57

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Промышленные предприятия являются основными потребителями электроэнергии. Система электроснабжения в целом, как в схемной, так и в конструктивной частях должна обеспечивать возможность развития предприятия и роста потребления электроэнергии без коренной реконструкции. Система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять требованиям надёжности, качества, экономичности, удобства и безопасности эксплуатации, снижения удельного расхода электроэнергии на единицу продукции.

По мере развития электроснабжения усложняются и СЭПП, в них включаются сети высокого напряжения, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Возникает необходимость внедрения автоматизации СЭПП и производственных процессов, осуществляющих в широких пределах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электроэнергии. В рамках дипломного проекта необходимо разработать наиболее экономичную и надёжную схему электроснабжения предприятия. Это достигается путём правильного выбора питающего напряжения, места размещения ГПП и ЦТП, определения электрических нагрузок, соблюдением требований к бесперебойности электроснабжения.

Целью проекта является проектирование СЭПП с минимальными удельными затратами электроэнергии на единицу производимой продукции, улучшение, модернизация СЭПП по сравнению с уже существующими, применение новых видов оборудования, уменьшение потерь и снижение непроизводительных расходов электроэнергии при её передаче и распределении. Кроме того, так как каждое предприятие находится в процессе развития технологии, то СЭПП должна быть гибкой, допускать постоянное развитие технологии, рост мощностей, готовность к изменению производственных условий.

Дипломный проект призван разработать надёжную, экономичную, гибкую, удобную в эксплуатации и безопасную схему электроснабжения авиазавода.

1. Анализ авиастроительного завода

1.1 Анализ технологического процесса

Авиастроительный завод производит тяжёлые бомбардировщики, стоящие на вооружении Российских Вооружённых Сил с 1996-го года и являются основным оружием нападения при выполнении стратегических и тактических военных задач с применением ВВС. Так как исходный авиазавод является закрытым военным объектом, на территории предприятия отсутствуют мелкие предприятия, и выполняется только основное производство.

Авиастроительный завод включает в себя все необходимые цеха и участки, обладающие комплексом средств, которые при взаимодействии и выполнении технологического процесса обеспечивают все циклы производства от изготовления отдельных деталей и узлов до сборки конечной продукции.

Сырьё в виде окатышей чёрного и цветных металлов, материалы и комплектующие поступают по трём железнодорожным веткам, а также доставляются автомобильным транспортом и затем разгружается непосредственно в цеха. Основная часть деталей и комплектующих производится на самом заводе. Сырьё доставляется непосредственно в цеха, доставка осуществляется также автомобильным транспортом, или по железнодорожным путям. Сырьё поступает в цех чёрного литья, цех цветного литья, штамповочный цех, инструментальный цех и цех стального литья. В цехах чёрного, цветного и стального литья производится отливка заготовок различной формы и готовых изделий - блоков цилиндров, поршней, элементов подвесок и арматуры фюзеляжа. Эти детали в дальнейшем требуют лишь небольшой дообработки, которая производится в цехах обработки блоков двигателей и поршней и в цехе сборки и испытания двигателей.

В штамповочном цехе производится штамповка и обработка деталей фюзеляжа самолёта, его обшивки, а также его шасси и деталей двигателей. В термическом цехе производится термическая обработка изделий с помощью печей, там же осуществляется расплав металлов и дальнейшее их использование. В инструментальном цехе изготавливается и ремонтируется простейший ручной инструмент, необходимый в процессе производства продукции.

В цехе сборки и испытаний двигателей производится окончательная проверка комплектующих двигателей, сборка самих двигателей и их испытания на соответствия ГОСТам. Здесь составляются паспорта, проводятся различные промежуточные контроли качества. После прохождения всех проверок авиадвигатели, готовые к сборке и продаже вывозятся из цеха автомобильным транспортом.

Готовые двигатели вместе с деталями фюзеляжа самолёта доставляют в цех сборки самолётов, где тяжёлые бомбардировщики собираются вручную квалифицированным персоналом. Одновременно в ангаре может собираться только один самолёт. Сборка самолёта в мирное время занимает около месяца и включает в себя все процессы, приводящие к созданию готового к использованию тяжёлого бомбардировщика. В процессе сборки персонал использует пневмоинструмент рабочим давлением 5 атмосфер. Постоянное давление в воздушных шлангах обеспечивается компрессорной станцией на территории завода. Процесс сборки не включает в себя только установку вооружения на борт самолёта, однако производится настройка электроники, системы наведения и проверка всех механизмов бомбометания и катапультирования пилотов, а также радаров и компьютеров. Так как тяжёлые бомбардировщики в отличие от истребителей не могут быть разобраны для транспортировки, после сборки самолёт вывозится тягачом на близлежащую охраняемую взлётную полосу, где производятся его лётные испытания и откуда он своим ходом доставляется заказчику (Министерство Обороны России).

Кроме основной продукции завод осуществляет поставку запасных частей для ремонтов двигателей военных самолётов, их элементов конструкции фюзеляжей, шасси и механизмов бомбометания и подвески ракет. Это означает, что цеха завода работают не зависимо от того, собирается в ангаре самолёт, или нет.

В мирное время завод тяжёлых бомбардировщиков работает в две смены.

1.2 Характеристика электроприёмников и потребителя в целом

Главным характерным показателем потребителей электроэнергии является их номинальная мощность. В цехах авиазавода мощность электроприёмников напряжением 0.4 КВ колеблется в пределах от 1 до 120 КВт, а мощность электроприёмников напряжением 10 КВ (синхронных двигателей компрессорной подстанции) равна 1000 КВт.

Четыре СД СТД-1000-2РУХЛ4

P_ном=1000 КВт,

U_ном=10 КВ,

Cos = 0.9,

_ном=96.9%,

n=3000 об/мин.

