Диплом (1094907), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Все остальные электроприёмники относятся к 3 категории[1].
На напряжении 10 кВ выбрана двухлучевая схема электроснабжения с двух трансформаторными ТП, поэтому разумно принять для сети 0,4 кВ двухлучевую схему с односторонним питанием от разных секций одной ТП[1].
Эта схема обеспечивает достаточный уровень надёжности, сочетание ее с двухлучевой схемой на напряжение 10 кВ даёт наиболее экономичные результаты в построении схем (рисунок 2.4.1).
Рисунок 2.4.1 Двухлучевая схема 0,4 кВ.
Сети 0,4 кВ могут выполняться по радиальной, магистральной и смешанной схемам.
По радиальной схеме от ТП отходят питающие линии без разветвлений к отдельным электроприемникам.
При магистральной схеме к одной питающей линии с учетом удобной транспортировки присоединяются несколько распределительных пунктов.
В проектируемом районе наиболее рационально применить смешанную схему, т.к. группы потребителей могут запитываться по магистральной схеме, а отдельные потребители, также как банк – по радиальной.
Система внутреннего электроснабжения коммунально-бытовых потребителей в зависимости от характера потребителей, их электрической нагрузки, ответственности электроприемников может быть достаточно сложной.
Как правило, местом разграничения городской электрической сети и внутренней сети потребителя является вводно-распределительное устройство (ВРУ). Оно предназначается также для защиты городской сети от возможных повреждений во внутренней сети потребителя и распределение электроэнергии между группами внутренних сетей электроустановок.
ВРУ выполняются в виде одной или двух-трех специфических панелей, схемное и конструктивное решение которых имеет целевое назначение, предназначенное для группы конкретных потребителей, например ВРУ для жилых домов, детских учреждений и т.п.
Схемы вводной части ВРУ, применительно к рассмотренным принципам построения городских сетей и категорий электроприемников указаны на рисунке 2.4.2 [1].
Рисунок 2.4.2 Схема вводного распределительного устройства (ВРУ).
Схема электроснабжения электроприёмников 1 категории надёжности (потребитель а) в данном случае содержит дублирование всех элементов сетей, включая вводы 0,38 кВ к электроприёмникам. Схема предусматривает две не связанные между собой системы электроснабжения. При повреждении любого элемента одной из систем питание электроприёмников 1 категории срабатывает устройство АВР, переключаясь на вторую (резервную) систему. При этом устройство АВР должно быть установлено непосредственно на вводах 0,38 кВ электроприёмника (потребитель а). Устройство АВР 0,38 кВ в ТП, указанное на рисунке 2.4.1, позволяет автоматизировать питание всех потребителей (а.б.в), присоединённых к данному ТП на случай повреждения трансформаторов и вышестоящих элементов.
Вводная часть ВРУ включает коммутационный аппарат и предохранители. Наиболее сложная схема а (рисунок 2.4.2) применяется в системах электроснабжения относительно крупных потребителей с электроприёмниками 1 категории надёжности.
Схемы выполнения второй части ВРУ, предназначенной для распределения электроэнергии среди электроприёмников определяются электроустановками потребителей. Как правило, электрические сети 0,38 кВ выполняются по радиальной схеме. При этом предусматриваются самостоятельные сети для силовых установок и приемников освещения.
К силовым установкам относятся лифты, вентиляция, технологическое оборудование потребителей, пожарные насосы и т.п.
Различают питающие и распределительные (групповые) сети. Под питающей сетью понимают совокупность питающих линий от вводного устройства до силовых распределительных пунктов (щитов) в осветительных сетях. Распределительной или групповой сетью называется совокупность линий от силовых пунктов или групповых щитков до электроприёмников. Вертикальный участок линий между этажами зданий называется стояком.
Невзирая на простоту и наглядность радиального принципа построения электрических схем, электрические сети потребителей получаются разветвлёнными большим числом разнообразных распределительных устройств и защитных аппаратов. На рисунке 2.4.3 показаны основные элементы внутренней сети 0.38 кВ жилого дома с электроприёмниками 1 категории. В данном случае электроснабжение дома предусматривается по двум вводам. Для их взаимного резервирования устанавливается переключатель (1), для защиты сети – предохранители (2).
Рисунок 2.4.3 Схема распределительной сети жилого дома.
Электроприёмники 1 категории питаются от секции №1 ВРУ, которая присоединяется непосредственно к вводам. Силовые электроприёмники 5 присоединяются к секции №2, связанной с силовым вводом №2(В2).
