Вибір високовольтних вимикачів і перерізу провідників

Високовольтні вимикачі вибираються за номінальною напругою і розрахунковим струмом з врахуванням після аварійних режимів [8, с. 56].

(2.25).

(2.26).

де U_ном.в – номінальна напруга вимикача;

U_{ном.мережі} – номінальна напруга мережі;

I_ном.в – номінальний струм вимикача;

I_max – максимальний струм.

Переріз провідників вибираємо за економічною густиною струму:

(2.27)

де J_ек – економічна густина струму;

I_р – розрахунковий струм.

Визначимо струми для нормального і після аварійного режимів для ліній підприємства напругою 10 кВ і 0,4 кВдля подальшого вибору захисної апаратури:

Для захисної апаратури з боку лінії 10 кВ, вибираємо масляний вимикач типу ВМГ – 10 в якого номінальний струм дорівнює 630 А та повний час вимиканняня вимикача з приводом складає 0,14 с. Для установки на стороні 0,4 кВ вибираємо автомат типу АВМ-10 в якого номінальний струм дорівнює 1000 (А).

Перевіряємо вибраний вимикач та автомат за умовою:

.

Оскільки за результатами виконаних розрахуків ця умова виконується, то обираємо:

ВМГ – 10 - 630 ≥ 22 А,

АВМ – 10-1000 ≥ 536 А.

Вибір провідників виконується за економічною густиною струму [9, с.17].

Для ізольованих провідників з паперовою ізоляцією j_ек = 1,2 при часі використання максимального навантаження > 5000 год.

Визначаємо економічний переріз провідника для лінії живлення за формулою (2.27):

Для цехової мережі вибираємо броньовані кабелі з паперовою ізоляцією в алюмінієвій оболонці типу ААБ. Згідно ПУЕ в землі (траншеях) рекомендується прокладати броньовані кабелі, наприклад ААБ (алюмінієва жила, ізоляція з просоченого паперу, алюмінієва оболонка, броньована двома стальними смужками, зовнішнє покриття).

Результати розрахунків заносимо до таблиці 2.7.

Для захисту ліній живлення електроприймачів передбачаємо використання селективних вимикачів. Далі робимо розрахунок кожної ділянки від РП до ТП з метою вибору марки проводу і захисної апаратури [9,с. 20].

Таблиця 2.7 – Результати вибору комутаційно-захисної апаратури і провідників цехової мережі

Лінія	Sроз., кВА	Іроз .,А	Іmаx., А	Sек .,мм2	Марка проводу	Ідоп .,А	Марка вимикача
ТП	182,5				АС-240		АВМ-10

Розрахунок для лінії ТП-РП1 здійснюємо в такій послідовності:

- розраховуємо максимальний струм:

де S_м = 33 кВА, розрахункова максимальна потужність (дивись таблицю 2.2);

- визначаємо найбільший пусковий струм за формулою:

, (2.28)

де I_н.макс – номінальний струм ЕП, пусковий струм якого найбільший в даному РП і визначається за формулою [9, с. 20]:

, (2.29)

де – номінальна потужність ЕП, кВт;

– номінальна напруга мережі, Вт;

– номінальний коефіцієнт потужності ЕП.

Після підставлення чисельних даних знаходимо:

А.

Таким чином, найбільший пусковий струм дорівнює А, а піковий струм лінії ТП-РП1становить:

(2.30)

.

На цій підставі обираємо автоматичний вимикач серії АМ8-М з номінальним струмом вимикача I_ном. _в = 800 А і номінальним струмом розчеплювача I_н.розч = 500 А (додаток В, таблиця В.3).

Для АМ8-М комутаційний струм відключення складає 45 кА.

Вибираємо кабель типу ААБГ 3´240 + 1´120 (таблиця В.4).

Розрахунок для лінії ТП-РП2 виконуємо наступним чином:

- розраховуємо максимальний струм:

;

- за формулою (2.29) визначаємо номінальний струм ЕП, пусковий струм якого найбільший в даному РП:

;

- знаходимо найбільший пусковий струм:

- за формулою (2.30) обчислюємо піковий струм лінії ТП-РП2:

.

За результатами розрахунків обираємо автоматичний вимикач серії АМ4 з номінальним струмом вимикача I_ном. _в = 400 А і номінальним струмом розчеплювача I_н.розч = 300 А.

Для АМ4 комутаційний струм відключення складає 20 кА.

Обираємо кабель типу ААБГ 3´95 + 1´50.

Розрахунок для лінії ТП-РП3 здійснюємо втакій послідовності:

- розрахковуємо максимальний струм:

;

- за формулою (2.29) знаходимо номінальний струм ЕП, пусковий струм якого найбільший в даному РП визначається:

;

- обчислюємо найбільший пусковий струм:

- за формулою (2.30) визначаємо піковий струм лінії ТП-РП3:

.

Обираємо автоматичний вимикач серії АМ4 з номінальним струмом вимикача I_ном. _в = 400 А і номінальним струмом розчеплювача I_н.розч = 120 А. Для АМ4 комутаційний струм відключення складає 20 кА.

Обираємо кабель типу ААБГ 3´25 + 1´16.Результати розрахунків заносимо до таблиці 2.8

Таблиця 2.8 – Результати розрахунків високовольтних вимикачів і перерізу провідників лінії ТП-РП

Лінія

Iмакс, А

Iп, А

Тип захис-ного апарату

Iном.в, А

Iн.розч, А

Iн.відкл, кА

Тип провідника

S, мм2

Iдоп, А

Закінчення таблиці 2.8

ТП-РП1

АМ8-М

ААБГ

3´240 + 1´120

ТП-РП2

23,5

АМ4

ААБГ

3´95 + 1´50

Лінія

Iмакс, А

Iп, А

Тип захис-ного апарату

Iном.в, А

Iн.розч, А

Iн.відкл, кА

Тип провідника

S, мм2

Iдоп, А

ТП-РП3

14,4

АМ4

ААБГ

3´25 + 1´16

Згідно обраних захисних апаратів і провідників структурна схема електропостачання досліджуваного цеху показана на рисунку 2.9, де позначено:

Рисунок 2.9 – Схема електропостачання цеху

- ШР – шинний роз’єднувач;

- СР – секційний роз’єднувач;

- ТМ – трансформатор масляний;

- ЩО – щит освітлення;

1,2,3… – відповідно номера ЕП згідно плану розміщення технологічного обладнання, показаного на рисунку 2.6.