Електричний розрахунок лінії 10 кВ. 2 страница

Повні активний та індуктивний опори лінії

; ,

де r_0i, x_0i – питомі активний та індуктивний опори 1 км проводу лінії, Ом/км

L_і – довжина ділянки лінії 10 кВ, км.

Струм двофазного короткого замикання визначається:

І⁽²⁾кз=(1,73/2)·1700=1472.28 А= 1,47228 кА

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Розроб.

Савіцький В. М.

Перевір.

Бунько В.Я

Реценз.

Н. Контр.

Карась В.І.

Затверд.

Вибір електричної апаратури розподільного пристрою 10 кВ (комірки лінії 10 кВ) районної трансформаторної підстанції  

Літ.

Аркушів

БАТІ гр.Е-42 Б  

6. Вибір електричної апаратури розподільного пристрою 10 кВ (комірки лінії 10 кВ) районної трансформаторної підстанції

Апаратуру вихідної комірки лінії електропередачі 10 кВ і заданої споживчої підстанції вибирають за номінальною напругою, струмом та конструктивним виконанням (зовнішнє, внутрішнє або інше), класом точності (для трансформаторів струму) і струмом вимикання (для вимикачів).

Таблиця 6.1. Умови вибору апаратів (вимикачів)

Параметри вимикача	Умови вибору
Номінальна напруга Номінальний струм Допустимий струм вимикання Струм динамічної стійкості Струм термічної стійкості	UНВ≥ UН10≥10 ІНВ≥ ІР.МАКС 320 >38.8 ІД.ВИМ≥ IР.ВИМ10 >0.038 іМАКС≥ іУ 10 > 5,1 tН≥()^2tК 25 >2.91

І_Р.МАКС = =

t_К= t_СВ+t_РЗ + Т_а = 0,2+0,002+0,185 = 0,387 с

t_СВ – час спрацювання вимикача (t_СВ = 0,2 с);

t_РЗ – час спрацювання релейного захисту, с

Т_а – постійна часу затухання аперіодичної складової струму короткого замикання (для сільських мереж рекомендується Т_а = 0,185 с).

Вибрану апаратуру перевіряють на термічну та динамічну стійкість при дії струму к.з. При виборі апаратури рекомендується складати таблицю, порівнюючи розрахункові та паспортні дані апаратів. Для вимикачів і роз'єднувачів теж необхідно вибирати привод ППВ. Я вибрав вимикач типу ВММ-10-320 з приводом ППВ.

Вибір роз'єднувачів виконується аналогічно (не враховується тільки допустимий струм вимикання).

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Таблиця 6.2. Вибір трансформаторів струму

Параметри трансформатора струму	Умови вибору
Номінальна напруга Номінальний первинний струм Номінальний вторинний струм Клас точності Номінальна вторинна потужність Кратність струму: термічної стійкості Кt=Іt/ІН1   динамічної стійкості КД = іМАКС/( ІН1)	UНТ≥ UН 10 ≥10 ІН1 ≥ ІР.МАКС 40≥ 38,8 ІН2 = 5 А 0,5 SН2≥S2 5≥ 4,95   (КtІН1)^2≥()^2tК 6,25≥ 2,37 ІН1КД>іУ 9,9 ≥ 5,1

Клас точності трансформаторів струму, до яких приєднують лічильники електричної енергії для комерційного розрахунку, повинен бути 0,5; для технічного обліку електроенергії допускається клас точності 1,0. Для приєднання реле і різноманітних пристроїв достатніми є класи точності 3,0 і 10,0.

Щоб забезпечити задану точність вимірювання, потужність S₂ приладів, приєднаних до вторинної обмотки трансформатора, неповинна перевищувати зазначене в паспорті трансформатора струму номінальне вторинне навантаження S_Н2. Залежно від класу точності знаходять номінальну вторинну потужність S_Н2.