Осветительная нагрузка дома питается от вводов №1(В1), при этом к секции №3 присоединяются междуэтажные квартирные стояки 7, а также нагрузки пристроенных к дому помещений 8. Секция №4 используется для общедомовой осветительной нагрузки 9 (линии наружного освещения здания, линии освещения лестничных клеток, линии освещения технического подполья и т.п.). К стоякам на этаже присоединяются этажные и квартирные щитки 10. Каждая группа электроприёмников имеет самостоятельные счётчики энергии 11, так как расчёты за электроэнергию производятся по разным тарифам.
В качестве коммутационной и защитной аппаратуры в схеме применены автоматы. В равной мере используются рубильники и плавкие предохранители. Каждое ВРУ снабжается устройством для подавления радиопомех, при необходимости устройством автоматического управления освещением лестниц[1].
На вводе в здание в подвальном помещении установлено вводное распределительное устройство (ВРУ). Здание относится к электроприёмникам 2 категории. Питание осуществляется от ТП с двумя трансформаторами мощностью Sном.тр=630 кВ*А каждый.
На данном этапе проектирования необходимо выбрать сечения сети 0,4 кВ. Основным требованием является допустимая потеря напряжения.
Ток в кабеле:
- в нормальном режиме:
- в послеаварийном режиме:
где:
Sр- номинальная расчётная мощность жилых домов и общественных зданий, кВ*А, (по таблицам 2.1.5а, 2.1.5б, 2.1.7, 2.1.8);
n- количество питающих кабелей;
Uн - номинальное напряжение сети, кВ.
Допустимый ток кабеля[1]:
Iдоп=R1*R2*R3*Iн.д,(А), (2.4.3)
где:
R1-коэффициент загрузки кабельной линии: в нормальном режиме R1=0.57; в послеаварийном режиме R1=1.15 для электроприёмников 2 категории надёжности[1].
R2-поправочный коэффициент на ток для кабелей в зависимости от температуры окружающей среды, R2=1.0;
R3- поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле, R3=0.9 – для двух кабелей, R3=0.8 – для четырех кабелей лежащих в земле, расстояние в свету 100 мм[10, таблица П 3.3];
Iн.д – номинально допустимая токовая нагрузка кабеля при расчётных условиях прокладки, согласно[3].
Пример расчёта выбора сечения сети 0,4 кВ.
Зданий №2-10-1 от ТП№1:
Для сечений кабелей с учётом формулы 2.4.1 составим таблицу 2.4.1 допустимых токов.
Таблица 2.4.1 Расчётные допустимые значения токов для четырёхжильных кабелей
напряжением до 1000 В, прокладываемых в земле.
Fкаб 0,4кВ, мм2 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 |
Iн.д., А, для трехжильного кабеля, с ПВХ изоляцией, проложенного в земле | 29 | 38 | 46 | 70 | 90 | 115 | 140 | 175 | 210 | 255 | 295 | 335 | 385 |
Iдоп н..р, А, для трехжильного кабеля, с ПВХ изоляцией, проложенного в земле | 14,877 | 19,5 | 23,6 | 35,9 | 46,17 | 58,995 | 71,8 | 89,775 | 107,7 | 130,82 | 151,34 | 171,86 | 197,51 |
Iдоп п.авар.р, А, для трехжильного кабеля, с ПВХ изоляцией, проложенного в земле | 33,35 | 43,7 | 52,9 | 80,5 | 103,5 | 132,25 | 161 | 201,25 | 241,5 | 293,25 | 339,25 | 385,25 | 442,75 |
r0,Ом/км | 12,500 | 7,810 | 5,210 | 3,120 | 1,950 | 1,250 | 0,894 | 0,625 | 0,447 | 0,329 | 0,261 | 0,208 | 0,169 |
x0, Ом/км | 0,116 | 0,107 | 0,100 | 0,099 | 0,095 | 0,091 | 0,088 | 0,085 | 0,082 | 0,081 | 0,080 | 0,079 | 0,078 |
Сравнивая расчётные значения токов с расчётными допустимыми значениями тока в нормальном и послеаварийном режимах по таблице 2.4.1 выбираем сечение токопроводящей жилы кабеля S=150 кв.мм.
Выбираем кабель марки 2*(ААШвУ – 3*150+1*50), в соответствии с рекомендациями[4]. Выбор схемы, коммутационного оборудования и защитной аппаратуры внутри здания не производим, так как ВРУ, осуществлён типовым проектом.
Проверяем выбранное сечение по потере напряжения.
Для жилых домов наибольшие допустимые потери напряжения составляют не более 3.5% в нормальном режиме и не более 7% в послеаварийном режиме[1].
где: