

 

5. Определить ударный  коэффициент 

 

7. Определяется ударный ток

 

Проверяем автомат:

ВА55-39

 

 

 

Условие выполняется оборудование выбраны правильно.

Расчет токов короткого замыкания у электроприемника, точка К5.

В том случае добавляются сопротивления распределительного шинопровода и провода.

Таблица 11
К5
Проводник	, Ом/км	, Ом/Км	,км	,Ом	,Ом	,Ом	, Ом
ШР1, Iн=250	0,21	0,21	0,060	0,0158	0,0158
Проводник от ШР до ЭП АПВ(3х16)	0,894	0,088	0,01			0,0045	0,00044