Также имеются 2 ДСП с загрузкой 12т каждая с печными трансформаторами мощностью Pдсп=5000 КВт и две ДСП с загрузкой 5т с печными трансформаторами мощностью Pдсп=2800 КВт. Установленная мощность одной печи с загрузкой 12 т равна Pуст=4350 КВт, а печи с загрузкой 5т Pуст=2500 КВт.

Наименования цехов авиастроительного завода и номинальные единичные и суммарные мощности электроприёмников, а также их количество приведены в таблице 1.1.

По роду тока электроприёмники завода принадлежат к питающимся трёхфазным переменным током, осветительные приборы питаются однофазным переменным током.

Стандартной частотой для наших систем электроснабжения промышленных предприятий, а также и для авиастроительного завода является промышленная частота 50 Гц.

Все электроприёмники делятся по напряжению на низковольтные (до 1000 В) и высоковольтные (выше 1000 В). В основном, в цехах завода используется напряжение 380/220 В, а для синхронных двигателей и электродуговых сталеплавильных печей применяется напряжение 10 КВ.

На авиастроительном заводе представлены электроприёмники со всеми режимами работы; так, например, двигатели на компрессорной станции работают в длительном режиме, краны и двигатели станков в повторно-кратковременном режиме, электроинструменты и двигатели прессов - в кратковременном режиме.

Таблица 1.1

Установленная мощность в цехах

Номер	Наименование	Количество электро-приёмников, n	Установленная мощность, КВт
			Одного ЭП, Pн	Сумма, Pн
1	Цех чёрного литья	120	20-100	2800
2	Цех цветного литья
	электродуговые печи, 5т.	2	2800	5600
	0.4 КВ	80	10-80	1600
3	Цех обработки блоков двигателей	50	1,0-50	1200
4	Цех обработки поршней	100	1-28	720
5	Цех сборки и испытаний двигателей	50	5-100	2100
6	Штамповочный цех деталей самолёта	80	5-120	1800
7	Термический цех	100	1-80	1500
8	Инструментальный цех	50	1-40	500
9	Цех сборки самолёта	100	2-80	1400
10	Участок цеха сборки самолёта	51	0,8-40	440
11	Компрессорная
	Синхронные двигатели 10 КВ	4	1000	4000
	0.4 КВ	10	10-40	250
12	Заводоуправление, ЦЗЛ	50	1-100	800
13	Цех стального литья
	Электродуговые печи 12т	4	5000	20000
	0.4 КВ	100	1-100	2500

Таблица 1.2

Характеристика цехов завода по категорийности и рабочей среде

№	Наименование цеха	Категория по ПУЭ	Производственная среда
1	Цех чёрного литья	I	Жаркая, сухая
2	Цех цветного литья	I	Жаркая, сухая
3	Цех обработки блоков двигателей	II	Нормальная
4	Цех обработки поршней	II	Нормальная
5	Цех сборки и испытаний двигателей	II	Пожароопасная, жаркая загазованная, шумная.
6	Штамповочный цех деталей самолёта	II	Нормальная
7	Термический цех	I	Нормальная
8	Инструментальный цех	II	Нормальная
9	Цех сборки самолёта	II	Нормальная
10	Участок цеха сборки самолёта	II	Нормальная
11	Компрессорная	I	Нормальная
12	Заводоуправление, ЦЗЛ	II	Нормальная
13	Цех стального литья	I	Жаркая

По степени ответственности цеха завода имеют I и II категории. Характеристика цехов завода по категориям надёжности электроснабжения и производственной среде представлена в таблице 1.2.

Категория предприятия, в целом, рассчитывается по процентному соотношению потребителей различных категорий.

Суммарная мощность авиастроительного завода: P=39736 КВт. Суммарная мощность электроприёмников первой категории: P=23280 КВт, что составляет 60% от всей мощности завода.

Завод относится к первой категории надёжности. В зависимости от категории, устанавливаем для цехов второй категории двухтрансформаторные подстанции. Потребители второй категории должны иметь резервное питание, АВР, АПВ и дежурный персонал. Для цехов, отнесённых к первой категории надёжности, устанавливаем два независимых источника питания от электрически несвязанных друг с другом двухтрансформаторных подстанций.

С точки зрения стабильности расположения оборудования, к передвижным электроприёмникам относятся цеховые краны; к стабильно расположенным - станки в цехах. По электромагнитной совместимости электродуговые печи литейных цехов, а также сварочные аппараты и установка высокой частоты относятся ко II группе, станки с ЧПУ некоторых цехов, а так же ЭВМ можно отнести к I группе, все остальные электроприёмники цехов завода не являются ухудшающими качество электроэнергии и сами не чувствительны к её качеству, их можно отнести к III группе.

1.3 Анализ существующих схем электроснабжения

Для крупных промышленных предприятий наиболее надёжной и экономически выгодной является питание от своего независимого источника, чаще всего, собственной ТЭЦ, расположенной на некотором расстоянии от завода. От ТЭЦ к заводу проводится ЛЭП напряжением 115 КВ. На территории завода имеется собственная ГПП, понижающая напряжение до 10 КВ.

В системах электроснабжения, как правило, применяется глубокое секционирование всех звеньев системы от источника питания до сборных шин низкого напряжения ТП, а иногда и цеховых низковольтных РП. На секционных аппаратах предусмотрены предусмотрены простейшие схемы АВР.

При построении системы электроснабжения исходят из раздельной работы линий и трансформаторов, так как при этом снижаются уровни токов короткого замыкания, упрощаются схемы коммутации и релейной защиты. Для восстановления питания потребителей применяются простейшие схемы автоматики, АВР, АПВ.

Применяется автоматическое отключение неответственных потребителей на время послеаварийного режима.

Схемы, предусматривающие длительную параллельную работу питающих линий, или трансформаторов, применяются редко, однако в связи с применением выключателей 6-10 КВ с отключаемым током 40 КА и выпуском шкафов КРУ с этими выключателями имеется возможность для более широкого применения раздельной работы трансформаторов на стороне 6-10 КВ.

