Пояснювальна записка до бакалаврської дипломної роботи (стр. 10 )

,

.

Рисунок 3.1 – Картограма навантажень підприємства

3.4 Техніко-економічне порівняння варіантів спорудження заводської мережі 10 кВ

Виконаємо порівняння варіантів спорудження двотрансформаторних підстанцій потужністю (кВА) і (кВА) методом зведених річних витрат.

Рисунок 3.2 – Варіанти схем внутрішньозаводського електропостачання

Визначимо вартість втрат 1 кВт потужності при mо=1,16 кВт·год, якщо підприємство працює в 1 зміну:

(грн./ кВт·рік),

де - час максимальних втрат [5 таблиця 3.2. с.47];

Розраховані втрати потужності в трансформаторах ЦТП приведені в таблиці 2.5.

Річна вартість втрат електроенергії:

(грн.),

(грн.).

Капітальні затрати:

- варіант 1

(тис. грн.),

- варіант 2

(тис. грн.).

Визначимо сумарні приведені затрати:

- варіант 1

(тис. грн.),

- варіант 2

(тис. грн.).

Зважаючи на те, що приведені затрати для варіанту 2 менші за рахунок меншої кількості трансформаторів та меншої довжини кабельних ліній, приймаємо варіант 2 для подальших розрахунків.

3.5 Вибір схеми та основних елементів заводської мережі

Вибираємо радіальну схему електропостачання напругою 10 кВ.

Оскільки ЦТП розміщені далеко одна від одної, то немає можливості встановити резервування за допомогою кабельних перемичок на низькій стороні трансформаторів.

Конструктивно заводські мережі підприємства виконані кабелями прокладеними в траншеях.

Рисунок 3.2 – Схема внутрішньозаводського електропостачання

Високовольтні вимикачі вибираємо за номінальною напругою і розрахунковим струмом з врахуванням післяаварійних режимів та можливих нерівномірностей розподілу струмів між лініями і секціями шин:

(3.23)

(3.24)

де - розрахунковий максимальний струм для після аварійного режиму.

Розрахуємо струм для нормального режиму:

- для ТП-1

(А),

- для ТП-2

(А),

- для ТП-3

(А).

Розрахуємо струм для післяаварійного режиму:

(А),

(А).

Для встановлення на стороні живлення ЦРП вибираємо вакуумні вимикачі ВР-10.

Для живлення підприємства вибираємо кабелі з сшитого політилену АПвБ1 прокладені в траншеї. Вибір перерізу жил виконаємо за економічною густиною струму. Для кабелів з паперовою ізоляцією jек=1,4 (А/мм2) при Тм=2000 (год)

Визначаємо економічний переріз провідників для живлення ТП-1, ТП-2 та ТП-3:

Результати розрахунків заносимо в таблицю 3.8

Таблиця 3.8 – Вибір високовольтних вимикачів і перерізу провідників

Лінія	Ім, А	Ім. ав, А	Вимикач	Іном. в, А	sек, мм2	Провідник	Ідоп, А
ЦРП-ТП-1	75,2	57,73	ВР-10	630	53,7	АПвБ1-3х50	182
ЦРП-ТП-2	51,1	57,73	ВР-10	630	36,5	АПвБ1-3х35	150
ЦРП-ТП-3	75,2	57,73	ВР-10	630	53,7	АПвБ1-3х50	182

4 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КЗ І ПЕРЕВІРКА РІШЕНЬ

4.1 Розрахунок струмів КЗ загальнозаводської мережі

Розрахунок струмів КЗ виконаємо у відносних одиницях, для цього приймемо базисну потужність; за базисну напругу приймаємо напругу ступеня, на якому виникає КЗ ; потужність КЗ на ЦРП .

За базовими значеннями потужності і напруги визначимо базовий струм:

(кА).

Рисунок 4.1 – Розрахункова схема і схема заміщення системи електропостачання

Для розрахунку струму КЗ загальнозаводської мережі розрахуємо опори елементів, що зображені на рисунку 4.1.

Опір системи:

Для визначення опору ліній від системи до ЦРП визначимо переріз цих ліній за економічною густиною струму:

(А).

Визначаємо економічний переріз провідників:

.

Вибираємо повітряну лінію АС-95 з таблиці Д.4 [5. с.147].

.

Визначаємо сумарний опір:

.

Початкове діюче значення струму трифазного КЗ:

(кА).

Періодична складова струму від енергосистеми не змінюється, тому

(кА).

Розрахунковий час складає

.

Аперіодична складова струму КЗ при визначаємо:

(кА),

де - постійна часу аперіодичної складової.

Визначаємо ударний струм КЗ

(кА).

Визначаємо тепловий імпульс:

,

де - час відключення КЗ.

Перевіримо вимикачі ВР-10 що вибирані для встановлення на високій стороні ЗРУ на комутаційну здатність і стійкість до дії струмів КЗ. Перевірку комутаційної здатності здійснюємо за умовами:

Перевірку комутаційної здатності здійснюємо в табличній формі (таблиця 4.1):

Таблиця 4.1 - Перевірка вимикача ВР-10

Умови вибору	Дані для вимикачів	Дані розрахунків
Iн. відк ³ Iпt	Iн. відк = 20 кА	Iпt = Iпt.с= 2,55 кА
ідин ³ іуд	ідин = 51 кА	іуд = іуд. с =6,8 (кА)
Iдин ³ Iпо	Iдин = 20 кА	Iпо = Iпо. с =2,8 (кА)

Перевіримо живлячий кабель на термічну стійкість:

(мм2),

де СТ – термічний коефіцієнт стійкості кабеля (для кабелів з паперовою ізоляцією рівний 90 [1])

Живлячий кабель проходить за умовою термічної стійкості.

4.2 Розрахунок струмів КЗ в мережах напругою до 1000 В

Розрахунок струмів КЗ виконується з метою перевірки вибраних захисних апаратів за умовою комутаційної здатності:

, (3.5)

де - струм трифазного металічного КЗ в максимальному режимі,

- струм трифазного КЗ з врахуванням струмообмежувальної дії дуги.

Рисунок 4.2 – Схема електропостачання ЕП-32 механоскладального цеху

Рисунок 4.3 – Схема заміщення

Визначимо опір трансформатора:

.

Визначаємо опори ліній Л1, Л2:

.

.

Розрахуємо значення струму при трифазному металічному КЗ за формулою:

, (3.6)

де - загальний повний опір елементів цехової мережі до точки КЗ.

- для точки К1:

,