Электрические нагрузки

3.6 Расчет электрической нагрузки жилых зданий.

1. Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома (здания с1 по9)

Расчетная нагрузка квартир приведенная к вводу жилого дома, линии или к шинам напряжением 0,4 кВ ТП определим по формуле:

Ркв=Ркв.уд *n

где Ркв.уд - удельная расчетная нагрузка электроприемников квартир (домов), принимается в зависимости от типа применяемых кухонных плит и количества квартир (домов), присоединенных к вводу жилого дома, линии, ТП кВт/кварт.

n - количество квартир, присоединенных к линии, .

Для n=60 находим Ркв.уд=0,7 кВт/кварт.

Ркв=0,7*60=42 кВт

Расчетные коэффициенты для определения реактивной нагрузки линий жилых домов принимаем по табл 3.

Для квартир с плитами на природном газообразном или твердом топливе cosц=0.96, tg=0.29, Qкв=12,18 кВар, S=43,85 кВА

2. Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома с пристройкой кафе-столовая на 100 посадочных мест (частично электрифицированная) зд.№10 по г.п

Для n=40 находим Ркв.уд=0,8 кВт/кварт.

Ркв=0,8*40=32 кВт

Qкв=12,18 кВар

Нагрузка кафе- столовой: по табл 14 [3] находим Руд=0,7кВт/место

cosц=0,8 , tg=0,62

Расчетная нагрузка при смешанном питании линии (ТП) жилых домов и общественных зданий определяется по формуле:

Рр=Рзд макс+к1Рзд1+…+кiРздi

где Рзд макс- наибольшая из нагрузок зданий, питаемых линий (ТП), кВт

к1…кi- коэффициенты участия в максимуме, учитывающие долю электрических нагрузок общественных зданий или жилых домов (квартир) и силовых электроприемников (относительно наибольшей расчетной нагрузки (Рзд макс)).

Рр=70+0,4*32=82,8 кВт

Sр=70/0,85+0,4*(32/0,96)=95,7 кВА

3.Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома с пристроенным магазином с площадью 300мІ

Для n=40 находим Ркв.уд=0,8 кВт/кварт.

Ркв=40*0,8=32 кВт

S=33,3 кВА

Для прод. магазина находим Руд=0,11кВт/мІ

cosц=0,85, tg=0,7

Рр=33 кВт , Sр=53,42 кВА

4. Находим нагрузку 5 этажного 80 квартирного, жилого дома с пристроенным магазином с площадью 300мІ

Для n=80 находим Ркв.уд=0,65 кВт/кварт.

Ркв=80*0,65=52 кВт

S=33,3 кВА

Для магазина находим Руд=0,08кВт/мІ

cosц=0,92 , tg=0,43

Р=0,08*300=24 кВт

Нагрузка на вводе жилого дома:

Рр=52+0,5*24=64 кВт

Sр=52/0,96+0,5(24/0,92)=67,21 кВА

5. Находим нагрузку 9 этажного 243 квартирного, жилого дома из 7 блок-секций, с количеством лифтов 7.

Для n=243 находим Ркв.уд=0,489 кВт/кварт.

Ркв=243*0,489=118,8 кВт

S=123,75 кВА

Расчетная нагрузка 7 лифтов при электрической мощности каждого: двигатель - 7кВт; трансформаторы 1,5; 0,25; 0,63 кВт, тормоз -0,15 кВт.

ПВ=0,4 (40%)

Рр=кс?(Рni*vПВni + Рqi)

где кс-коэффициент спроса принимаемый по табл 2 [1], в зависимости от количества установок и этажности здания.

n-количество лифтовых установок.

Рni- установленная мощность лифта согласно техн. паспорту.

Рqi- нагрузка от электромагнитного тормоза, освещения и аппаратуры управления, кВт.

