Курсовая работа. Основная часть выбор кабелей системы электроснабжения. Выбор кабеля W6', питающего трансформатор T5

• Название: Основная часть выбор кабелей системы электроснабжения. Выбор кабеля W6', питающего трансформатор T5
• Дата: 17.02.2022
• Размер: 0.65 Mb.
• Имя файла: Курсовая работа.doc
• Тип: Документы; #365741
• страница: 1 из 3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Выбор кабелей системы электроснабжения.

1. Выбор кабеля W6', питающего трансформатор T5.

На основе данных выбираем трансформатор Т5 типа ТСЗ-160/10.

В нормальном режиме работы длительный ток нагрузки составит:

А.

Примем коэффициент загрузки трансформатора в режиме длительной нагрузки и ПАР равным 1, так как отсутствует резерв. Следовательно Iн=Iн.max=Iном.Т5=14.663 А.

Выбираем кабель на 6 кВ марки ААГ-3×10 для прокладки в канале (температура окружающей среды +350 С).

Допустимый ток термической стойкости кабеля для времени действия 0.1 с основной релейной защиты (МТО) на Q14 равен:

кА,

где: С=94 А·с2/мм2 – для кабелей с алюминиевыми однопроволочными жилами;

tс.з.=0.1 с – предполагаемое время действия основной релейной защиты;

to.Q=0.1 c – полное время отключения выключателя КЛЭП;

τа=0.01 с – постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ.

1.2 Выбор кабеля линии W6.

На основе данных выбираем трансформаторы Т3 и Т4 марки ТСЗ-160/10 ([6], табл.3.3).

В нормальном режиме работы, при коэффициенте загрузки трансформатора Т4 равном 0.7, а трансформатора Т5 – 1, ток нагрузки будет равен:

 А.

Максимально возможный ток нагрузки (ток в ПАР) равен:

 А.

Выбираем кабель на 6 кВ марки ААГ-3×10 для прокладки в канале (температура среды +350С).

 А ([1], табл. 1.3.18).

Расчётный длительно допустимый ток кабеля:

 А,

где:      

Условие не выполняется: Iн.max=35.191 А > Iдоп=33.201 А, следовательно выбираем кабель сечением 16 мм2.

 А.

Расчётный длительно допустимый ток кабеля:

 А,

где:     

Условие выполняется:

Iн.max=35.191 А < Iдоп=39.525 А

Определим экономически целесообразное сечение:

 мм2 < 16 мм2,

где: Jэ=1.4 (А/мм2) для Tmax=4000 ч

Допустимый ток термической стойкости кабеля для предполагаемого времени действия 0.1 с основной релейной защиты (МТО) на Q14 равен:

 кА.

1.3 Выбор кабеля линии W5, питающей трансформатор Т3.

Кабель питает трансформатор мощностью 160 кВА. В нормальном режиме работы, при коэффициенте загрузки трансформатора Т3 равном 0.7, ток нагрузки будет равен:

А.

Максимально возможный ток нагрузки (ток в ПАР) равен:

А.

Выбираем кабель на 6 кВ марки ААГ-3×10 для прокладки в канале (температура среды +350С).

 А ([1], табл. 1.3.18).

Расчётный длительно допустимый ток кабеля:

 А,

где:     

Условие выполняется:

Iн.max=20.528 А < I доп=33.201 А.

Определим экономически целесообразное сечение:

 мм2 < 10 мм2,

где: Jэ=1.4 (А/мм2) для T max=4000 ч

Допустимый ток термической стойкости кабеля для предполагаемого времени действия 0.1 с основной релейной защиты (МТО ) на Q13 равен:

 кА.

1.4 Выбор кабелей, питающих асинхронные двигатели (АД) М1 и М2, М3 и М4.

Номинальный ток АД серии АТД исполнения 2АЗМ1-800/6000УХЛ4 ([6], табл. 4.6):

 А,

где:  кВт – номинальная активная мощность АД .

кВ – номинальное напряжение АД ([6], табл. 4.6);

 – коэффициент мощности ([6], табл. 4.6);

 – номинальный коэффициент полезного действия АД ([6], табл. 4.6).

Выбираем кабель на 6 кВ марки ААГ-3×70 для прокладки в канале (температура среды +350 С).

А ([1], табл.1.3.18).

Расчётный длительно допустимый ток кабеля:

 А.

Условие выполняется: I ном. М=89.283 А < I доп =114.75 А.

Определяем экономически целесообразное сечение:

мм2 < 70 мм2.

При использовании кабеля со сплошными жилами допустимый ток термической стойкости для предполагаемого времени действия 0.1 с основной релейной защиты (МТО) равен:

 кА.

1.5 Выбор кабелей линий W3 и W4.

Линия питает трансформатор Т3 мощностью 160 кВ А и АД М3 мощностью 800 кВт. В нормальном режиме работы ток в линии равен:

Iн.W3=Iн.W5+Iном.М3=24.927+89.283=114.21 А.

Максимально возможный ток нагрузки (ток в ПАР) равен:

Iн.max=2·Iн.W3+Iн.W6'=2·114.21+14.663= 243.083 А.