Навантаження трансформаторів струму

S₂ = S_ПР + (R_ПРОВ + R_КОН),

S₂ = 0,5+5(0,8+0,1)=4,95 кВт

де – номінальний вторинний струм (у більшості випадків 5 А);

S_ПР – сумарна потужність послідовно ввімкнених приладів (лічильників, амперметрів), ВА;

R_ПРОВ – опір з'єднувальних провідників, Ом;

R_КОН – опір контактів (R_КОН = 0,1 Ом).

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Допустимий опір провідників обчислюється, виходячи з умови S₂ = S_Н2:

.

R_ПРОВ = (5-0,5-5·0,1)/5=0,8 Ом.

Отже, необхідний переріз з'єднувальних провідників:

,

F_пр=(0,88·3)/0,8=3,3 мм

де ρ – питомий опір металу з'єднувальних проводів, (Ом·мм²)/м;

L_Р – розрахункова довжина проводів, м (2,5...3м).

За результатом розрахунку приймають ближчий стандартний перетин, але не менше 2,5 мм² для мідних проводів, або 4мм² для алюмінієвих.

У комірках лінії 10 кВ РТП-35/10 кВ, як правило, встановлюється один двоелементний лічильник активної енергії, наприклад, типу СА4УИ675 (S_ПР = 2,5 ВА). Для вимірювання струму використовують один амперметр типу Е-335 (S_ПР = 0,5 ВА) або Е-378 (S_ПР = 0,1 ВА). Я вибрав трансформатор струму типу ТПЛ-10.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Розроб.

Савіцький В. М.

Перевір.

Бунько В.Я.

Реценз.

Н. Контр.

Карась В.І.

Затверд.

Вибір релейного захисту комірки 10кВ районної трансформаторної підстанції

Літ.

Аркушів

БАТІ гр.Е-42 Б  

7. Вибір релейного захисту комірки 10кВ районної трансформаторної підстанції

Для захисту ліній 10кВ використовують максимальний струмовий захист і струмову відсічку. При цьому максимальний струмовий захист може бути виконаним з допомогою електромагнітних реле РТВ або РТ85 і РТМ (реле РТВ і РТМ вмонтовуються в пружинний привод вимикача), або мікропроцесорних реле типу МРЗС, УЗА10 тощо. При виконанні максимального струмового захисту з використанням реле РТВ відсічка здійснюється з допомогою реле РТМ, а в іншому випадку – електромагнітним елементом реле РТ-85.

У мережах напругою 10кВ максимальний струмовий захист виконується у двофазному варіанті (трансформатори струму монтуються тільки у двох фазах), тому можуть бути використані схеми з'єднань трансформаторів струму у неповну зірку або на різницю струмів двох фаз.

Струм спрацювання максимального струмового захисту знаходять за формулою

,

I_сз = ((1,3·1,8)/0,7)·38,13=127,5 А

де К_Н, К_СП, К_П – відповідно коефіцієнт надійності, самозапуску і повернення;

І_Р.МАКС – максимальний розрахунковий струм навантаження, А.

Коефіцієнт само запуску К_СП для ліній сільськогосподарського призначення може мати значення 1,1...1,8. Величина коефіцієнтів надійності та повернення залежить від типу реле.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Таблиця 7.1. Коефіцієнти надійності та повернення

Коефіцієнт	Тип реле
РТВ	РТ-85	РТ-40
Надійності Повернення	1,3 0,7	1,2 0,8	1,2 0,85

Максимальний розрахунковий струм навантаження визначають за максимальною потужністю на першій ділянці лінії 10 кВ (більша із S_Д і S_В):

.

І_Р.МАКС = 659.6/(1,73·10)=38.13 А

Тоді струм спрацювання реле:

,

I_ср = (1/8)·147.5=18.43 А

де К_СХ – коефіцієнт схеми (при з'єднанні трансформаторів струму в неповну зірку К_СХ =1, а у випадку з'єднання на різницю струмів двох фаз – К_СХ = 3);

n_TT – коефіцієнт трансформації трансформаторів струму.

n_TT = 40/5=8

Враховуючи дискретність уставок струму спрацювання реле, вибирають найближче більше значення струму уставки І_УСТ реле за його паспортом.

