В аварийном режиме при отключении одного трансформатора второй трансформатор будет работать со следующей перегрузкой:

Для масленых трансформаторов в послеаварийном режиме допускается перегрузка на 40% в течение 6 часов, 5 суток подряд [2], т.е. данный трансформатор работающий в послеаварийном режиме с коэффициентом загрузки 1,3 удовлетворяет необходимые требования.

4.2 ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ЩИТА КРАНОВ 0,38/0,23кВ

Выбираем трансформатор ТСЗ – 250кВА

4.3 ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ЩИТА ОСВЕЩЕНИЯ 0,38/0,23кВ

Выбираем трансформатор ТСЗ – 63кВА

5. Расчет токов трехфазного короткого замыкания

Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или с землей, при котором токи резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Короткое замыкание является наиболее тяжелым видом повреждений для сетей электроснабжения. Причинами коротких замыканий могут быть: механические повреждения изоляции, поломка фарфоровых изоляторов, падение опор воздушных линий, старение изоляции, увлажнение изоляции, перекрытие фаз животными и птицами и другие. Короткое замыкание может возникнуть при неправильных оперативных переключениях, например при отключении нагруженной линии разъединителем, когда возникающая дуга перекрывает изоляцию между фазами. Последствиями короткого замыкания являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы.

Возникают следующие виды короткого замыкания:

1. Трехфазное междуфазное

2. Трехфазное на землю

3. Однофазное

Расчет токов короткого замыкания выполняется:

1. Для проверки частей аппаратов на термическую стойкость.

2. Для проверки частей аппаратов на электродинамическую стойкость, при сквозных коротких замыканиях.

3. Для выбора уставок релейной защиты и автоматики.

Метод определения токов короткого замыкания зависит от типа источника питания и его удаленности. Расчеты выполняются с использованием ряда допущений в литературе [8].

Короткое замыкание рассматривается как переходный процесс, в течение которого ток изменяется от значений соответствующих для нормального режима до значений соответствующих новому установившемуся режиму короткого замыкания.

Для проверки на электродинамическую стойкость определяют ударный ток.

Ударный ток – это наибольшее из всех мгновенных значений токов короткого замыкания.

Ударные коэффициенты приводятся в справочных таблицах литературы [1], [2], [3].

На расчетной схеме (рис.1) указываются только те элементы, которые включены в цепь короткого замыкания. На основании расчетной схемы составляется схема замещения, в которой все элементы должны быть представлены соответствующими параметрами, рассчитываем аналитическим методом. Рассчитать токи 3-х фазного короткого замыкания на шинах 0,4кВ, кабельных линий 10кВ, 0,4кВ, 0,23кВ.

Данные: S_Б=100 МВА; S_КЗ= 100МВА Рассчитаем параметры схемы замещения, для этого задаемся

S_б = 100МВА

Х*_с = = = 1 о.с. [8]

Таблица 2 «Сопротивление трехжильных кабелей». [16]

Определяем индуктивное сопротивление кабеля Х_{*КL1, KL2, KL3, KL4} [8]:

Определяем активное сопротивление кабеля R_{*КL1, KL2, KL3, KL4} [8]:

Таблица 3 «Значения Х_Т и U_К трансформаторов». [16]

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора Х_Т [8]:

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора Х_Т1 [8]:

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора Х_Т2 [8]:

Определяем ток короткого замыкания в точке К1 [8]:

;

.

Ударный ток в точке К1 [8]:

.

Определяем ток короткого замыкания в точке К2 [8]:

;

.

Ударный ток в точке К2 [8]:

.

Определяем ток короткого замыкания в точке К3 [8]:

;

.

Ударный ток в точке К3 [8]:

.

Определяем ток короткого замыкания в точке К4 [8]:

=

;

.

Ударный ток в точке К4 [8]:

.

Определяем ток короткого замыкания в точке К5 [8]:

;

.

Ударный ток в точке К5 [8]:

.

Определяем ток короткого замыкания в точке К6 [8]:

;

.

Ударный ток в точке К6 [8]:

Определяем ток короткого замыкания в точке К7 [8]:

;

.

Ударный ток в точке К7 [8]:

Таблица 4 «Значения токов КЗ в точках К1 – К7»

6. Расчет и выбор кабеля 10кВ

При проектировании внутризаводских сетей расчет линий сводится к выбору марки и сечения кабеля.

Марку кабеля выбирают по рекомендациям литературы [9]. Сечение выбирают из четырех условий:

1. По длительно допустимому нагреву I_{р max} [9]

I_{дл. доп.}I_{р max} [9]

, А [9]

, кВА [9]

1. По экономической плотности:

, мм² [9]

где:

- расчетный ток в нормальном режиме, А;

- экономическая плотность тока определяется по справочным таблицам в зависимости от типа проводника и числа часов использования максимальной активной нагрузки в год (А/мм²). Число часов использования максимальной активной нагрузки по Тм приводится в литературе [16].

1. По допустимой потере напряжения

[1]

[1]

[9]

где:

P_p и Q_p – мощности передаваемые по линии в кВт и кВар (табл.1);

U_{ср ном} – средне-номинальное напряжение сети;

R=r_o*l – активное сопротивление;

X=x_o*l – индуктивное сопротивление;

r_o, x_o - удельное сопротивление кабелей из литературы [3];

l – длина линии, в км.

1. Проверка на термическую стойкость КЗ[9]:

[9]

где: B_к – тепловой импульс, А·с

[9]

где - действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ в начале и конце линии (табл.4);

- приведенное или расчетное время КЗ складывается из времени релейной защиты и собственного времени отключения;

С_Т – термический коэффициент, учитывающий разницы нагрева в нормальных условиях и в условиях КЗ, с учетом допустимой температуры и материала проводника, из литературы [16].

Четвертое условие можно проверить только после расчета токов КЗ.

Расчетная часть:

Выбираем марку кабеля: АПвП.

1) Выбираем сечение кабеля для ПС 16, S_тр = 1600кВА

Из таблицы 1.3.16 ПУЭ выбираем:

I_{дл. доп.}=170А; S=95мм², I_{дл. доп.}I_{р max}

2) Предприятие металлургическое с непрерывным режимом работы Т_м= 7000 часов в год.

=1,6А/мм²; I_р= 92,3 А;

Оставляем сечение 95мм²

3) r_o=0,329 Ом/км; x_o=0,083 Ом/км (l=0,147км);

R=0,329 · 0,147=0,048 Ом; X=0,083 · 0,147=0,01 Ом;

4) С_Т=95; t_привед=2+0,055=2,055 сек;

=8027,7

По всем условиям выбранный кабель подходит.

7. Выбор аппаратов защиты 0,4кВ

Для защиты распределительных линий и ЭП, подключенных к ним, используются автоматические выключатели типа ВА и АЕ и плавкие предохранители. Эти аппараты устанавливаются в силовых распределительных шкафах.