Определяем допустимый ток кабеля :

 А,

где: Кп=1.35, принимая коэффициент загрузки линии в нормальном режиме Кз=0.6 и время ликвидации аварии равным 3 ч ([1], табл.1.3.2);

Кс.н.=0.93, принимая прокладку кабелей к РП в одной траншее (земле), лежащих рядом на расстоянии 300 мм ([1], табл.1.3.26);

Кср=1.0, для нормальной температуры среды (+150 С) ([1], табл.1.3.3).

Выбираем кабель на 6 кВ марки ААШв-3×95 для прокладки в земле (температура среды +150 С).

 А ([1], табл. 1.3.16).

Условие выполняется:

I доп. ном =225 А > I доп=193.6 А.

Определим экономически целесообразное сечение:

 мм2 < 95 мм2,

где: Jэ=1.4 (А/мм2) для T max=4000 ч ([1], табл. 1.3.36).

Допустимый ток термической стойкости кабеля для предполагаемого времени действия 1.2 с основной релейной защиты (МТЗ) на Q3 равен:

 кА.

1.6 Выбор сечения провода воздушной линии питающей РУ

Питание РУ осуществляется по двум ВЛЭП длиной 0.75 км. В свою очередь РУ питает 2 трансформатора ТM-6300/10. Номинальный ток трансформатора равен:

 А.

Максимально возможный ток (ток в ПАР) равен:

Iн.max=2·I ном. Т=2·364=728 А.

Выбираем провод марки АС сечением 330 мм2 – I доп=730 А ([1], табл. 1.3.29).

2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ

Исходная схема электроснабжения и схема замещения для расчёта токов КЗ представлены на рис. 2 и рис. 3 соответственно.

Выбранные кабели проверим на термическую стойкость при КЗ (для одиночных кабелей при КЗ в начале кабеля или при КЗ за пучком кабелей при их параллельном соединении). Расчет токов проведем для 3х точек: К-1, К-2 и К-3. Расчёт токов КЗ производится в именованных единицах.



2.1 Определение сопротивления элементов схемы замещения, приведённые к напряжению Uб= 6.3 кВ

1) Сопротивление системы:

 Ом,

где:  кВ - среднее напряжение на котором находится система.

2) Сопротивление воздушной линии 10 кВ:

Ом,

где:  Ом/км - удельное сопротивление линии.

3) Сопротивление трансформаторов Т1 и Т2 ТM-6300/10:

Ом.

4) Активное и реактивное сопротивления кабельных линий W3 и W4:

Ом;

Ом,

где: xуд, rуд - удельные сопротивления кабеля ([5], табл. 3.5).

5) Сопротивление асинхронных двигателей М1, М2, M3 и М4 (Рном.М1=800 кВт) при номинальной нагрузке:

Ом.

6) Активное и реактивное сопротивления линии W5:

Ом;

Ом.

7) Активное и реактивное сопротивления линии W6:

Ом;

Ом.

2.2 Расчет тока КЗ в точке К-1.

Суммарное сопротивление от энергосистемы до точки К-1 равно:

Ом.

Начальное значение периодической составляющей тока в месте КЗ со стороны системы:

кА.

Начальное значение периодической составляющей тока в месте КЗ со стороны асинхронных двигателей М1 и М2:

кА.

Определяем необходимость учета подпитки от АД:

,

что больше 2 и подпитка от АД учитывается.

Суммарное значение периодической составляющей тока в точке К-1 (в начале КЛЭП W3):

 кА <  кА.

Таким образом,  кА <  кА.

Вывод: Для обеспечения прохождения периодической составляющей тока КЗ в точке КЗ К-1 кабель сечением 95 мм2 подходит.

2.3 Расчет тока КЗ в точке К-2.

Результирующее сопротивление со стороны энергосистемы для точки К-2:

Ом.

Токи трёхфазного КЗ на шинах РП со стороны энергосистемы и двигателей при включенном секционном выключателе QB2:

кА;

кА.

Определяем необходимость учета подпитки от АД:

,

что больше 2 и подпитка от АД учитывается.

Суммарное значение периодической составляющей тока в точке К-2 (в начале КЛЭП W5 и W6):

 кА >  кА.

Ток термической стойкости кабеля W6 равен IтерW6=3.282 кА, а кабеля W5 – IтерW5=2.051. Следовательно сечение этих кабелей увеличим до q=35 мм2, тогда:

кА.

Заново считаем:

Ом;

Ом,

где   – новые удельные сопротивления кабелей ([5], табл. 3.5).

Таким образом,  кА <  кА.

Вывод: Для обеспечения прохождения периодической составляющей тока КЗ в точке КЗ К-2 сечение кабелей W5 и W6 мы вынуждены увеличить до 35 мм2.

2.4 Расчет тока КЗ в точке К-3.

Результирующее сопротивление со стороны энергосистемы для точки К-3:

Ом

Начальное значение периодической составляющей тока в месте КЗ:

кА >  кА.

Увеличиваем сечение кабеля отходящего от РП: мм2, тогда:

кА.

Заново считаем:

Ом;

Ом,

где   – новые удельные сопротивления кабеля ([5], табл. 3.5).

Таким образом  кА <  кА.