При построении схем электроснабжения предприятий с электропприёмниками с нелинейными резкопеременными ударными нагрузками, предусматриваются мероприятия по ограничению частых и значительных колебаний напряжения, вызываемых работой этих электроприёмников до допустимых значений. Основными такими мероприятиями являются повышающие уровень мощности короткого замыкания в точке подключения электроприёмников с нелинейными и резкопеременными ударными нагрузками, отрицательно влияющими на качество электроэнергии. Такое решение достигается применением повышенных напряжений в питающих и распределительных сетях и приближением источников питания с электропприемниками с резкопеременной ударной нагрузкой; выделением питания крупных электроприёмников отдельными линиями непосредственно от системы, или от ГПП, ПГВ, или ТЭЦ, минуя соответствующую ЦТП; включением на параллельную работу вторичных обмоток трансформаторов, питающих резкопеременную нагрузку.

Хорошие результаты даёт распределение питания ударных нагрузок и «спокойных», которое выполняется следующими способами:

Выделением на отдельные линии, или отдельные трансформаторы потребителей, не терпящих толчков нагрузки, например, освещения, или же питание этих потребителей совместно с более спокойными нагрузками; выделением питания групп электроприёмников с ударными нагрузками при значительной их мощности на отдельные трансформаторы, но с общим резервированием трансформаторов, питающих ударные и спокойные нагрузки; присоединением ударных и спокойных нагрузок на разные плечи сдвоенного реактора.

Распределение электроэнергии во внутризаводских сетях выполняется по радиальным, магистральным, или смешанным схемам, в зависимости от территориального размещения нагрузок, их значения, требуемой степени надёжности питания и других характерных особенностей предприятия.

Схемы построены по ступенчатому принципу. Число ступеней распределения электроэнергии на предприятии определяется потребляемыми мощностями и топологическим расположением электрических нагрузок на территории предприятия. Обычно применяют 2-3 ступени.

Первой ступенью является сетевое звено между ГПП и РП 10 (6) КВ. Второй ступенью является звено внутризаводской сети между РП и РУ вторичного напряжения, или же отдельными электроприёмниками высокого напряжения, это звено выполняется при помощи кабелей 6-10 КВ.

На ГПП обычно устанавливаются 2 трансформатора мощностью 16, 25, 40, 63, или 80 МВА с возможностью дальнейшего развития ГПП.

Задачи дипломного проектирования

· Рассчитать электрические нагрузки завода. От их правильного определения зависят капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

· Расчёт внутреннего электроснабжения завода

· Расчёт внешнего электроснабжения завода

· Расчёт защит

· Расчёт экономической части

· Составление ТУ на присоединение



2. Расчёт электрических нагрузок

2.1 Расчёт силовой и осветительной нагрузки цеха

2.1.1 Расчёт силовой нагрузки

Расчёт производится по РТМ 36.18.32.4-92 / /. Рассчитываем методом кэффициента использования. Результаты расчётов заносим в таблицу 2.1.

Проведём расчёт нагрузок для распределительного шкафа ШР-3, от которого запитываются шесть электроприёмников:

- пресс кривошипный Pn=1.5 КВт, n=2, К_и=0.22, соs/tg=0.65/1.17

- пресс кривошипный Pn=5.5 КВт, n=1, К_и=0.22, соs/tg=0.65/1.17

- пресс фрикционный Pn=7.5 КВт, n=1, К_и=0.22, соs/tg=0.65/1.17

- электропечь камерная Pn=45 КВт, n=1, К_и=0.75, соs/tg=0.9/0.48

Пресс кривошипный (12, 14):

Р_n = 1.5 КВт P_н=nP_n=21.5=3 КВт К_uР_н = 0,66 КВт

К _u Р _н tg =0.661,17=0,7722 КВт

n Р_н²=4.5 КВт

Пресс кривошипный (21):

Р_n = 5.5 КВт P_н=nP_n=15.5=5.5 КВт К_uР_н = 1,21 КВт

К _u Р _н tg =1.211,17=1,4157 КВт

n Р_н²=30,25 КВт

Пресс фрикционный (22, 24):

Р_n = 7.5 КВт P_н=nP_n=27.5=15 КВт К_uР_н = 3,3 КВт

К _u Р _н tg =3.31,17=3,861 КВт

n Р_н²=112,5 КВт

Электропечь камерная (23):

Р_n = 45 КВт P_н=nP_n=145=45 КВт К_uР_н = 33.75 КВт

К _u Р _н tg =33.750,48=16,2 КВт

n Р_н²=2025 КВт

Итого по распределительному шкафу ШР-3 имеется шесть электроприёмников.

P_n=1.5+5.5+7.5+45=59.5 КВт

P_н=3+5,5+7,5+45=68,5КВт

К_u=0,57

K_uP_n=0,66+1,21+3,3+33,75=39,045

К_uР_нtg =0,7722+1,4157+3,861+16,2=22,2489

nP_n²=4,5+30,25+112,5+2025=2172,25

n_э= P_n²/ nP_n²=59,5²/2172,25²=2

K_p=1,33

P_p= K_uP_нK_p=0,5768,51,33=51,93 КВт

Q_p=1,1K_u P_ptg =1,10.5751.930.72=30,92 КВар

S_p= P_p²+Q_p²= 51,93²+30,92²=60,44 КВа

I_p= S _p/ 3U_n=60,44/ 30,38=87,24 A

Аналогично рассчитываем нагрузку остальных шкафов, результаты занесём в таблицу 2.1.

Всего для термического отделения получаем следующие величины:

Pр=441.83 КВт, Qр= 246,15 КВар, Sр=507,88 КВА, Iр=733,07 А.

2.1.2 Расчёт осветительной и полной нагрузки цеха

Осветительная нагрузка рассчитывается методом коэффициента спроса осветительной нагрузки и по удельным показателям.

Ppo=Pуд*S*Kco

Где Pуд - удельная осветительная нагрузка, Вт/М²

S - площадь отделения, м²

Kсо -коэффициент спроса осветительной нагрузки.

