151213 (594651), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Так как это сборные шины, то согласно [5] по экономической плотности тока они не проверятся. Выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения 80х10 с допустимым током Iдоп = 1480 А.
Проверка на термическую стойкость: ВК = 15,28 кА2с
Минимальное сечение шин:
где с = 95 – термический коэффициент для алюминиевых шин 6 кВ согласно [3], Ас2/мм2
так как Fmin = 41,15 мм2 < F = 800 мм2, то шины термически стойкие.
Проверим шины на механическую стойкость. Для этого определим длину максимального пролета между изоляторами при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц, так как при меньшей частоте может возникнуть механический резонанс:
где W – момент сопротивления поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению силы, F, м3;
- сила взаимодействия между фазами на 1 м длины при трехфазном КЗ с учетом механического резонанса, Н/м;
ДОП = 70 10 6 – допустимое напряжение в материале для алюминиевых шин [5], Па
- коэффициент равный 10 для крайних пролетов и 12 для остальных пролетов.
Согласно [3] силы взаимодействия между фазами на 1 м длины при трехфазном КЗ с учетом механического резонанса определяется по формуле:
где а – 60 10-3 – расстояние между осями шин смежных фаз для напряжения 6 кВ [3], м;
iуд – ударный ток трехфазного КЗ, А.
По выражению (8.2.5.)
Н/м
Момент сопротивления поперечного сечения шины при растяжении их плашмя определяется по выражению:
где b = 10 10-3 – высота шин, м; h = 20 10-3 – ширина шин, м.
м3
Длина пролета по формуле (9.2.4.)
м
Вследствие того, что ширина шкафа КРУ 750 мм, и опорные изоляторы имеются в каждом из них, принимаем длину пролета l = 0,75 м. Максимальное расчетное напряжение в материале шин, расположенных в одной плоскости, параллельных друг другу, с одинаковыми расстояниями между фазами:
МПа
Так как Ф = 17,96 МПа < ДОП = 70 МПа, то шины механически стойкие.
Выберем опорные изоляторы на ПГВ
Опорные изоляторы выбираются по номинальному напряжению и проверяются на механическую прочность. Допустимая нагрузка на головку изолятора:
где Fразр – разрушающее усилие на изгиб, Н. Расчетное усилие на изгиб
где Кh – коэффициент учитывающий расположение шин на изоляторе.
При расположении шин плашмя Кh = 1 [3].
Н
Из [7] выбираем опорные изоляторы 40-6-3,75 УЗ со следующими каталожными данными: UНОМ = 6 кВ; Fразр = 3750 Н.
Допустимая нагрузка:
Fдоп = 0,6 Fразр;
Fдоп = 0,6 3750 =2250 Н.
Так как Fдоп = 2250 Н > Fрасч = 1377,2 Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.
Выберем проходные изоляторы
Проходные изоляторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на механическую прочность.
Расчетный ток IР = 1046,75 А
Расчетное усилие на изгиб:
Н
Из [7] выбираем проходные изоляторы ИП-10/1600-1250 УХЛ1 со следующими каталожными данными: UНОМ = 10 кВ; IНОМ = 1600 А; Fразр = 1250 Н.
Допустимая нагрузка:
Fдоп = 0,6 Fразр;
Fдоп = 0,6 1250 = 750 Н
Так как Fдоп = 750 Н > Fрасч = 688,6 Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.
Выберем выключатели нагрузки
Условия его выбора:
-
По номинальному напряжению.
-
По номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного выключателя нагрузки:
-
Проверка на отключающую способность.
-
Проверка на электродинамическую стойкость.
-
По предельному периодическому току.
-
По ударному току КЗ.
-
Проверка на термическую стойкость (если требуется)
Согласно [5] по режиму КЗ при напряжении выше 1000 В не проверяется:
1. аппараты и проводники, защищенные плавкими предохранителями с вставками на номинальный ток до 60 А – по электродинамической стойкости.
Проверку на включающую способность делать нет необходимости, так как имеется последовательно включенный предохранитель.
Расчетные данные сети:
Расчетный ток ПАР IР = 116,9 А был определен ранее при выборе выключателя на отходящей линии;
Действующее значение периодической составляющей номинального тока КЗ IПО = 9,213 кА было рассчитано ранее в пункте 10.2;
Для КТП-630-81 тип коммутационного аппарата на стороне 6 (10) кВ согласно [7] – выключатель нагрузки типа ВНРу-10 или ВНРп-10.
Согласно условиям выбора с учетом вышесказанного из [7] выбираем выключатель нагрузки ВНРп-10/400-103УЗ со следующими каталожными данными UНОМ = 10 кВ; IНОМ = 400 А; IН откл = 400 А; iпр СКВ = 25 кА; Iпр СКВ = 10 кА; IТ = 10 кА; tТ = 1 с.
IПО = 9,213 кА < Iпр СКВ = 10 кА
Iуд = 25,02 кА < iпр СКВ = 25 кА
IP = 116,9 А < IН откл = 400 А
Выберем предохранитель
Условия его выбора:
-
По номинальному напряжению.