Для зданий до 12 этажей и количества лифтовых установок 7 кс=0,6

Рр.л=0,6*7(7v0,4 + 1,5+0,25+0,63+0,15)=29,2 кВт

cosц=0,6 , tg=1,33

Qр.л=38,86 кВар

Sр.л=48,7 кВА

Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) определяется по формуле:

Р р.жд=Ркв+0,9Рс

где Рс - расчетная нагрузка силовых электроприемников (кВт)

Рр.жд=118,8+0,9*29,2=145,1 кВт

Sр.жд=123,7+0,9*48,7=167,58 кВА

6. Находим нагрузку 9 этажного 277 квартирного, жилого дома из 8 блок-секций, с количеством лифтов 8 с пристройкой КБО на 50 раб. мест.

Для n=277 находим Ркв.уд=0,48 кВт/кварт.

Ркв=277*0,48=133,2 кВт

S=138,75 кВА

Удельная расчетная нагрузка КБО согласно табл 14 [3] Руд=0,5 кВт/кварт.

cosц=0,90, tg=0.48

Рр=25 кВт, Sр=27,7 кВА

Расчетная нагрузка 8 лифтов при электрической мощности каждого: двигатель-7кВт; трансформаторы 1,5; 0,25; 0,63 кВт; тормоз -0,15 кВт.

ПВ=0,4 (40%)

Рр.л=0,5*8(7v0,4 + 1,5+0,25+0,63+0,15)=27,8 кВт

Sр.л=46,4 кВА

Расчетная нагрузка жилого дома при наибольшей Рзд.макс=133,2кВт/кварт.

Рр=Ркв+0,9Рс+к1Ркбо

где к1-коэффициент участия в максимуме , принимаем по табл. 13 [3]

Рр=133,2+0,9*27,83+0,5*25=170,7 кВт

Sр=194,31 кВА

7. Нагрузка ясли-сад на 280 мест.

Удельная расчетная нагрузка ясли-сада Руд=0,4 кВт/место.

cosц=0,97 , tg=0.25

Рр=112 кВт , Sр=115,4 кВА

8. Нагрузка школы на 1000 учащихся.

Удельная нагрузка для школы Руд=0,14 кВт/место.

cosц=0,95, tg=0,33

Рр=140 кВт , Sр=147,37 кВА

3.7 Определение ЦЕН для размещения ТП.

ЦЕН ( центр электрических нагрузок) определяем по формулам:

Xо=?Рixi/?Pi : Yo=?Piyi/?Pi

Так для ТП-12 2Ч250 питающей здания 1, 2, 3, 17, 16:

Xо=(42*73+42*16+42*16+112*81+140*175)/42+42+42+112+140=105 м

Yo=(42*316+42*276+42*179+112*189+140*260)/42+42+42+122+140=239 м

Результаты дальнейших расчетов сводим в табл. 2.9

3.8 Нагрузка на шинах ТП напряжением 0,4 кВ.

1. Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-12, питающей здания: 1, 2, 3, 17, 18 определяем по формуле:

Sр=S зд.макс + к1Sзд1+…+knSздn

Sр=140/0,95+0,8*(112/0,97)+0,4*((60+60+60)*0,52/0,96)=278,74 кВА

кз=278,74/400*100%=69%

2. Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-13, питающей здания 8, 9, 10, 11, 13

Sр=((60+60+40+40+243)*0,446/0,96)+0,6*70/0,85+0,5*33/0,82+0,9*29,2/0,6

=319,16 кВА

кз=319,16/400*100%=79%

3.Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-14, питающей здания 4, 5, 6, 7, 12, 14, 15, 16

Sр=((60+60+60+60+80+243+277)*0,412/0,96)+0,4*112/0,97+0,5*24/0,92+

0,5*25/0,9+0,9*(29,2+27,8)/0,6=519,17 кВА

кз=519,17/630*100%=82%

3.9 Выбор схемы распределительной электрической сети

0,4 кВ.

Основным критерием построение распределительной сети 0,4 кВ является категорийность потребителей.

Для питания жилых домов высотой до 5 этажей включительно применяем петлевую магистральную линию.

Электроприемники помещений общего назначения, встроенные и пристроенные, к жилым зданиям, следует как правило питать от ВРУ ( вводного распределительного устройства ) дома. Рекомендуется применять взаимное резервирование линий напряжением 0,38 кВ, питающих в нормальном режиме раздельно силовую и осветительную нагрузку. При питании электроприемников 2 категории по одной кабельной линии, она должна состоять не менее чем из 2 кабелей.

Для питания потребителей 2 категории применяем магистральную схему с взаиморезервируемыми линиями.

Схема ВРУ ( В1,В2,В3,В4,В5,В6,В7,В8,В9) рис 2.9.

Примечание: Схема данного ВРУ предусматривается для петлевых магистральных линий.

Схема ВРУ (В10-В16), для зданий с 10 по 16 рис 2.10.

Рис 2.10

3.10 Выбор сечений кабельных линий 0,4 кВ.

1. Линия питающая здания 1,2,3 по г.п.

Наибольшая нагрузка на линию 3 нормальном режиме.

Рр=Ркв уд*n=0,58*120=69,6 кВт

Нагрузка в аварийном режиме

Рав=0,52*180=93,6 кВт

Iр=69,6/v3*0,38*0,96=110 А

Iав=148 А

Длина кабеля определяется как

Lр= Lтр*1,06+ Lмд+Lмтп

где Lтр-длина траншеи м;

Lмд-длина кабеля до ВРУ, в среднем принимается 5м;

Lмтп- длина кабеля необходимая для ввода в ТП =4м;

Таблица 2.10 Длина кабелей

Точку потокораздела мощностей находим аналогично, как для распределительной сети 10 кВ представленной в разделе 2.6.1

Р1=Р2=Р3=42 кВт

Sа-1=(Р1*Lа'-1+Р2* Lа'-2+ Р3* Lа'-3)/ Lа- а'= =(42(105+95+57)+42(105+95)+42*105)/105+95+57+104=65,4 кВт

Sа'-3=( Р1*Lа-1+Р2* Lа-2+ Р3* Lа-3)/ Lа- а'= =(42*104+42(104+57)+42(104+57+95))/105+95+57+104=60,6 кВт

На основании первого закона Кирхгофа находим мощности на других участках и определяем точку потокораздела, показана на рис 2.12

Принимаем к прокладке кабель ААШв 4Ч35с Iдоп=135 А

Загрузка кабеля в нормальном режиме:

кз=110/135*100%=80%

в аварийном режиме

кз=148/135*100%=109%<120%

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения.

Потерю напряжения в нормальном режиме для линии ТП-1-2зд в % определяем так:

?U=?Pm*Lm/eS

где Pm-активная нагрузка на участке m линии, кВт:

Lm-длина участка m линии, м:

е= UнІг/100000-коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения, для алюминиевых жил =46

S-сечение жилы кабеля, ммІ

?U=69,6*104+42*57/46*35=4,27 %

Потерю напряжения в нормальном режиме для линии ТП-3

?U=42*105/46*35=2,74 %

Потерю напряжения в аварийном режиме

?U=93,6*104+69,6*57+42*95/46*35=10,98 %

Потеря напряжения находится в пределах допустимой.

Расчет токов короткого замыкания.

Lкаб=256 м Iк=1,05U/Zт+? ZnLф

где U-фазное напряжение ,В

Zт- расчетное полное сопротивление одной фазы обмотки трансформатора, Ом

Lф- длина линии, м

Zn -полное сопротивление петли фаза-нуль, Ом/км

1,05- коэффициент компенсирующий погрешность от арифметической суммы модулей сопротивлений Zт и Zn

Для кабелей ААШв 3Ч35+1Ч16 находим по табл 5-31 Zn=1,515 Ом/км

По табл 5-30 Zт/3=0,106 Ом

Iк=10,5*220/0,106+1,515*0,256=486,5 А

Кабель условию Iпл вет *3< Iк удовлетворяет.

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч35

2. Линия питания здания 17.

Расчетная схема рис 2.13

Р1=37,3 кВт Р2=74,67 кВт

cosц=0,97 cosц=0,97

Sав=115,4 кВА

Iр=116,9 А Iав=175 А

Длина кабеля 42 м

Выбираем к прокладке кабель ААШв 4Ч50 с Iдоп=165 А.

Для двух лежащих рядом кабелей в траншее к=0,92 тогда

I'доп= к*Iдоп=0,92*165=152 А

Наибольшая нагрузка кабеля в нормальном режиме:

кз=116,9/165*100%=70%

В аварийном режиме:

кзав=175/165*100%=106%

Потерю напряжения в нормальном режиме, находим аналогично предыдущему случаю.

?U=74,67*42/46*50=1,36%

Потерю напряжения в аварийном режиме

?U=112*42/46*50=2%

Потеря напряжения находится в пределах допустимой.

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч50 Zn=1,095 Ом/км , Zт/3=0,106 Ом .

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=10,5*220/0,106+1,095*0,042=1520 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч50

3. Линия питающая здание 18.

Расчетная схема рис 2.14

Р1=46,67 кВт Р2=93,3 кВт

cosц=0,95 cosц=0,95

Рав=140 кВт

Iр=149,2 А Iав=224 А

Длина кабеля 73 м.

Выбираем к прокладке кабель ААШв 4Ч70 с Iдоп=200 А.

Для двух лежащих рядом кабелей в траншее к=0,92 тогда

I'доп= к*Iдоп=0,92*200=184 А

Наибольшая нагрузка кабеля в нормальном режиме

кз=149,2/184*100%=79,5%

В аварийном режиме

кзав=224/200*100%=112%

Потерю напряжения в нормальном режиме, находим аналогично предыдущему случаю.

?U=93,3*73/46*70=2,1%

Потерю напряжения в аварийном режиме

?U=140*73/46*70=3,2%

Потеря напряжения находится в пределах допустимой.

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч70 Zn=0,837Ом/км , Zт/3=0,106 Ом.

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,106+0,837*0,073=1382,3 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч70

4.Линия питающая здания 4,5.

Расчетная схема рис 2.14

Длина кабелей табл. 2.11

Рр=42 кВт

Рав=69,6 кВт

cosц=0,96

Iр=66,5 А

Iав=110,15 А

Выбираем кабель ААШв 4Ч25 Iдоп=115 А

Для двух лежащих рядом кабелей в траншее к=0,92 тогда

I'доп=к*Iдоп=0,92*115=105,8 А

Наибольшая нагрузка кабеля в нормальном режиме

кз=66,5/105,8*100%=62,8%

В аварийном режиме

кзав=110,15/115*100%=0,94%

Потеря напряжения в кабеле ТП-4зд в нормальном режиме находим по формуле: ?U=42*185/46*25=6,7>6%

Потеря напряжения в кабеле превышает допустимую т.е. сечение кабеля следует увеличить до ближайшего большего.

Принимаем кабель ААШв 4Ч35

Потерю напряжения в нормальном режиме ТП-4 зд

?U=42*185/46*35=4,8<6%

Потерю напряжения в нормальном режиме ТП-5 зд

?U=42*126/46*35=3,28<6%

Потерю напряжения в аварийном режиме

?U=69,6*185/46*35+42*63/46*35=9,63<12%

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч35 Zn=1,515Ом/км, Zт/3=0,091 Ом.

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,091+1,515*0,246=1382,3 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч35

5. Линия питающая здания 6,7.

Расчетная схема рис 2.16

Длина кабелей табл. 2.12

Рр=42 кВт Iр=66,5 А

Рав=69,6 кВт Iав=110 А

cosц=0,96

Выбираем кабель ААШв 4Ч50 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*165=152 А.

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения.

Для кабеля ТП-6 зд в нормальном режиме:

?U=42*73/46*50=1,34 %

Для кабеля ТП-7 зд в нормальном режиме:

?U=42*169/46*50=3,1 %

Потеря напряжения в аварийном режиме:

?U=69,6*169+42*126/46*50=8,9 %

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч50 Zn=1,095Ом/км, Zт/3=0,091 Ом.

