Электроснабжение завода транспортных трансмиссий

В выпускной квалификационной работе представлен проект электроснабжения завода транспортных трансмиссий.
На основании расчета электрических нагрузок и технико-экономического анализа разработаны схема внешнего электроснабжения напряжением 110 кВ и схема внутризаводского электроснабжения напряжением 10 кВ. Произведен выбор и расчёт силовых трансформаторов цеховых ТП и кабельных линий напряжением выше и до 1 кВ.
С учётом определенных токов короткого замыкания выбрано оборудование: подстанция открытого типа с элегазовыми выключателями напряжением 110 кВ; комплектный закрытой токопровод ТЗК-10 кВ, распределительные ячейки К-104М с вакуумными выключателями; кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена; силовые трансформаторы типа ТМГ.
Произведена оптимизация мощности устройств компенсации ...

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Технический паспорт........................................................................................ 6
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по ремонтно-механическому цеху………………… 8
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию .................................. 14
1.3 Расчёт картограммы электрических нагрузок……................................ 14
2 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов…………................................... 22
2.2 Расчёт цеховых трансформаторных подстанций ................................... 22
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ……………………………………………………………………
28
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ…………………………………………………………..
32
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
ГПП…………………………………...……………………………………….
33
4.2 Выбор ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия……………………………………………………...……………
35
4.3 Расчет токов короткого замыкания……………………..……...…........ 36
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры.……...………. 37
4.5 Определение технико-экономических показателей схем внешнего электроснабжения………………………………………………….……...……….
41
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения... 43
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ

5.1 Выбор напряжения………………………………………..……...……… 45
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия…… 45
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети……..……...……… 45
5.4 Выбор питающих линий………………………………….……...……… 46
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ……………………………... 50
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП….. 57
7.2 Выбор выключателей КРУ........................................................................ 57
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ......................................... 58
7.4 Выбор трансформаторов напряжения ..................................................... 60
7.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводах цеховых ТП........................ 62
7.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП….. 63
7.7 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам
короткого замыкания………..………………………………………………
63
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд.......................................... 65
7.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУ НН ТП……………………………………………………………………..
65
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ............................................................................................................
67
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС….. 74
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
10.1 Защита релейная трансформатора ЭТМПК-2000/10
10.1.1 Мгновенная токовая ………………………….……………… 11
10.1.2 Защита от перегруза……………………….…………………. 13
10.1.3 Защита от однофазных замыканий на землю………………. 14
10.1.4 Защита от изменения давления масла в баке трансформатора... 15
10.1.5 Температурная защита…………………………………….……… 16

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 16

Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электро- энергией электроприемников предприятия и должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать требуемую надежность электроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость, позволяющую обеспечивать оптимальные режимы эксплуатации как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
По мере раз вития электропотребления к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, осуществления в широких масштабах диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих расчленять системный, комплексный подход, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Таким образом, создание рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых подстанций и ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.