Після вибору струму уставки реле визначають уточнене значення струму спрацювання захисту:

= (8/1) ·18.43=147.5 А

Чутливість захисту перевіряють за формулою:

= 1472/147.5=9.97

де К_Ч – коефіцієнт чутливості для максимального струмового захисту (рекомендоване значення К_Ч = 1,5);

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

– мінімальне значення струму двофазного к. з. у мережі (шини 10 кВ найбільше віддаленої ТП 10/0,4 кВ).

Захист споживчих трансформаторних підстанцій 10/0,4 кВ на стороні напруги 10 кВ виконується плавкими запобіжниками типу ПК або іншими.

Номінальні струми плавких вставок запобіжників типу ПК наведено у таблиці 12 залежно від потужності силового трансформатора ТП - 10/0,4 кВ.

Таблиця 7.2. Номінальні струми плавких вставок запобіжників

Потужність трансформатора, кВА
Номінальний струм плавкої вставки, А	3.2

Селективна дія максимального струмового захисту із залежною струмовою характеристикою і запобіжниками ТП-10/0,4 кВ забезпечується при умові:

t_СЗ>t_ЗП + Δt

3,8 > 0,55

де t_СЗ – час спрацювання максимального струмового захисту лінії 10 кВ, с;

t_ЗП – час вимикання струму к. з. запобіжником, який складається із часу перегорання плавкої вставки і часу горіння дуги с;

Δt – ступінь селективності (0,5...0,7 с).

Для визначення уставки часу спрацювання максимального струмового захисту лінії 10 кВ, узгодження її з часом спрацювання запобіжників ТП-10/0,4 кВ креслять карту узгодження захисту мережі, на якій по осі абсцис відкладається струм к. з., а по осі ординат – час спрацювання захисту.

Після побудови захисної характеристики запобіжника, знаходять струм трифазного к. з. у місці установки ТП-10/0,4 кВ. Через точку, яка відповідає вказаному струму к. з., проводять паралельну осі ординат пряму. Перетин цієї прямої із захисною характеристикою запобіжника визначає час спрацювання запобіжника t_ЗП. Точка часу t_СЗ спрацювання максимального струмового захисту лінії 10 кВ розташована на додатковій прямій на відстані Δt від точки t_ЗП.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Побудувавши струмову характеристику реле, яка проходить через точку t_СЗ (або близько), визначають уставку часу спрацювання максимального струмового захисту. Для прискорення вимикання коротких замикань, які виникають на початку лінії та супроводжуються значними струмами к. з., застосовують струмову відсічку.

Струм спрацювання відсічки визначають за двома умовами:

а) залежно від стрибка струму намагнічування:

,

I_св = (4·543)/(1,73·10)=125.5 кА

де – сума номінальних потужностей споживчих ТП-10/0,4 кВ, приєднаних до лінії 10 кВ, кВА;

б) залежно від струму к. з. в кінці лінії 10 кВ:

,

I_св = 1,5·2475.45=3713 А = 3,713 кА

125500>3713кА

де – максимальний струм трифазного к. з. на шинах 10 кВ найвіддаленішої підстанції ТП-10/0,4 кВ, кА;

К_НВ – коефіцієнт надійності відсічки для реле РТМ та РТ-85 дорівнює 1,5.

Розрахунок струму спрацювання реле відсічки виконують за найбільшим струмом із наведених вище двох умов:

= (1/8) ·125,5=15,5 А

Вибравши найближче більше значення струму уставки реле відсічки , визначають уточнене значення струму спрацювання відсічки:

= (8/1) ·17,5=140 А

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Застосування струмової відсічки буде доцільним при виконанні умови:

К_Ч ≥ 1,2,

9,09> 1,2

де К_Ч – коефіцієнт чутливості струмової відсічки.

Відповідно:

= 1272,65/140 = 9,09

де – мінімальний струм двофазного короткого замикання на шинах 10 кВ районної підстанції (у місці установки відсічки). Я вибрав релейний захист типу РТВ.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Розроб.

Савіцький В. М.

Перевір.

Бунько В.Я.

Реценз.

Н. Контр.

Карась В.І.

Затверд.

