1.7 Вибір схеми зовнішнього електропостачання

Завод є споживачем першої категорії. З цього випливає, що живлення, напругою 35 кВ буде проводиться по двох лініях електропередач до ГПП, де встановлені два трансформатори, економічно доцільно використовувати кабельні лінії прокладені у землі, так як відстань від ГПП до розподільної підстанції менше 10 кілометрів.

Кожен трансформатор підключений до окремої лінії, це пов'язано з тим, що при аварії на першій лінії робота буде продовжаться, оскільки друга візьме на себе все навантаження.

Визначаємо робочий струм лінії:

I_p= ; (1.1)

де – потужність трансформатору, кВА;

– кількість вводів;

– номiнальна напруга, кВ.

I_p= =52 кА.

Звідси визначаємо перетин проводів кожної фази:

s= ; (1.2)

де – робочий струм лінії, кА;

– щільність струму, А/мм².

s= =43 мм²

Вибираємо кабель перерізом 50 мм² з ізоляцією із зшитого поліетилену на напругу 35 кв марки АПвПу.

Активний і реактивний опір кабелю:

R_o=0,641 Ом/км;

X_o=0,135 Ом/км.

Визначаємо опір в лінії:

R= R_o*L; (1.3)

де R_o – активний опір кабелю, Ом/км;

L – довжина лінії, км.

R=0,641*1=0,641 Ом.

X=X_o*L; (1.4)

де X_o – реактивний опір кабелю, Ом/км;

L – довжина лінії, км.

Х=0,135*1=0,135 Ом.

Визначаємо втрати напруги в лінії в номінальному режимі:

1. в абсолютних одиницях:

∆U= ; (1.5)

де – активна потужність заводу, кВт;

– активний опір лінії, Ом;

– реактивна потужність заводу, квар;

– реактивний опір лінії, Ом;

– напруга, кВ.

∆U= =0,982;

2. у відсотках:

∆U=(∆U/Uн)*100%; (1.6)

∆U=(0,982/35)*100%=2,8 %.

1.8 Вибір схеми внутрішнього електропостачання

Вибираємо напругу для всіх електроприймачів на заводі рівним 0,4 кВ. Доцільно подати напругу на інструментальний цех і цех комплектовки за магістральною схемою електропостачання, оскільки в цих цехах знаходяться електроприймачі другої категорії.

Для того, щоб розрахувати струм потрібно знайти споживану потужність в цехах з урахуванням втрат на трансформатори.

∆P=∆P_хх+К_з²*∆Р_кз (1.1)

де ∆P_хх – втрати холостого ходу трансформатора, кВт;

К_з – коефіцієнт завантаження трансформатора;

∆Р_кз – втрати короткого замкнення, кВт.

∆Q=S_тр*I_хх/100+ К_з²*S_тр*U_кз/100 (1.2)

де S_тр – потужнiсть трансформатора, кВА;

I_хх – струм холостого ходу, % ;

К_з – коефіцієнт завантаження трансформатора;

U_кз – напруга короткого замкнення, %.

∆P₁=0,61+0,53²*3,8=1,7 кВт;

∆P₂=1,9+0,57²*12,2=5,9 кВт;

∆Q₁=250*1,9/100+0,53²*250*4,5/100=7,9 квар;

∆Q₂=1000*1,7/100+0,57²*1000*5,5/100=34,9 квар;

P_1-2=1,7+5,9+330+800=1137,6 кВт;

Q_1-2=7,9+34,9+221+776=1039,8;

S_1-2= =1541,2 кВА;

I_1-2= =74 кА.

Тепер можна знайти перетин проводів, які потрібно протягнути до інструментального цеху:

s₁= =61 мм².

Далі розрахуємо перетин проводів, що йдуть з інструментального цеху в цех комплектовки за магістральною схемою електропостачання.

P₂=5,9+800=805,9 кВт;

Q₂=34,9+776=810,9 квар;

S₂= =1143,2 кВА;

I₂= =55 кА;

s₂= =45 мм².

На механічні і збiрний цехи подаємо напругу по радіальній схемі електропостачання, тому що в цих цехах усі електроприймачі відносяться до першої категорії електропостачання. Розрахуємо струм і перетин проводів якими заживимо ці цехи.

∆P₃=2,35+0,62²*18=9,3 кВт;

∆Q₃=1600*1,3/100+0,62²*1600*6,5/100=60,77 квар;

P₃=9,3+1500=1509,3 кВт;

Q₃=60,77+1245=1305,77 квар;

S₃= =1995,7 кВА;

I₃= =96 кА;

s₃= =80 мм²;

∆P₄=1,9+0,67²*12,2=7,4 кВт;

∆Q₄=1000*1,7/100+0,67²*1000*5,5/100=41,2 квар;

P₄=7,4+1100=1107,4 кВт;

Q₄=41,2+715=756,2 кВА;

S₄= =1341 кВА;

I₄= =65 кА;

s₄= =54 мм²;

∆P₅=2,35+0,45²*18=6 кВт;

∆Q₅=1600*1,3/100+0,45²*1600*6,5/100=41,8 квар;

P₅=6+1200=1206 кВт;

Q₅=41,8+750=791,8 квар;

S₅= =1442,7 кВА;

I₅= =69,5 кА;

s₅= =58 мм².

Вибираємо перетину кабелів по каталоги і визначаємо їх довжину:

1. до інструментального цеху кабель перетином 70 мм², довжиною 100м;

2. до цеху комплектовки кабель перетином 50 мм², довжиною 150 м;

3. до механiчного цеху 1 кабель перетином 95 мм², довжиною 200 м;

4. до механiчного цеху 2 кабель перетином 70 мм², довжиною 200 м;

5. до збiрного цеху кабель перетином 70 мм², довжиною 125 м.

Всі данні зводимо в таблицю 1.1

Таблиця 1.1 – Розрахунок струмiв дiлянок живлення i вибiр перетинiв кабелів

Найменування споживачiв	Pрасч (кВт)	Qрасч (квар)	Sрасч (кВа)	Iрасч (кА)	Iав (кА)	s (мм2)	L, (м)
РП - ГПП	4930	3737	6186	52	104	50	1000
ГПП - Iнструментальный цех	330	221	267,3	74	148	70	100
Iнструментальный цех - Цех комплектовки	800	776	1152,8	55	110	50	150
ГПП - Механiчний цех 1	1500	1245	2000	96	192	95	200
ГПП - Механiчний цех 2	1100	715	1341,5	65	130	70	200
ГПП - Збiрний цех	1200	750	1463,4	70	140	70	125