.Результаты расчета потерь в воздушных линиях в схемах на напряжение 35 и 110 кВ, определенные по формулам (4.5) – (4.9), представим в таблице 4.2.Таблица 4.2 – Определение потерь электроэнергии в воздушных линиях,кВ,кВА,А,А,мм2,мм2,Ом/км,Ом/км,км,35223061843681671504500,200,8059110231536112255702650,430,80144.3 Расчет токов короткого замыканияИсходная схема и схема замещения для расчёта токов короткого замыкания представлена на рисунке 4.3.Рисунок 4.3 – Схема для расчёта токов короткого замыканияОпределим сопротивление элементов схемы замещения.Сопротивление системы.(4.10)где – базисная мощность, МВА; – мощность короткого замыкания, МВА..Ток короткого замыкания в точке .(4.11) кА.Ударный ток короткого замыкания в точке 1:.(4.12)где – ударный коэффициент [3]. кА.Сопротивление воздушнойлинии.(4.13)где – удельное реактивное сопротивление воздушной линии, Ом/км; – базисное напряжение, В..Ток короткого замыкания в точке .(4.14) кА.Результаты расчета токов короткого замыкания для схем на напряжение 35 и 110 кВ, произведенного по формулам (4.10) – (4.14), представим в таблице 4.3.Таблица 4.3 – Расчет токов короткого замыкания,кВ,МВА,кВ,МВА,о.е.,о.е.,кА,кА,кА,кА351000378501,180,2413,311,032,328,1110100011533300,300,0316,715,440,739,14.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратурыВыключатели выбираются по условиям [3]:– по номинальному напряжению;(4.15)– по номинальному току;(4.16)где – ток утяжеленного режима цепей питающих линий, А;Ток утяжеленного режима цепей питающих линий;(4.17)– по отключающей способности, которая характеризуется номинальным током отключения в виде действующего значения периодической составляющей отключающего тока;(4.18)– по электродинамической стойкости,(4.19);(4.20)где , – действующее и амплитудное значения предельного сквозного тока КЗ, А;– по возможности отключения апериодической составляющей тока КЗ в момент расхождения контактов по условию:;(4.21)Апериодическая составляющая тока КЗ вычисляется по формуле:,(4.22)где – время от начала КЗ до прекращения соприкосновения контактов, с; – постоянная времени затухания апериодической составляющей КЗ, [3].Расчетное время ,(4.23)где – минимальное время действия релейной защиты, с; – собственное время отключения выключателя, с.Завод-изготовитель [9, 10] гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключаемом токе для времени :.(4.24)– по термической стойкости к тепловому импульсу тока КЗ:,(4.25)где - полный тепловой импульс КЗ, .Полный тепловой импульс,(4.26)где – время от начала короткого замыкания до его отключения, с.Время от начала короткого замыкания до его отключения,(4.27)где – время действия основной защиты трансформатора, с;– полное время отключения выключателя, с.Сравнение расчетных величин и каталожных данных [9, 10] выбранных выключателей по выражениям (4.15) – (4.27) представим в таблице 4.4.Таблица 4.4 – Выбор выключателейУсловия выбораРасчетныеданныеКаталожные данныеВБЭТ-35III-25/630Расчетные данныеКаталожные данныеВЭБ-110-40/1250; кВ; кВ; кВ; кВ;; А; А; А; А;; кА; кА; кА; кА;; кА; кА; кА; кА;; кА; кА; кА; кА;; кА; кА; кА; кА;.Разъединители выбираются, согласно условиям [3]:– по конструкции, роду установки;– по номинальному напряжению;(4.28)– по номинальному току;(4.29)– по электродинамической стойкости:,(4.30);(4.31)– по термической стойкости:;(4.32)Сравнение расчетных величин и каталожных данных [11] выбранных разъединителей по выражениям (4.28) – (4.32) представим в таблице 4.5.Таблица 4.5 – Выбор разъединителейУсловия выбораРасчетныеданныеКаталожныеданныеРГ-35/1000У1Расчетные данныеКаталожныеданныеРГ-110/1000У1; кВ; кВ; кВ; кВ;; А; А; А; А;; кА; кА; кА; кА;.;С целью учета потерь электроэнергии в силовых трансформаторах главной понизительной подстанции предприятия принимаем решение установить приборы учета на стороне высокого напряжения. Счетчики электроэнергии подключаются ко вторичным обмоткам трансформаторов тока и трансформатора напряжения. Выбор трансформаторов напряжения представим в таблице 4.6.