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,091+1,095*0,296=557 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч50

6. Линия питающая здание 12.

Расчетная схема рис 2.17

Р1=52 кВт Р2=24 кВт

cosц=0,96 cosц=0,92

Lкаб=137 м

I1=52/v3*0.38*0.96=82.3 A I2=40.4 A Iав=67,2/v3*0,38=104 А

Выбираем кабель ААШв 4Ч25 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*115=105,8 А

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения.

Для линии питающей в нормальном режиме нагрузку Р1:

?U=52*137/46*25=6,19%

Потеря напряжения превышает допустимую т.е. следует принять большее сечение кабеля, принимаем ААШв 4Ч35

Потери напряжения составят:

?Uр1=52*137/46*35=4,4%

?Uр2=24*137/46*35=2,04%

?Uав=64*137/46*35=5,44%

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч35 Zn=1,515Ом/км , Zт/3=0,091 Ом .

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,091+1,515*0,137=773 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч35

7. Линия питающая здание 16.

Расчетная схема рис 2.18

Р1=37,3 кВт Р2=74,67 кВт

cosц=0,97 cosц=0,97

Рав=112 кВт Ip=116.9 A Iав=175 А Lкаб=27м

Выбираем кабель ААШв 4Ч50 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*165=152 А

Наибольшая загрузка кабеля в нормальном режиме:

кз=116,9/152*100%=76,9%

В аварийном режиме

кз=175/165*100%=106%

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения.

Для линии питающей в нормальном режиме:

?Uр1=37,2*27/46*50=0,43%

?Uр2=74,67*27/46*50=0,87%

В аварийном режиме

?Uав=112*27/46*50=1,31%

Потеря напряжения в кабеле находится в пределах допустимой.

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч50 Zn=1,095Ом/км , Zт/3=0,106 Ом .

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,106+1,095*0,027=1915,9 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч50

8. Линия питающая здание 15.

Расчетная схема рис 2.19

Р1-нагрузка квартир

Р2-нагрузка лифтов и КБО

Р1=133,2 кВт Р2=25+0,9*27,83=50,05 кВт

cosц=0,96 I2=80,7 А

I1=215 А Lкаб=30 м

Рав=170,7 кВА Sав=194,3 кВА Iав=301 А

Выбираем кабель ААШв 4Ч120 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*270=248,4 А

Наибольшая загрузка кабеля в аварийном режиме:

кзав=301/270*100%=120%

Потерю напряжения находим по формуле:

?U=(100000/ UІ)?(Pm*r0+Qm*x0)Lm

где Pm и Qm-активная и реактивная мощность на участке m.

Lm-длина участка m,км

r0=0,261 Ом/км

x0=0,0602 Ом/км

?U=(10^5/380І)(170,7*0,261+77,9*0,0602)*0,03=1,02%

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч120 Zn=0,561Ом/км , Zт/3=0,091 Ом .

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,091+0,561*0,03=2142 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч120

9. Линия питающая здание 14.

Расчетная схема рис 2.20

Р1=118,8 кВт Р2=29,2 кВт

cosц=0,96 cosц=0,6

Sкв=123,7 кВА tg=1,33

I1=188 A I2=74 A

Iав=295 А L=130 м

Выбираем кабель ААШв 4Ч120 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*270=248,4 А

Наибольшая загрузка кабеля в аварийном режиме :

кзав=295/270*100%=118%

Для линии питающей в нормальном режиме:

?Uр1=118,8*130/46*120=2,79%

?Uр2=10^5*29,2*0,13(0,261+0,0602*1,33)/380І=0,89%

В аварийном режиме

?Uав=145*130/46*120=3,4%

Потеря напряжения в кабеле находится в пределах допустимой.

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч120 Zn=0,561Ом/км, Zт/3=0,091 Ом.

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,091+0,561*0,13=1409 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч120

10. Линия питающая здания 8 и 9.

Расчетная схема рис 2.21

Рр=42 кВт Рав=69,6 кВт

cosц=0,96 Iр=66,4 А Iав=110 А

Длина кабелей табл 2.13

Выбираем кабель ААШв 4Ч25 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*115=106 А

Наибольшая загрузка кабеля в аварийном режиме:

кзав=110/115*100%=0,94%

Для линии питающей в нормальном режиме:

?Uтп-8=42*147/46*25=5,36%

?Uтп-9=42*74/46*25=2,7%

В аварийном режиме

?Uав=69,6(147+95)/46*25=14,64%

Потери напряжения в аварийном режиме превышает допустимую, принимаем большее сечение кабеля ААШв 4Ч35

?Uав=69,6(147+95)/46*35=10,46<12%

Потеря напряжения в кабеле находится в пределах допустимой.

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч35 Zn=1,515Ом/км , Zт/3=0,106 Ом .

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,106+1,515(147+95)=489 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч35

11. Линия питающая здание 10.

Расчетная схема рис 2.22

Р1=32 кВт Р2=70 кВт

cosц=0,96 cosц=0,85

Sав=95,7 кВА L=35 м

I1=51,6 A I2=127,5 A

Iав=148 А

Выбираем кабель ААШв 4Ч50 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*165=152 А

Наибольшая загрузка кабеля в аварийном режиме:

кзав=148/165*100%=0,97%

Для линии питающей в нормальном режиме:

?Uр1=32*35/46*50=0,48%

?Uр2=1,12%

В аварийном режиме

?Uав=1,26%

Потеря напряжения в кабеле находится в пределах допустимой.

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч50 Zn=1,095 Ом/км, Zт/3=0,106 Ом.

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,106+1,095*0,035=1600 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч50

12. Линия питающая здание 11.

Расчетная схема 2.23

Р1=32 кВт Р2=33 кВт

cosц=0,96 cosц=0,82

I1=51,6 A I2=62,3 A

Iав=82,6 А Sав=53,4 кВА Lкаб=130 м

Выбираем кабель ААШв 4Ч25 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*115=106 А

Наибольшая загрузка кабеля в аварийном режиме:

кзав=82,6/115*100%=78%

Для линии питающей в нормальном режиме:

?Uр1=32*130/46*25=3,6%

?Uр2=3,85%

В аварийном режиме

?Uав=6,5%

Потеря напряжения в кабеле находится в пределах допустимой.

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч25 Zn=2,028 Ом/км, Zт/3=0,106 Ом.

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,106+2,028*0,13=624,9 А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч25

13. Линия питающая здание 13.

Расчетная схема рис.2.24

Р1=118,8 кВт Р2=29,22 кВт

cosц=0,96 cosц=0,6

I1=191,5 A I2=75,4 A

Iав=259,4 А Lкаб=20 м

Выбираем кабель ААШв 4Ч95 с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей в одной траншее Iдоп=0,92*240=221 А

Наибольшая загрузка кабеля в аварийном режиме:

Кзав=259,4/221*100%=117%<120%

Для линии питающей в нормальном режиме:

?U=118,8*20/46*95=0,81%

Потеря напряжения в кабеле находится в пределах допустимой.

Найдем ток однофазного кз.

Для кабелей ААШв 4Ч95 Zn=0,661 Ом/км, Zт/3=0,106 Ом.

Аналогично предыдущему случаю находим

Iк=1,05*220/0,106+0,661*0,02=1937А

3Iпл вет < Iк

Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч95

3.11 Расчет токов К.З. на стороне 0,4 кв.

Произведем расчет тока кз на шинах напряжением 0,4 кВ ТП 12 и ТП 13.

Расчетная схема рис 2.25

Принимаем Sб=100 МВА и вычисляем сопротивление схемы замещения.

1. Система:

Xс=0, так как Sс = ?

2. Трансформатор:

Uкр=100v(Uк/100)І-(?Рм/Sн)І

где ?Рм - потери в меди трансформатора, кВт

Sн - номинальная мощность трансформатора, кВА

Uкр=v0,045І-(7/400)І=0,0414

x1=0.0414*400І/400=16.58 мОм

r1=?Рм(Uб/Sн)І=7(400/400)І=7 мОм

3. Шины:

Qc2=1.26*Q12=1.26*150=184 мм

Согласно табл. 4,3[15]

х0=0,133 мОм/м

х2=4*0,133=0,532 мОм

r2=4*10і/32*1000=0,125 мОм

4. Автомат 1000 А. По табл. 4,4-4,6 [15] сопротивление контактов r'3=0,2 мОм

сопротивление катушки r''3=0,12 мОм: сопротивление максимального расцепителя х''3=0,09 мОм

5. Сопротивление рубильника:

r4=0,08 мОм

6. Сопротивление трансформатора тока 1000/5:

r5=0,075 мОм

х5=0,078 мОм

Результирующие сопротивления:

r?=7,6 мОм

х?=17,28 мОм

Полное сопротивление:

z?=v7,6І+17,28І=18,87 мОм

Ток короткого замыкания:

Iк=400/v3*18,87=12,2 кА

При х/r =2,3 по кривой рис 4,7 [15]

ку=1,23

Iу=v2*Iк* ку= v2*12,2*1,23=21,2 кА

Согласно технического паспорта ЩО-2000 комплектуются шинами, электродинамическая стойкость которых 30-50 кА.

Выбор ЩО-2000 табл. 2.14

4 Выбор и проверка аппаратуры и токоведущих частей.

4.1 Комплектные распределительные устройства.

Для подключения питающих кабельных линий на шинах 10 кВ источника питания к установке предполагаются КРУ серии 2-10.

Комплектные распределительные устройства серии КРУ 2-10 (в дальнейшем именуемые "шкафы КРУ") предназначены для работы в электрических установках трехфазного переменного тока частоты 50 и 60 Гц напряжением 6 и 10 кВ для систем с изолированной нейтралью или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. Шкафы КРУ изготавливаются для нужд народного хозяйства и для поставки на экспорт.

Шкафы серии КРУ 2-10 включают в себя перечисленную ниже номенклатуру исполнения в зависимости от установленной в них аппаратуры главных цепей и токопроводов.

Шкафы:

a. КВЭ - комплектный шкаф с выключателем со встроенным электромагнитным приводом ВМПЭ-10; ВМПЭ-10-20; ВМПЭ-10-31,5; ВВТЭ-М-10-20; ВВТЭМ-10-31,5; ВВПЭ-10-20; ВБЧЭ-10; ВВ/TEL-10-20; ВБПЭ-10-20 и пружинно-моторным приводом VF;

b. КТН - комплектный шкаф с трансформаторами напряжения НАМИ-10; НОМ-6(10); НОЛ-08; ЗНОЛ-06;

c. КРД - комплектный шкаф с разъемными контактами;

d. КРВП - комплектный шкаф с разрядниками;

e. КСБ - комплектный шкаф с кабельными сборками и кабельными перемычками;

f. КА - комплектный шкаф комбинированный, например: с разрядниками и конденсаторами, с разрядниками и трансформаторами напряжения и т.д.;

g. КПК - комплектный шкаф с силовыми предохранителями;

h. КШП - комплектный шкаф с шинными перемычками;

i. КСТ - комплектный шкаф с силовым трансформатором.

Токопроводы:
Ш - токопроводы, соединяющие противостоящие секции КРУ при их двухрядном расположении, а также для прохода в местах строительных колонн (900 мм длины).

Примечания:

1. Шкафы кабельных сборок, шинных перемычек, с конденсаторами и разрядниками и другие могут быть выполнены без выдвижного элемента.

2. Степень защиты IP20 соответствует состоянию КРУ при закрытых дверях шкафов и релейных отсеков. При открытых дверях их степень защиты IP00 по ГОСТ 14254.

3. В шкафах КПК устанавливаются силовые предохранители с плавкой вставкой на ток не более 32 А.

Основные параметры шкафов КРУ

* - Шкафы на номинальные токи 2000; 2500; 3150 выполняются с выключателями на номинальный ток 3150 А.
** - Термическая стойкость шкафов на 630 А в течение 2 с. Устанавливаемые в КРУ измерительные трансформаторы тока на номинальные первичные токи от 50 до 400 А включительно имеют ток термической стойкости в соответствии с техническими параметрами трансформаторов тока.

Структура условного
обозначения шкафов КРУ

Характеристики и состав изделия

В состав изделия входят:

· Шкафы КРУ с аппаратурой, соединительными токопроводами и приборами по схемам соединений главных и вспомогательных цепей, выполненные в соответствии с принятой заводом документацией?заданием. Шкафы и токопроводы выполняют по ТУ 16 - 93 БПМИ 677076.001ТУ.

· Демонтированные на период транспортирования сборочные единицы и детали, монтажные материалы и принадлежности (провод, рукоятка для вката и выката выдвижного элемента), перечисленные в ведомости комплектации и демонтажа и направляемые заказчику при отгрузке.

· Запасные части, а также резервный выдвижной элемент, релейный шкаф поставляются заводом по специальному заказу.

Номинальные значения климатических факторов - по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1. При этом:

· высота над уровнем моря не более 1000 м;

· по диапазонам температур окружающего воздуха:

a. от -5°С до +40°С - для шкафов без установки подогревателей;

b. от -25°С до +40°С - для шкафов с установкой подогревателей в релейном шкафу.

Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов, испарений, химических отложений, токопроводящей пыли в концентрациях, снижающих параметры изделий в недопустимых пределах.

Классификация исполнение шкафов КРУ по силовой цепи

Электрические аппараты должны выбираться по условиям длительной работы и проверяться по условиям короткого замыкания в соответствии с ПУЭ.

Таблица 2.4 Выбор шкафа КРУ серии 2-10.

кА

В соответствии с условиями выбора по всем параметрам для подключения кабелей в РУ-10кВ ЦП принимаем шкафы КРУ серии 2-10.

4.2Камеры КСО -366 в ТП (камера силового оборудования).

Выбор камер КСО-366 производим для ТП 1.

Номинальные токи всех распределительных линий 10 кВ в аварийных режимах не превышают 192 А.

Проверка выключателей нагрузки производится по методике изложенной в [12].

Таблица 2.5 Выбор камер КСО-366

Наибольшее действующее значение полного тока кз определяем

где I? - сверхпереходной ток к.з в данном случае имеем систему бесконечной мощности I?= I?

ку=1 - ударный коэффициент

Устойчивость ошиновки камер при сквозных к.з соответствует динамической и термической устойчивости выключателя нагрузки .

В соответствии с условиями, для выбора по всем параметрам, для подключения распределительных линии 10 кВ в ТП, принимаем к установке камеры КСО - 366 с ВН 3-16

4.3. Низковольтное комплектное устройство ЩО-2000 «НЕВА» (в дальнейшем НКУ)

НКУ предназначено для распределения электроэнергии трехфазного переменного тока напряжением 380/220В и частотой 50Гц в сетях с глухозаземленной нейтралью, для защиты линий при перегрузках и коротких замыканиях, а также для управления (регулирования, автоматики), измерения, сигнализации и защиты оборудования.

· Технические характеристики

· Основные технические характеристики НКУ приведены в таблице 1.

Таблица 1

· НКУ изготавливаются по техническим условиям ТУ 3434-029-45567980-2002.

· Условия эксплуатации

НКУ могут эксплуатироваться при следующих условиях:

- температура окружающей воздуха от минус 25° С до плюс 40° С;

- относительная влажность воздуха 80% при температуре 15° С;

- высота над уровнем моря не более 1000 м;

- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих материалы и изоляцию.

При установке НКУ в помещениях с температурой ниже минус 25° С, должен быть предусмотрен обогрев помещения.

НКУ выполнены в исполнении У для категории размещения 3.1, для работы на высоте над уровнем моря до 1000 м в атмосфере типов I и II по ГОСТ 15150

Страницы: 1, 2