Розрахунок системи електропостачання заданого об’єкту проектування.

Літ.

Аркушів

БАТІ гр.Е-42 Б  

8.Розрахунок системи електропостачання заданого об’єкту проектування

8.1. Розрахунок оптимальної кількості та вибір місць розташування споживчих трансформаторних підстанцій ТП-10/0,4 кВ

Кількість трансформаторних підстанцій у населеному пунктіможна обчислити за формулою:

=

На основі розрахунків вибираємо одну трансформаторну підстанцію для забезпечення надійного електро постачання.

де S_Р – повне максимальне розрахункове навантаження споживачів заданого населеного пункту, кВА;

F – площа населеного пункту, км²;

В – параметр, що залежить від напруги (для 10/0,4 кВ В = 0,06...0,07 %/км);

ΔU_ДОП – допустима втрата напруги у мережі низької напруги, %.

На плані населеного пункту розміщують ТП-10/0,4 кВ з таким розрахунком, щоб вони знаходилися у центрі навантаження, а лінії 0,38 кВ були по можливості меншої довжини.

Розміщувати ТП-10/0,4 кВ на плані населеного пункту необхідно по можливості так, щоб вони живили споживачів однакового характеру, а також прагнути до рівномірного розподілу навантаження між окремими ТП.

Розмістивши ТП - 10/0,4 кВ на плані об’єкту електропостачання, намічають траси проходження лінії 0,38 кВ. У випадку змішаного навантаження підстанцій окремі лінії 0,38 кВ повинні по можливості живити споживачів одного характеру і мати рівномірні навантаження.

8.2. Розрахунок навантажень ліній електропередачі напругою 0,38 кВ

При визначенні розрахункового навантаження на кожній ділянці лінії 0,38 кВ рекомендується об'єднувати житлові будинки у групи від 3 до 7 об’єктів.

Навантаження групи житлових будинків знаходять підсумовуванням за допомогою коефіцієнта одночасності в загальному випадку по денному Р_Д і

вечірньому Р_В максимумах:

; ,

де Р_Ді, Р_Ві – розрахункові навантаження на вводі житлового будинку відповідно у денний і вечірній час, кВт;

К_О – коефіцієнт одночасності, залежить від кількості будинків.

Розрахункові навантаження окремих ділянок лінії 0,38 кВ знаходять підсумовуючи навантаження окремих споживачів, що підключені до лінії, з врахуванням одночасності попадання в максимум навантаження. Розрахунок ведуть, починаючи з кінця лінії, навантаження підсумовують за методом добавок:

Р_Д = Р_ДБ + ΔР(Р_ДМ); Р_В = Р_ВБ + ΔР(Р_ВМ),

де Р_ДБ, Р_ВБ та Р_ДМ, Р_ВМ – найбільше і менше навантаження відповідно денного та вечірнього максимумів, кВт;

ΔР(Р) - добавка від меншого навантаження до найбільшого, кВт

В окремих випадках, якщо явно виражено денний або вечірній максимуми навантаження, розрахунок проводять за одним з максимумів – денним або вечірнім.

Лінія №1

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

БАТІ – КР.000 АІФ 018 ПЗ    

Таблиця 8.1. Розрахунок навантажень ліній 0,38 кВ

Ділянка лінії	Денне навантаження, кВт	Вечірнє навантаження, кВт
РДБ	РДМ	Р(РДМ)	РД	РВБ	РВМ	Р(РВМ)	РВ
6-5	8,5	----	----	8,5	22,72	----	----	22,75
9-7	9,8	----	----	9,8	24,6	----	----	24,6
8-7	2,96	----	----	2,96	7,4	----	----	7,4
7-5	9,8	2,2/2,96	+1,2/+1,8	12,8	24,6	7,4/5,6	+4,6/+3,2	32,2
1-5	8,3	2,2/2,2	+1,2/+1,2	10,7	31,8	5,6/22,5	+3,2/+14	45
4-2	11,9	----	----	11,8	5,8	----	----	5,8
3-2	1,48	----	----	1,48	3,7	----	----	3,7

Дата добавления: 2015-12-01