Pудо=5,4 Вт/м²

S=3630=1080 м²

P=12700=8400 Вт

P_у=5.4 Вт/м² для E=100 лк в таблице для Е_н=200 лк имеем

P=10805.42= 11664 Вт.

Активная мощность с учётом осветительной нагрузки:

Pр0,4=Pр+Pро= 441,83+11,664=453,494 КВт.

Qр=246,15 КВар

Sр=

Iр0,4=

Проверим правильность расчёта нагрузок термического отделения по коэффициенту спроса:

Кс=Pр/Р_н2=441,83/676=0,65

Для одноимённых цехов Кс=0.65. Расчёт нагрузок термического отделения участка цеха сборки самолётов приведён в таблице 2.1.

2.2 Расчёт силовой и осветительной нагрузки авиастроительного завода

2.2.1 Расчёт силовой нагрузки по цехам завода

Нагрузка является случайной величиной и носит вероятностный характер. Поэтому расчётная нагрузка группового графика не равна сумме номинальных мощностей группы ЭП. Это объясняется технологическим процессом и особенностями эксплуатации.

Расчёт нагрузок для авиастроительного завода проводим на основании РТМ 36.18.32.4-92. Основой проектирования является правильное определение силовых и осветительных нагрузок. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты и эксплуатационные расходы. Завышение нагрузок приводит к увеличению капиталовложений, а занижение - к увеличению потерь, ускоренному износу изоляции, ограничению мощности.

При расчёте нагрузок применяем метод коэффициента использования. Для определения нагрузок необходимы следующие исходные данные: установленная мощность группы ЭП, коэффициенты мощности cos/tg и коэффициенты использования Ки одной группы, определяемые по справочным материалам.

Исходные данные для расчёта нагрузок приведены в таблице 2.2. Расчёт нагрузок проводится на ЭВМ на кафедре электроснабжения по программе «Дипломное проектирование».

Расчёт нагрузок выполняется в следующем порядке:

Определяем активную среднюю мощность:

Рср=Ки*Руст, КВт

Где Ки - коэффициент использования.

Руст - установленная мощность ЭП цеха, КВт

Реактивная средняя мощность:

Qср=Рср*tg , КВАр

Где tg - коэффициент реактивной мощности.

Расчётная активная мощность определяется по следующему выражению:

Рр=Кр*Ки*Руст, КВт

Где Кр=1 - коэффициент расчётной нагрузки

Расчётная реактивная мощность:

Qр= tg , КВАр

Полученные результаты расчётов электрической силовой нагрузки высоковольтной и низковольтной приведены в таблицах 2.2 и 2.3.

2.2.2 Расчёт осветительной нагрузки

На промышленных предприятиях потребление электроэнергии на нужды освещения составляет до 10% от расчётной силовой нагрузки. Правильный расчёт мощности осветительных установок имеет большое значение для проектирования системы электроснабжения. Система освещения выполняется лампами различных конструкций.

Для расчёта используем СНиП 375-77, применяем метод удельной осветительной нагрузки Вт/М² и коэффициент спроса.

Исходными данными для расчёта осветительной нагрузки являются площади цехов, значения удельной нагрузки, коэффициенты спроса и реактивной мощности, приведённые в таблице 2.4.

Найдём установленную активную мощность освещения.

Русто=Рудо*Sу*10^-3 (КВт)

Где Pудо - удельная осветительная нагрузка, Вт/М².

Расчётная активная мощность освещения: Рро=Ксо*Pусто, КВт, где Ксо - коэффициент спроса освещения.

Расчётная реактивная мощность освещения:

Qро=Рро* tg , КВар

Где tg - коэффициент реактивной мощности освещения.

Расчёт активной и реактивной осветительных нагрузок проводим на ЭВМ на кафедре электроснабжения. Результаты расчёта приведены в таблице 2.4.

2.3 Построение картограммы нагрузок и определение координат центра электрических нагрузок

Для выбора схемы электроснабжения используется картограмма нагрузок - ряд окружностей разного радиуса, нанесённых на соответствующие цеха на генплане предприятия. Площади этих окружностей в масштабе соответствуют полным нагрузкам цехов. Таким образом, картограмма нагрузок даёт наглядное представление о распределении нагрузок по цехам завода.

Построение картограммы нагрузок производится на генплане завода, причём центр каждой окружности должен совпадать с центром соответствующего цеха.

Центр электрических нагрузок является условным центром потребления электрической энергии. Его нахождение позволяет определить наиболее экономически выгодное расположение ГПП. Полные мощности каждого цеха соответствуют некоторой площади окружности и определяются следующим образом:

S=*R²*m

Где R - радиус окружности, m - масштаб нагрузки =1 , КВА/мм².

Определяем радиус окружности:

R=, мм².

Угол осветительной нагрузки, _осв, характеризует отношение осветительной нагрузки к полной мощности цеха. Он определяется по формуле:

_осв=(Рро/S)*360, град

Координаты ЦЭН (центра электрических нагрузок) определяются по правилу центра тяжести плоской фигуры,

X=, Y=

Где Xi и Yi - соответствующие координаты цехов.

Исходные данные для расчёта ЦЭН и результаты расчётов приведены в таблице 2.5.

3. Внутреннее электроснабжение

3.1 Выбор цеховых КТП и БНК

Для выбора цеховых КТП и БНК используем РТМ 36.18.32.4-92. Число и мощность трансформаторов , их тип, место установки КТП зависят от величины и характеристики нагрузки, так же учитываются условия охлаждения и требования безопасности.

Расчёт произведём для цеха чёрного литья. Аналогично рассчитываются и другие цеха, результаты вносятся в таблицу 3.1.

Цех чёрного литья. Число электроприёмников: n=120 шт. Pn=20-100 КВт. P=2800 КВт

Рр=2260 КВт

Qр=1388 КВар

Sр=2652 КВА

F=1600 М²

Ориентировочный выбор числа и мощности трансформаторов производится по удельной плотности нагрузки:

Sуд=Sр/F, КВА/М²

Sуд=2652/1600 = 1.66 КВА/М²

При плотности более 1.6 КВА/М² целесообразно применять трансформаторы мощностью 2500 КВА.

Предварительно принимаем Sнт=2500 КВА.

При коэффициенте загрузки =0.7 для I категории минимальное число трансформаторов в цехе:

Nт_мин= (штук)

Для дальнейшего расчёта цеховых КТП и БНК распределим цеха по группам, питающимся от одной КТП.

1 группа - цеха 1,2 - КТП 1

2 группа - цеха 3-8, 11, 12 - КТП 2

3 группа - цех 13 - КТП 3

4 группа - цеха 9, 10 - КТП 4

Рассмотрим КТП 12x2500 КВА, питающую первую группу цехов.

Р_р=3562.39 КВт

Q_р=2182.4 КВар

= Р_р / (2*Sнт)= 3562,39/5000=0,71

Реактивная мощность, которую можно передать через трансформаторы КТП1:

Qт=300 КВАр

Мощность низковольтной батареи конденсаторов:

Qнк= Q_р-Qт=2182,4-300=1882,4 КВАр

Выбираем БНК: комплектные конденсаторные установки напряжением 0.38 КВ с автоматическим регулированием по напряжению.

Тип: 10xУКПН-0,38-200У3

Аналогично выполняются расчёты по всем группам цехов и по всем КТП завода;

Результаты выбора цеховых КТП и БНК приведены в таблице 3.1.

3.2 Баланс реактивной мощности и расчёт коэффициента оснащённости компенсирующими устройствами

Баланс реактивной мощности выражается равенством:

0.9 Qр - Q_нк1 - Qсд` - Qэ = Q`,

где 0.9 Qр = (8469,8+10597)*0,9+1375,48=18535,6 КВАр

Q_нк1=10*200+8*600+4*250+10*200 = 9800 КВАр

Qсд=Pнсд*Nсд*Ксд*tgном= 1000*4*0,7*0,5=1400 КВАр

Qэ=Pр*tgэ

Где tgэ=0.3 для сетей напряжением 110В.

Pр=(Р_р0.4+Р_р10)*К_о+Р_ро+Рт, КВт

Где Рр0.4=10451 КВт

Рр10=23280 КВт

Ко- коэффициент одновременности, для предприятий работающих в две смены равный 0.9.

Рро=386,7 КВт

Рт = 275,1 КВт

Р_р=(10451+23280)*0,9+386,7+275,1=39736 КВт

Qэ=39736*0.3=9305.91 КВАр

Баланс реактивных мощностей:



18535,6-9800-1400-9305=-1969,4 КВАр

Q<0 - перекомпенсация.

Одним из путей её устранения является изменение возбуждения СД, пусть СД работают с cos=1, тогда Q = -110 КВАр

Qку=Qнк1+Qсд=9800+1400==11200 КВАр

10% Qку=112,00 КВАр

Таким образом, Q = 10% Qку, а значит перекомпенсация лежит в допустимых пределах и может быть использована в качестве резервной реактивной мощности на случай аварийных режимов БНК. Баланс реактивной мощности сходится.

Оснащённость сетей предприятия компенсирующими устройствами характеризуется коэффициентом оснащённости, .

Рассчитаем егоЖ

= =0,31

Коэффициент оснащённости лежит в допустимых пределах, то есть, близок к оптимальному опт=0.5

3.3 Разработка и выбор элементов распределительной сети

Передача электроэнергии от шин ГПП к цеховым трансформаторным подстанциям и другим потребителям (синхронные двигатели, электродуговые печи) на напряжении 10 КВ может производиться по трём схемам: радиальной, магистральной и смешанной.

В нашем случае распределительную сеть выполним радиальной и смешанной и далее произведём технико-экономическое обоснование того, или иного варианта внутреннего электроснабжения.

Наиболее надёжная схема - радиальная, где к каждому из СД и ДСП подходит своя линия 10 КВ, двухтрансформаторные КТП запитываются двумя КЛ от каждой секции шин, печные трансформаторы и синхронные двигатели запитываются одним кабелем.

Применяем простейшую радиальную схему, где подстанции КТП1, КТП2, КТП3 и КТП4 запитываются отдельными кабельными линиями.

3.4 Технико-экономическое обоснование выбора внутренней схемы электроснабжения

Внутризаводское рапределение электроэнергии выполняется по трём классическим схемам: радиальной, магистральной и смешанной. Все эти схемы имеют множество вариантов, которые изучены и описаны в различных источниках. Выбор той, или иной схемы зависит от территориального размещения нагрузок, их величины, требуемой степени надёжности питания и других особенностей проектируемого объекта.

Выбор схемы осуществляется в результате технико-экономического сравнения вариантов, то есть, кроме технических преимуществ учитываются также и экономические преимущества, и выбирается вариант схемы с явным экономическим перевесом. Технико-экономическое обоснование производится согласно методике, изложенной в / /.

Для обоснования выбора рассматриваются обычно две конкурентоспособные схемы и сравнивается их экономичность по величине приведённых затрат:

З=Ен*Ккл_i+Иэi+Иамi +Ипотi-> min

Где Ккл_i - капзатраты по всем кабельным линиям схемы;

Иэi+Иамi +Ипотi - затраты соответственно на эксплуатацию, амортизацию и потери по всем линиям схемы. n-число линий в варианте схемы.

Если альтернативные варианты схем равнозначны по экономичности, или с незначительной разностью, то выбор осуществляется перевесом технических преимуществ, в частности, по надёжности и другим показателям.

Экономическое обоснование альтернативных схем показано ниже. Рассмотрим два варианта схем внутреннего электроснабжения: радиальная (рис 3.1) и смешанная (рис 3.2). Далее определяются приведённые затраты по вариантам и производится их сравнение и выбор оптимального варианта.

Обоснование ведётся в следующем порядке.

По разработанной схеме внутреннего электроснабжения на основании генерального плана предприятия и мест размещения ГПП и КТП и СД определяются маршруты, длины кабельных линий и их число. Затем производится определение расчётных токов линий и экономических сечений, принимается стандартное сечение кабелей, выбирается также марка кабеля, способ его прокладки, удельное сопротивление кабеля, удельная стоимость.

В капитальные затраты на сооружение КЛ входит стоимость непосредственно кабеля и стоимость прокладки или строительной части. Стоимость прокладки кабелей зависит от способа их прокладки. Основными способами прокладки кабелей на промышленных предприятиях являются следующие: в траншее, на конструкциях и в блоках. Траншейная прокладка является наиболее дешёвой и кроме того, имеет следующие достоинства: хорошие условия охлаждения кабеля в сравнении с другими способами прокладки и малую вероятность распространения аварии одного кабеля на соседние параллельные кабели.

Подробно рассчитаем линию ГПП-КТП1, остальные линии рассчитываются аналогично и расчёт их приведён в таблице 3.2. Сначала рассчитаем экономическое сечение кабельной линии.



Fэк=Iр/(n*Jэк), мм²

Где Iр- расчётный ток линии, А; n - число кабелей в линии, равное 1; Jэк - экономическая плотности тока в линии, равная 1.4 А/мм². / /.

Fэк=93.8/(1*1.2)=67 мм².

Выбираем ближайшее стандартное сечение F=70 мм², и кабель ААШВ 3x70 со следующими справочными данными: удельное активное сопротивление Rо=0.56 Ом/км, удельная стоимость (при коэффициенте удорожания Куд=15) Ко=76.4 тыс. руб/км, кабель трёхжильный ААШВ 3x70.

Рассчитаем капитальные затраты на линию:

Ккл=n*Ко*L= 1*76.4*0.33=25.46 тыс. руб.

Рассчитаем амортизационные отчисления по формуле:

Иам=Рам*Ккл

Где Рам - коэффициент амортизационных отчислений, равный 0.05 1/год / /

Иам=0.05*25,46=1,27 тыс. руб/год.

Определим значение эксплуатационных затрат:

Иэк=Рэк*Ккл, тыс.руб/год

Где Pэк-коэффициент эксплуатационных отчислений, равный 0.02 1/год.

Иэк=0.02*25,46=0,51 тыс руб в год

Стоимость потерь электроэнергии определим по формуле:

Ипот=3*I²р*Rо*L*tм*Цэ*10^-6, тысяч рублей в год

Где tм- время использования максимума потерь, час/год; Цэ - цена электроэнергии, руб/год.

Рассчитаем

tм=(0.124+Тм/10000)²*8760=(0.124+4600/10000)²*8760=2987 час/год.

Цэ=, руб/КВт*ч,

где а- оплата за 1 КВт заявленной мощности, равная 730 руб/КВт*год.

Ку- коэффициент участия в максимуме энергосистемы, равный 0.9; b - плата за 1 КВТ*ч потребляемой электроэнергии, равная 0.3 руб/КВТ*ч.

Цэ=730*0,9/4600+0,3=0,44 руб/КВт*ч

Ипот=3*139,4²*(0,62/0,2)*0,623*2987*0,44*10^-6=14,79 тыс руб/год

Рассчитав аналогично другие линии, определим технико-экономические показатели смешанной системы внутреннего электроснабжения.

Расчёт второго варианта производим аналогично расчету первого, исходные данные и результаты приведены в таблице 3.2.

По результатам расчётов, сведённых в таблице, определяются по формуле приведённые затраты по вариантам:

З=ЕнКкл+Иам+Иэ+Ипот, тыс. руб/год

Где Ен=0.3 - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

Зрад=

Зсмеш=

Так как приведённые затраты меньше по первому варианту, то принимаем радиальную схему распределения сети.

Определяем стоимость цеховых трансформаторных подстанций по / / определяем стоимость каждой подстанции в зависимости от мощности и числа трансформаторов.

Для КТП 1:

Сметная стоимость ККУ складывается из стоимости монтажа оборудования и стоимости самого оборудования.

Для остальных ККУ расчёт производится аналогично, результаты расчётов и исходные данные сводятся в таблицу 3.

3.5 Обеспечение безопасности жизнедеятельности при эксплуатации кабельных и воздушных линий

При работах на КЛ необходимо соблюдать следующие правила:

· На рабочем месте подлежащий ремонту кабель в траншее следует определять сверкой их расположения с чертежами прокладки.

· В тех случаях, когда нет уверенности в правильности определения подлежащего ремонту кабеля, применяется специальный кабелеискательный аппарат.

· На кабельной линии перед разрезанием кабеля или вскрытием соединительной муфты необходимо проверить отсутствие напряжения с помощью специального приспособления, состоящего из изолирующей штанги и стальной иглы; приспособление должно обеспечить прокол брони и оболочки до жил с замыканием их между собой и на землю, кабель у места прокола предварительно закрывается экраном.

· Прокалывать кабель следует в диэлектрических перчатках и пользуясь предохранительными очками, стоять при этом следует на изолирующем основании сверху траншеи, как можно дальше от прокалываемого кабеля.

· Сосуды с разогретой кабельной массой следует передавать только с земли, или с подставки, передавать их из рук в руки запрещается.

· При разрезке кабеля необходимо заземлить металлическую часть ножовки гибким изолированным проводом сечением не менее 10 квадратных миллиметров.

При эксплуатации ВЛ электротехнический персонал обязан выполнять следующие профилактические и ремонтные мероприятия: осмотры, проверки, профилактические измерения сопротивления изоляции, текущие ремонты, капитальные ремонты. Во время проведения осмотров персонал проверяет внешне исправность ВЛ. Осмотры проводятся в следующие сроки:

· Электромонтёры осматривают ВЛ не реже одного раза в шесть месяцев /ПУЭ/

· Инженерно-технический персонал осматривает ВЛ не реже одного раза в год /ПУЭ/

Для предохранения от различных видов воздействий устанавливаются охранные зоны в следующих границах: вдоль ВЛ 110 КВ в виде земельного участка и воздушного пространства, ограниченного вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны ВЛ от крайних проводов на 20м; вдоль кабелей 10 КВ, проложенных в траншее, в виде земельного участка, ограниченного вертикальными плоскостями, отстающими по обе стороны линии от крайних в траншее кабелей на 1 метр.

Во время проведения работ на ВЛ необходимо соблюдать следующие правила:

Подниматься на опоры и работать на них можно только в случаях, когда имеется полная уверенность в их достаточной надёжности.

Подъём на опоры должен производиться с предохранительным поясом и двумя когтями. Работы, связанные с непосредственным прикосновением к проводу, находящемуся под напряжением, допускаются при условии изоляции человека от земли посредством изолирующих устройств телескопической вышки с изолирующим звеном, причём прикосновение монтёра к проводу должно производиться только после сообщения рабочей площадке потенциала провода, для чего проводник, предварительно присоединённый к рабочей площадке, накладывается посредством изолирующей штанги на провод. Перед началом работ на гирляндах изоляторов, необходимо проверить измерительной штангой исправность подвесных фарфоровых изоляторов.

Переход с изолирующей площадки на рабочую площадку допускается только после удаления площадки с монтёром от провода и снятия потенциала с рабочей площадки, аналогично при переходе с рабочей площадки на изолирующую. Запрещается приближаться на расстояние ближе одного метра к изолированному от опоры грозозащитному тросу.



4. Электроснабжение термического участка цеха сборки самолётов

4.1 Характеристика технологического процесса и электроприёмников участка

Термические цеха, участки и отделения для обработки заготовок работают в две смены. Микроклимат в цехе нормальный, то есть, температура не превышает +30 градусов, отсутствуют технологическая пыль, газы, и пары, способные нарушить нормальную работу персонала и оборудования.

Поковки (детали), выпускаемые цехом имеют массу до 25 килограмм и предполагают ограниченное использование подъёмно-транспортных средств.

Сырьём для заготовительно-прессового участка являются цветные и чёрные металлы и сплавы, поставляемые в виде блоков сортового, периодического проката. Детали, обработанные на определённых станках, передаются на другие станки и пресса заготовительно-прессового участка для дальнейшей обработки. Продукция заготовительно-прессового участка поступает на термический участок, а затем складывается штабелями, или в поддоны и перевозится автомобильным транспортом и мостовыми кранами в цех сборки самолётов.

Все электроприёмники рассчитаны на трёхфазный переменный ток и напряжение промышленной частоты 50 Гц. Для питания осветительных приборов применяем однофазный переменный ток. Напряжение цеховой сети 380/220В.

В кратковременном режиме работают следующие ЭП: галтовочный барабан, автомат многопозиционный, обдирочно-шлифовальный станок, твердомер шариковый, механические ножницы, отрезной полуавтомат, автомат резьбонакатный.

В повторно-кратковременном режиме работают следующие электроприёмники: установка высокой частоты и прессы. В длительном режиме работают все вентиляторы и печи.

ЭП по надёжности электроснабжения относятся ко второй категории, так как в цеху крупносерийное производство.

Расположение приёмников стационарное и по площади цеха оборудование распределено равномерно.

В термическом участке цеха сборки самолётов электроприёмники по электромагнитной совместимости с сетью разделяются на 2 группы: ЭП, ухудшающие качество электроэнергии (установки высокой частоты) и все остальные ЭП в цехе, которые не ухудшают качество электроэнергии и не критичны к их воздействию.

Отличие термического цеха от других типов цехов состоит в низком потреблении реактивной мощности. Из-за низкого использования электродвигателей (некоторые прессы, шлифовальные станки, вентиляторы) и использования электронагревательных агрегатов (различные печи), термический цех потребляет очень большие активные мощности и имеет высокий средний коэффициент cos .

Проведём анализ освещения термического цеха. В данном цехе имеется стационарно расположенное оборудование - производственное и вспомогательное. Помещение имеет несколько участков: заготовительно-прессовое отделение, термическое отделение, участок ВЧ, комнату мастеров. Технологический процесс термического цеха связан с выпуском готовой продукции, или заготовок. Цех работает в три смены. Расположение оборудования - рядное, цех относится ко II классу по взрывоопасности помещения. В цехе имеются источники естественного освещения - окна и двери. Разряд выполняемых работ III-IV со средней точностью.

В цехе применяем комбинированное освещение. Для общего освещения цеха высотой более восьми метров используются лампы ДРЛ со степенью защиты IP-55, что исключает выпадение ламп из светильников.

В качестве источника питания используется силовой трансформатор. Ввод в светильники выполняется кабелем с негорючей оболочкой, или проводами в изоляционной негорючей трубе. Для питания общего освещения должно быть подано напряжения U=380/220В переменного тока промышленной частотой 50 Гц. Затраты на освещения существенно уменьшаются за счёт наличия в цехе источников естественного освещения.

Таким образом, задачей данной работы является выполнение основных светотехнических и электротехнических расчётов, то есть, выбор схемы питания осветительных установок, выбор способа прокладки кабелей и так далее. / /

4.2 Расчёт питающей и распределительной сети

4.2.1 Выбор предохранителей

Предохранители, которые устанавливаются в распределительных шкафах, выбираются исходя из условий:

I_нпв I_p ; I_p=I_n- двигателя;

I_нпв=I_п/K_п ; I_п=(5-7)I_н, где

K_п- пусковой коэффициент;

K_п=2,5-легкий пуск двигателя;

K_п=1,6-2-тяжелый пуск двигателя.

Проведем расчет и выбор предохранителей электроприемников присоединенных к ШР-3

Электроприёмник (12,14) :

I _н=3,5 А; I_п=7I _н=73,5=24,5 А.

I_нпв=I _п / K_п =24.5/1.6=15.3125 А.