-
По номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного предохранителя
1. Проверка на отключающую способность.
Расчетный ток IР = 105,03 А был определен ранее.
Согласно условиям выбора из [7] выбираем предохранитель ПКТ 103-6-160-20УЗ со следующими каталожными данными UНОМ = 6 кВ; IНОМ = 160 А; IН откл = 20 кА; IПО = 9,213 < IН откл = 20 кА предохранитель по отключающей способности проходит.
10.3 Выбор аппаратов напряжением 0,4 кВ
Выберем автоматический выключатель
Условия выбора:
-
По номинальному напряжению.
-
По номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного предохранителя
1. Проверка на отключающую способность.
Ранее в пункте 10.3 был выбран автомат типа АВМ10Нс UНОМ = 0,38 кВ; IНОМ = 1000 А; IН откл = 20 кА.
Проверка на отключающую способность:
Выбранный автомат проходит по условию проверки.
11. Проверка КЛЭП на термическую стойкость
Согласно [3] выбранные ранее кабели необходимо проверить на термическую стойкость при КЗ в начале кабеля.
Проверять будем кабели, отходящие от ПГВ, так как для остальных КЛЭП не известны токи КЗ.
Проверка проводится по условию:
где с = 0,92 – термический коэффициент для кабелей с алюминиевыми однопроволочными жилами и бумажной изоляцией согласно [7], Ас2/мм2;
tотк – время отключения КЗ, с;
а – постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ, с;
F – сечение КЛЭП, мм2.
Рассмотрим расчет на примере КЛЭП ПГВ-ТП1
кА
Увеличим сечение до 95 мм2, тогда
кА > IКЗ = 9,213 кА,
что допустимо
Результаты проверки кабелей на термическую стойкость сведем в табл.18.
Таблица 18. Результаты проверки КЛЭП на термическую стойкость
Наименование КЛЭП | F, мм2 | Iтер, кА | IКЗ, кА |
ПГВ-ТП1 | 70 | 7,2 | 9,213 |
ПГВ-ТП2 | 35 | 3,6 | 9,213 |
ПГВ-ТП3 | 35 | 3,6 | 9,213 |
ПГВ-ТП4 | 35 | 3,6 | 9,213 |
ПГВ-ТП5 | 35 | 3,6 | 9,213 |
ПГВ-ТП6 | 16 | 1,6 | 9,213 |
ПГВ-ТП7 | 70 | 7,2 | 9,213 |
ПГВ-ТП8 | 50 | 5,14 | 9,213 |
ПГВ-ТП10 | 70 | 7,2 | 9,213 |
ПГВ-ТП11 | 50 | 5,14 | 9,213 |
ПГВ-ТП12 | 25 | 2,57 | 9,213 |
ПГВ-ТП13 | 95 | 9,77 | 9,213 |
ПГВ-РП | 240 | 24,69 | 9,213 |
РП-ТП9 | 50 | 5,14 | 9,213 |
РП-ТП14 | 70 | 7,2 | 9,213 |
РП-ТП15 | 10 | 1,3 | 9,213 |
По режиму КЗ при напряжении выше 1 кВ не проверяются:
-
Проводники защищенные плавкими предохранителями не зависимо от их номинального тока и типа.
-
Проводники в цепях к индивидуальным электроприемникам, в том числе цеховым трансформаторам общей мощностью до 2,5 МВА и с высшим напряжением до 20 кВ, если соблюдены одновременно следующие условия:
– в электрической или технологической части предусмотрена необходимая степень резервирования, выполненного так, что отключение указанных электроприемников не вызывает расстройства технологического процесса;
– повреждение проводника при КЗ не может вызвать взрыва или пожара;
– возможна замена проводника без значительных затруднений.
-
Проводники к отдельным небольшим распределительным пунктам, если такие электроприемники и распределительные пункты являются не ответственными по своему назначению и если для них выполнено хотя бы только условие приведенное в пункте 2.2.
В остальных случаях сечение проводников надо увеличить до минимального сечения, удовлетворяющего условию термической стойкости.
Так как в нашем случае выполняются все выше изложенный условия в пунктах 1, 2 и 3 то сечение проводников увеличивать не будем.
Для проводников напряжением до 1 кВ приведенных в табл. 19 сечение увеличиваем до 95 мм2.
12. Расчет самозапуска электродвигателей
Самозапуск заключается в том, что при восстановлении электроснабжения после кратковременного нарушения электродвигатели восстанавливают свой нормальный режим работы. Отличительные особенности самозапуска по сравнению с обычным пуском:
– Одновременно пускается группа двигателей;
– В момент восстановления электроснабжения и начала самозапуска часть, или все электродвигатели вращаются с некоторой скоростью;
– Самозапуск обычно происходит под нагрузкой.
При кратковременном нарушении электроснабжения самозапуск допустим как для самих механизмов так и для электродвигателей.
Если невозможно обеспечить самозапуск двигателей, то в первую очередь необходимо обеспечить самозапуск для ответственных механизмов, отключение которых необходимо.
Расчет самозапуска синхронных двигателей: