Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Февраля 2011 в 22:21, курсовая работа
Норильский промышленный район (НПР) расположен на севере Красноярского края, в 90 км к востоку от р. Енисей (порт Дудинка), к югу от озера Пясино, на территории Таймырского (Долгано-Ненецкого) автономного округа. Возник в 30—40-е годы благодаря освоению месторождений медно-никелевых руд, открытых в 20-е годы геологом Н.Н. Урванцевым. Для освоения этих месторождений в 1935 г. началось сооружение поселков Норильск (центр добычи) и Валёк (пристань на р. Норильская).
4.2. Расчет и выбор кабельной сети напряжением до 1кВ
Ток нагрузки магистрального (фидерного) кабеля
IФ = А.
Значения ΣРУ, КС, соsφ - такие же, что и при определении мощности трансформатора подстанции.
Для магистрали принимаем два параллельно проложенных кабеля типа KРПСН 3х95, рассчитанных на длительно допустимый ток (см. приложение 2.2.):
2ISH = 2 × 168 = 336 А; 2ISH = 336А > IФ = 298 А.
Для проверки фидерного кабеля на термическую стойкость определяем ток трехфазного КЗ в начале кабеля, т.е. на зажимах вторичной обмотки трансформатора участковой подстанции.
Индуктивное сопротивление энергосистемы, приведенное к расчетному напряжению сети (базисному напряжению),
х1 = U2б /SС(3) = 4002 / 40000 = 4 мОм.
SКЗ(3) = 40МВ×А
Индуктивное сопротивление кабельной линии напряжением 6 кВ. По приложению 2.2 находим х01 = 0,102Ом/км и х02 = 0,102 Ом/км.
хЛ.Н = (х01× ЦПП-РП-6 + х02× РП-6-ПУПП)×103= (0,102×1+0,102×0,8)×103=183,6 мОм.
Индуктивное сопротивление кабельной линии напряжением 6 кВ, приведенное к расчетному (базисному) напряжению сети,
х2
=
По приложению 2.2 r01=1,15 Ом/км и r02=1,15 Ом/км, тогда
rЛ.Н = (r01× ЦПП-РП-6 + r02× РП-6-ПУПП)103=(1,15×1 + 1,15×0,8)103=2070 мОм.
Активное сопротивление кабельной линии 6 кВ, приведенное к базисному напряжению:
r1
=
Активное сопротивление трансформатора
RТ
=
Из технической характеристики подстанций ТСВП-630/6-0,69 (см. приложение 2.5) находим
SТ.Н = 250 кВ×А; IВ.Н = 24,1 А; IН.Н = 362 А;
UК = 3,5%; UХ.Х = 400 В; РК = 2600 Вт.
Индуктивное сопротивление обмотки трансформатора
ХТ
=
Суммарное индуктивное сопротивление до расчетной точки КЗ (вторичной обмотки трансформатора)
Sх = х1 + х2 + ХТ = 4+0,74+22,4=27,14 мОм.
Суммарное активное сопротивление до расчетной точки КЗ (вторичной обмотки трансформатора)
Sr = r1 + RТ = 8,34+6,61=14,95 мОм.
Ток трехфазного КЗ в начале фидерного кабеля (на вторичной обмотке ПУПП)
IКЗ(3)
=
Коэффициент загрузки фидерного кабеля
bК.Ф =
При 150С Кt = 1,12 , поэтому bК.Ф =
По приложению 2.4 при bК.Ф = 0,8 для кабелей с резиновой изоляцией при напряжении до 3 кВ для температуры окружающей среды 150С КЗ =1,1.
Для кабелей с резиновой изоляцией С=101; для подстанции ТСВП-250/6-0,4 tП = 0,05 с.
Предельно допустимый кратковременный ток КЗ для фидерного кабеля
Выбранное ранее сечение (S=35 мм2) фидерного кабеля удовлетворяет условию термической стойкости.
Активное сопротивление фидерного кабеля
r2
= r0×
r0 = 0,37 Ом/км для КРПСН-3х35 (см. приложение 2.2).
Индуктивное сопротивление фидерного кабеля
Х2
= х0
х0 = 0,0625 Ом/км (см. приложение 2.2) для КРПСН -3х35.
Суммарное активное сопротивление сети до начала кабеля буровой установки SOLO-710 (сопротивлением коммутационных аппаратов пренебрегаем)
rS = 14,95 + 9,25 = 24,2 мОм.
хS = 27,14 + 1,56 = 28,7 мОм.
Полное сопротивление сети до начала кабеля буровой установки SOLO-710
z
=
Ток КЗ в начале кабеля буровой установки SOLO-710
IКЗ(3) = 6159 А.
Буровая установка SOLO-710, номинальный ток двигателя у которой IH = 170A.
Сечение гибких кабелей
,
где IН - номинальный ток электродвигателя, А.
Принимаем кабель ГРШЭ-3х50 с номинальным сечением жилы 50 мм2 и длительно допустимым током нагрузки 200 А.
Гибкий кабель проверяем на термическую стойкость.
Коэффициент загрузки гибкого кабеля
bКГ =
IДВ = 170 А; Кt = 1,12.
Коэффициент загрузки КЗ находим по приложению 2.4. При 150С для кабелей с резиновой изоляцией при bКГ = 0,76 линейной интерполяцией находим
КЗ
= 1,14 -
Предельно допустимый ток КЗ IП (А) кабеля буровой установки SOLO-710
IП
=
Для кабелей с резиновой изоляцией С=101, для отключающего аппарата tП = 0,1 с.
IП
=
IП =17612А> IКЗ(3).=6159А.
Выбранное ранее сечение кабеля удовлетворяет условию термической стойкости.
Фидерный кабель и кабель буровой установки SOLO-710 проверяем по допустимой потере напряжения в номинальном режиме.
Потеря напряжения в трансформаторе в номинальном режиме
Коэффициент загрузки трансформатора
bК = SТ.Р / SТ.Н = 204 / 250 = 0,82.
где-(SТ.Р
и SТ.Н - соответственно расчетная
и номинальная мощности
Относительное значение активной составляющей напряжения КЗ трансформатора определяем по формуле
Относительное значение реактивной составляющей напряжения КЗ трансформатора
UР
=
соsj
= 0,67; sinj =
Потеря напряжения UГ в гибком кабеле буровой установки SOLO-710
UГ=
×IДВ×(RГ×cosjДВ+ХГ×sinjДВ)=1,
где IДВ - номинальный ток электродвигателя, А; RГ, XГ - соответственно
активное и индуктивное
RГ = r0 LГ = 0,37 × 0,2 = 0,074 Ом; ХГ = x0 LГ = 0,0625 × 0,2 = 0,0125 Ом;
где r0, x0 - соответственно активное и индуктивное сопротивления 1 км кабеля, Ом/км (см. приложение 2.2); LГ - длина гибкого кабеля с учетом провисания, м; соs jДВ - номинальный коэффициент мощности электродвигателя.
сosφДВ
=0,65 ; sinjДВ=
Общая допустимая потеря напряжения в низковольтной сети
SDU = UХ.Х – UДВ.MIN = 400 - 0,95 × 400 = 39 В.
Потери напряжения в фидерном кабеле
DUФ = SDU - DUТ.Н - DUГ = 39 – 10,4 – 16,9 = 11,7 В.
Сечение фидерного кабеля по допустимой потере напряжения в нормальном режиме
SФ.К.
=
где IФ - ток в фидерном кабеле, А; k - коэффициент, учитывающий относительное значение индуктивного сопротивления кабеля (при соsj = 0,6 - 0,7 и сечениях рабочей жилы 4-70 мм2 k = 1-1,3, а при сечениях рабочей жилы 70-150 мм2 k = 1,2-1,6 для гибких и бронированных кабелей напряжением до 1000 В); LФ - длина фидерного кабеля, м; соsj - средневзвешенный коэффициент мощности токоприемников участка; g = 50 м/(Ом×мм2) - удельная проводимость меди при 650С.