Таблица 4.6 – Выбор трансформаторов напряженияПрибор и место его установкиТипМощ-ть одной обм-ки, ВАЧисло обм-кЧисло приборовОбщая мощность, Вт, вар35 кВWЦепи питающих линийД-3351,521,00,013,0-varД-3351,520,01,01-3,0PIKЦепи питающих линийСЭТ-4ТМ.03М [12]1,520,80,610,80,6Итого3,83,6НАМИ-35УХЛ1 [13] 110 кВWЦепи питающих, линийД-3351,521,00,013,0-varД-3351,520,01,01-3,0PIKСЭТ-4ТМ.03М1,520,80,610,80,6Итого3,83,6ЗНОГ-110У1 [14] Для защиты оборудования главной понизительной подстанции предприятия от перенапряжений выбираем по каталогу [15] следующие ограничители перенапряжения: ОПН-35/40,5, ОПН-110/56, ОПН-110/88.4.5 Определение технико-экономических показателей схем внешнего электроснабженияПри сравнении вариантов учитывается коммутационная аппаратура отходящих линий от питающей подстанции энергосистемы, воздушные линии, коммутационные и контрольно-измерительные аппараты, силовые трансформаторы ГПП.Годовые приведенные затраты находятся из выражения [3]:,(4.33)где - стоимость годовых потерь электроэнергии; - сумма капитальных затрат i-ой группы одинаковых электроприемников.Общие ежегодные отчисления от капитальных вложений,(4.34)где - нормативный коэффициент эффективности; - отчисления на амортизацию;- расходы на обслуживание.При проектировании сетей электроснабжения промышленных предприятий учитывается стоимость потерь электроэнергии по двухставочному тарифу:,(4.35)где - удельная стоимость потерь электроэнергии, .,(4.36)где - поправочный коэффициент;- основная ставка тарифа, [16, 17]; - стоимость одного кВт·ч электроэнергии, [16, 17]; - отношение потерь активной мощности предприятия в момент наибольшей активной нагрузки энергосистемы к максимальным потерям активной мощности предприятия...Результаты технико-экономических расчетов по выражениям (4.33) – (4.36) сведем в таблицу 4.7 и 4.8. Стоит отметить, что при определении стоимости электрооборудования руководствовались данными представленными в [18].Таблица 4.7 – Технико-экономические показатели варианта 35 кВНаименованиеЕд.изм.Кол-воСт-стьед-цытыс.руб,тыс.руб,1/год,тыс.руб/годкВтч/год,тыс.руб/годПрив.затр., тыс.руб/ год12345678910Разъединитель РГ1-35/1000У1пол12414920,19395Разъединитель РГ2-35/1000У1пол12516120,193118Выключатель ВБЭТ-35III-25/630шт485034000,193656Трансформатор напряженияНАМИ-35УХЛ1шт22204400,19385   ОПН-35/40,5шт12151800,19335   Трансформатор ТДН-16000/35-У1шт2327065400,19312623705213708 Двухцепная ВЛ-35 кВ АС-150/24 на стальных опорахкм0,8126510120,15215459448595 Всего по варианту12676240542996943036708Таблица 4.8 – Технико-экономические показатели варианта 110 кВНаименованиеЕд.изм.Кол-воСт-стьед-цытыс.руб,тыс.руб,1/год,тыс.руб/годПотерикВтч/год,тыс.руб/годПрив.затр., тыс.руб/ годРазъединительРГ1-110/1000У1пол12769120,193176   Разъединитель РГ2-110/1000У1пол128910680,193206   Выключатель ВЭБ-110-40/1250 шт43150126000,1932432   ОПН-110/88шт6271620,19331   ОПН-110/56шт222440,1938   ЗОН-110шт224480,1939   Трансформатор напряженияЗНОГ-110У1шт626015600,193301   Трансформатор ТДН-16000/110-У1шт2342068400,19313203798832989 Двухцепная ВЛ-110 кВ АС-70/11 на стальных опорахкм0,8164113130,15220013940110 Всего по варианту   24547 4684393824309977834.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабженияДля выбора наилучшего варианта схемы внешнего электроснабжения сравним технико-экономические показатели рассмотренных вариантов схем. Результаты сведём в таблицу 4.9.Таблица 4.9 – Технико-экономические показатели рассматриваемых вариантовВариант схемыКапиталь-ные затраты К, тыс. руб.Приведённые капитальные затраты ∑КiЕi, тыс. руб/год.Потери электроэнергииΔА, МВт∙ч/годСтоимость потерь электроэнергии,тыс. руб./годГодовые приведённые затраты,тыс. руб./годU = 35 кВ12676240543043036708U = 110 кВ24547468439430997783Приведённые затраты во II варианте больше, чем в варианте I на:.Поэтому принимаем схему внешнего электроснабжения предприятия на напряжение 110 кВ.Выводы по разделу четыреВ данном разделе произведен выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения путем сравнения технико-экономических показателей схем на напряжения 35 и 110 кВ. В результате сравнения выяснилось, что наиболее рациональной является схема внешнего электроснабжения напряжением 110 кВ.5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСчет питающих линийВнутризаводское распределение электроэнергии выполняется по радиальным, магистральным или смешанным схемам в зависимости от территориального размещения нагрузок, их величин, требуемой степени надежности питания и других особенностей рассматриваемого промышленного объекта. Для распределения электрической энергии на предприятии используются кабельные линии.5.1 Выбор напряженияВыбор величины напряжения распределительных сетей предприятия зависит от величины нагрузок на напряжениях 6 и 10 кВ. Критерием выбора являются приведенные затраты, которые рассчитываются как для сети, так и для понижающих подстанций. Согласно [19, п.5.3] распределительную сеть предприятия выполним на напряжении 10 кВ, так как отсутствует нагрузка на напряжение 6 кВ.5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятияПри установке трансформаторов 16 МВА на двухтрансформатороной ГПП, согласно [19, п.6.3.3] рекомендуется выполнение РУ-10 кВ с одной одиночной секционированной выключателем системой шинПитание трансформаторных подстанций может выполняться кабельными линиями как по радиальной, так и по магистральной (к одной магистрали могут быть подключены до трех трансформаторов 1000 кВА или два трансформатора мощностью 1600 кВА) схеме [19, п.6.3]. Радиальные схемы распределения электроэнергии применяются при нагрузках, расположенных в различных направлениях [19, п.6.3.10]. Схему строим так, чтобы все её элементы постоянно находились под нагрузкой, а при аварии на одном из них оставшиеся в работе могли перенести на себя его нагрузку путём перераспределения её между собой с учётом допустимой перегрузки. Принципиальная схема внутреннего электроснабжения предприятия представлена на плакате формата А1.5.3 Конструктивное выполнение электрической сетиВыбор способа распределения электроэнергии зависит от величины электрических нагрузок и их размещения, плотности застройки предприятия, конфигурации технологических, транспортных и других коммуникаций, типа грунта на территории предприятия. Распределительные сети предприятия напряжением 10 кВ выполним кабельными линиями и токопроводами. В качестве основного способа прокладки выбираем прокладку кабелей в траншее (в одной траншее допускается прокладка не более шести кабелей [8]). Поскольку грунт предприятия имеет среднюю коррозионную активность, в грунте завода есть блуждающие токи, но отсутствуют колебания и растягивающие усилия, то выбираем кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена типа АПвП-10: А – алюминий (материал жилы); Пв – вулканизированный полиэтилен (фазная изоляция); П – полиэтиленовая оболочка.5.4 Выбор кабельных линийСечение кабелей напряжением 10 кВ определяется по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току кабеля в нормальном режиме работы с учетом условий его прокладки, по току перегрузки, потери напряжения в послеаварийном режиме и термической стойкости к токам КЗ [8]. Расчетный ток, протекающий по кабельной линии в нормальном режиме.(5.4)Мощность Sрк, передаваемая по кабельной линии в нормальном режиме:– при питании однотрансформаторной цеховой подстанции Sрк – расчетная нагрузка трансформатора подстанции; – при питании двухтрансформаторной подстанции Sрк – расчетная нагрузка приходящаяся на один трансформатор; – для магистральной линии мощность Sрк должна определяться для каждого участка путем суммирования расчетных нагрузок соответствующих трансформаторов, питающихся по данному участку магистральной линии; А.Сечение кабельной линии первоначально определяется по экономической плотности тока,(5.5)где – экономическая плотность тока, зависящая от типа кабеля и продолжительности использования максимума нагрузки, А/мм2.Для кабелей с алюминиевыми жилами и изоляцией из сшитого полиэтилена при числе часов использования максимума нагрузки Тм=3330ч/год [2] экономическая плотность тока равна jэ=1,7 А/мм2, тогда сечение кабельной линии.По результату расчета выбирается кабель, имеющий ближайшее меньшее стандартное сечение по отношению к FЭ, поэтому принимаем кабель типа АПвП-10 (3х50) с параметрами: длительно-допустимый ток Iдоп =156 А, удельные сопротивления: r0=0,77 Ом/км, x0=0,13 Ом/км.Фактический допустимый ток кабеля с учетом условий его прокладки равен;(5.6)где – поправочный коэффициент на число параллельно прокладываемых кабелей [8]; – поправочный коэффициент на температуру среды, в которой прокладывается кабель [8]; – число запараллеленных кабелей в кабельной линии..Условие выполнено.Под послеаварийным режимом кабельной линии будем понимать режим, когда выходит из строя одна из двух кабельных линий, питающих потребители 2-й категории, при этом нагрузка на линию удваивается, тогда .(5.7) А.Допустимая перегрузка кабеля в послеаварийном режиме:,(5.8)где Кав – коэффициент перегрузки. А.Осуществим проверку по току перегрузки:.(5.10) А.Значит, выбранный кабель не проходит проверку по току перегрузки, поэтому принимаем решение увеличить сечение кабеля до АПвП-10 (3х70) с параметрами: длительно-допустимый ток Iдоп =193 А, удельные сопротивления: r0=0,55 Ом/км, x0=0,12 Ом/км.Тогда. А.Условие выполнено.Потеря напряжения в кабельной линии,(5.11)где r0 и x0 – удельные активное и индуктивное сопротивления кабеля, Ом/км; - длина кабельной линии, км.На этом предварительный расчет кабельных линий для нормального и аварийного режимов заканчивается. Полученные сечения кабелей используются при расчете токов короткого замыкания, после которого определяется сечение кабеля Fт по термической стойкости к токам короткого замыкания.Расчет кабельных линий, произведенный по выражениям (5.1) – (5.11) представлен в таблице 5.1.Выводы по разделу пятьВнутризаводская схема электроснабжения выполнена по смешанной схеме обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта было принято решение прокладывать кабельные линии преимущественно в траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвП-10.ТАБЛИЦА 5.1(1 ЛИСТ)6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯДля проверки принятого к установке электрооборудования по термическому, электродинамическому действию токов короткого замыкания достаточно рассчитать ток трёхфазного КЗ в характерных токах СЭС предприятия и определить периодическую составляющую этого тока для наиболее тяжёлого режима работы сети. Таким характерным режимом является состояние СЭС, когда один из трансформаторов ГПП отключен и включены секционные выключатели в РУ 10 кВ ГПП, т.е. все электроприёмники питаются от одного трансформатора. Схема для расчёта токов КЗ представлена на рисунке 6.1.Рисунок 6.1 – Схема для расчетов токов короткого замыканияРасчёт токов КЗ производим в следующих точках:– К1 и К2 – в схеме внешнего электроснабжения;– К3 – в РУ 10 кВ ГПП;– К4 – в сети напряжением 0,4 кВ;При определении токов КЗ в точках и подпитку от синхронных двигателей можно не учитывать. В подпитке точки участвуют синхронные двигатели, подключенные к обеим секциям. При определении тока КЗ в точке в качестве источника рассматривается только энергосистема, а подпитка от электродвигателей напряжением 10 кВ не учитывается. Для расчета токов КЗ по схеме электроснабжения предприятия (рисунок 6.1) составляется схема замещения (рисунок 6.2).Рисунок 6.2 – Схема замещения для токов КЗНайдем параметры схемы замещения в относительных единицах при и, принимая за базисное напряжение той ступени, на которой произошло короткое замыкание. Сопротивление системы,(6.1)где – мощность короткого замыкания на шинах системы, МВ∙А..Сопротивление воздушных линий (ВЛ),(6.2)где – среднее напряжение воздушной линии, кВ; – длина ВЛ, км; – удельное реактивное сопротивление ВЛ, Ом/км; – базисная мощность, МВ∙А..Сопротивление трансформатора ГПП,(6.3)где – напряжение короткого замыкания; – номинальная мощность трансформатора, кВ∙А..Сопротивление кабельной линии,(6.4)где – число запараллеленных кабельных линий, шт; – удельное реактивное сопротивление КЛ, Ом/км; – длина КЛ, км; – среднее напряжение кабельной линии, кВ...Сопротивление синхронных двигателей:,(6.5)где – кратность пускового тока двигателя; – номинальная активная мощность двигателя, кВт..В сети напряжением ниже 1 кВ необходимо учитывать активные сопротивления.Полное сопротивление трансформатора цеховой ТП-8:.(6.6)где – напряжение короткого замыкания, %; – номинальная мощность трансформатора, ВА..(6.7)Активное сопротивление трансформатора,(6.8)где – потери короткого замыкания трансформатора, Вт..Индуктивное сопротивление трансформатора.(6.9).Согласно [19, п.8.6.1] для распределительных устройств цеховых ТП переходное сопротивление контактов можно принять Ом, тогда.(6.10).Активное сопротивление дуги в месте КЗ.(6.11).Для расчета тока короткого замыкания в точке К3 приведем схему замещения (рисунок 6.2) к виду рисунка 6.3.Рисунок 6.3 – Схема замещения для расчета КЗ в точке К3 Сопротивления элементов, представленных на схеме замещения, изображенной на рисунке 6.3, определим по выражениям.(6.12).(6.13)..Базисный ток,(6.14) кА.Начальные значения сверхпереходного тока каждой ветви.(6.15).(6.16) кА. кА.Начальное значение тока короткого замыкания в точке К3.(6.17) кА.Ударный ток короткого замыкания:,(6.18)где – ударный коэффициент [2]. кА.Мощность короткого замыкания в точке К3.(6.19)МВА.Определим ток короткого замыкания в точке К4.Суммарное активное сопротивление.(6.20).Суммарное индуктивное сопротивление.(6.21).Полное сопротивление(6.22).Мощность короткого замыкания в точке К4.(6.23) МВА.Ток короткого замыкания при базисном напряжении кВ.(6.24) кА.Ударный ток короткого замыкания в точке К4,(6.25)где – ударный коэффициент [2]. кА.Результаты расчета токов короткого замыкания, выполненные по выражениям (6.1) – (6.25), представим в таблице 6.1.Таблица 6.1 – Результаты расчета токов короткого замыканияРасчетная точкаНапряжение Uср расчетной точки, кВ, кА, кАМощность КЗступени, МВАК111516,740,73330К211515,439,13067К310,58,522,7154К40,49,721,96,7Выводы по разделу шестьДля осуществления выбора и проверки коммутационной, измерительной аппаратуры на динамическую стойкость, а также проверки кабелей 10 кВ на термическую стойкость осуществлен расчет токов КЗ.7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ схемы внутреннего электроснабжения7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПППеред выбором и проверкой коммутационной и измерительной аппаратуры осуществим выбор комплектного оборудования СЭС.Распределительное устройство РУ 10 кВ выполняем комплектным (КРУ) со шкафами типа К-104М. Тип выключателя для данных ячеек ВВЭ-10У, тип трансформаторов тока ТЛК.Рабочий ток в утяжеленном режиме вводной ячейки определим, исходя из перегрузочной способности силовых трансформаторов ГПП:.(7.1) А.Тепловой импульс тока КЗ определяется по формуле,(7.2)где – время действия максимальной токовой защиты линии, с; – полное время отключения выключателя, с; – время протекания апериодической составляющей тока КЗ, с..Условия выбора, расчетные параметры сети по формулам (7.1) – (7.2) и каталожные данные ячеек КРУ [20] представлены в таблице 7.1.Таблица 7.1 – Выбор КРУУсловия выбора [2]Расчетные параметры сетиКаталожные данные К-104М А А кА кА7.2 Выбор выключателей КРУПодробный выбор выключателя на вводе в КРУ рассмотрен в таблице 7.2. Секционный выключатель принимается того же типа, что и вводной. В ячейках КРУ типа К-104М устанавливаются вакуумные выключатели типа ВВЭ-10-20/1600 У3 [21]. Сравнение расчетных и каталожных данных для выбранных выключателей на вводе в КРУ представим в таблице 7.2.Таблица 7.2 – Выбор выключателей на вводе в КРУУсловия выбораРасчетные параметры сетиКаталожные данные ВВЭ-10-20/1600 У3 А А кА кА кА кА; кА кА кА кА7.