Выбираем предохранитель ПН2-20/60. Для остальных ЭП выбор предохранителей производится аналогично (см. табл. 4.2).

4.2.2 Выбор сечения проводников

К распределению электрической энергии в цеховых сетях предъявляют следующие требования: надежность, удобство в эксплуатации, безопасность, экономичность.

Выберем провода для группы электроприемников (11,16-19) ШР-3.

В сетях до 1 КВ не применяется защита от перегрузок, следовательно, мы учитываем только защиту от токов коротких замыканий. При выборе кабеля или провода необходимо выполнение следующего условия:

I_доп I_н , где I_н=I_р , I_доп=I _уст K _з , K_з-коэффициент защиты, K_з=0,33.

(12,14) I_н=3,5 А , I _уст=20 А, I _доп =20 0,33=6.6 А. - условие выполняется

6,6 3,5 выберем провод АПВ 4 2,5.

Электрические сети, выбранные по току нагрузки и рассчитанные на нагрев, необходимо, как правило, проверять по потере напряжения. Согласно ПУЭ, для силовых сетей отклонение напряжения от номинального должно составлять не более +5% и менее - 5%. Для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий допускается отклонения напряжения от +5% до -2,5%. Потеря напряжения расcчитывается:

U=3 I_p l(r₀ cos + x₀ sin)/U_ном 100%.

Произведем расчет для ШР-3:

U=3 356 0,915(0,208 0.6+14,1 0,0596)\380 100%=2,54%

Кабель выбран правильно.

По потере напряжения кабель подходит, таким образом, окончательно выбираем кабель АПВ 4x2.5.

Выберем трубу для прокладки кабеля:

d=

D=

Аналогично рассчитываем аппараты отходных линий и кабели для всех других электроприёмников (таблица 4.2.).

4.2.2.1 Выбор вводных аппаратов

К вводным аппаратам относятся выключатели автоматические. Предназначены для замены рубильников и предохранителей. Автоматические выключатели серии ВА выпускают трехполюсными в открытом исполнении и рассчитаны на установку в помещениях с нормальной средой. Их применяют на стороне низшего напряжения трансформаторов, на трансформаторных подстанциях, где предусматривается автоматическое включение резерва.

Выбор вводного аппарата шкафа ШР-3

Iр=87,24, I_max>87.24, I_мгн=К_зI_пик, где К_з- коэффициент запаса.

K_з=1.25 I_п=76 А, I_{max пуск}= 532 A.

I_пик= I_{max пуск}+(I_р-K_иI_н)=532+(87.24-0.97576)=562.24 А

I_мгн=562.241.25=702.8 А

Выбираем выключатель ВА-50, I_ном=1500А

Для остальных шкафов расчёт производим аналогично.

4.2.2.2 Выбор трансформатора

При выборе трансформатора необходимо учесть тот факт, что рассматриваемый цех относится ко второй категории.

Выбор трансформатора производится по следующей формуле:



S_т=P_р/ N_т,

где P_р- расчетная мощность;

-коэффициент загрузки;

N_т-число трансформаторов;

S_т =441.83 / 10,8=552,28 кВА.

Пользуясь справочными данными выбираем трёхфазный масляный трансформатор ТМ-630/10 кВА,

U_вн=10 кВ; U_нн=0,4 кВ; U_к =5,5%; I_к =4% .

4.2.2.3 Выбор кабеля для питания ШР

Расчетный ток протекающий по кабелю:

I_pI=I_p1+I_p2 + I_p4

I_pI = 60,44+108.4+183.6= 377,2 A.

Кабель для I_pI выберем следующего сечения: АПВ 4 x 185.

Расчетный ток протекающий по кабелю:

I_pII=I_p5+I_p6+I_p3+I_p7 ;

I_pII=I_p3+I_p5+I_p6+I_p7 =87.24++145.8+68.7+54.13=356 A.

Кабель для I_pI выберем следующего сечения: АПВ 4 x 185.

Для сечения кабеля этой марки: r₀=0,208; x₀=0,0596; cos =0,97; sin = 0,0596.



4.2.2.4 Проверка кабеля на потерю напряжения

Электрические сети, выбранные по току нагрузки и рассчитанные на нагрев, необходимо, как правило, проверять по потере напряжения. Согласно ПУЭ, для силовых сетей отклонение напряжения от номинального должно составлять не более +5% и менее - 5%. Для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий допускается отклонения напряжения от +5% до -2,5%. Потеря напряжения расcчитывается:

U=3 I_p l(r₀ cos + x₀ sin)/U_ном 100%.

Произведем расчет для ШР-1, ШР-2 и ШР-4:

U=3 377,20,915(0,208 0.97+14,1 0,0596)/380 100%=2,7%.

Аналогично произведем расчет для ШР-3 ; ШР-5; ШР-6 и ШР-7:

U=3 356 0,915(0,208 0.6+14,1 0,0596)\380 100%=2,54%

Кабель выбран правильно.

4.2.3 Выбор элементов питающей сети

Силовая сеть термического участка выполняется с использованием шкафов ШР11 / /

Шкаф ШР-11-73704-22У3

· Восемь отходящих линий с ПН2

· Iном=400А

· Степень защиты шкафа IP23

· Климатическое исполнение У3

· Размеры шкафа 1600x700x300 мм

Питание цеха осуществляется по смешанной схеме от КТП шкафы соединены в три магистрали.

Для выбора уставок автоматических выключателей и проверки КЛ по термической стойкости головных участков кабелей, необходимо произвести расчёт ТКЗ в распределительной сети 0.4 КВ.

Расчёт производится в именованных единицах. При расчёте учитываются активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения, переходные сопротивления контактов всех коммутационных аппаратов, сопротивления дуги. Схема расчёта ТКХ представлена на рис. 4.1.

Индуктивное сопротивление системы внешней питающей сети напряжением выше 1000В принимаем равной 0, потому что мощность системы более чем в 50 раз превышает мощность цехового трансформатора, а также потому, что предполагается развитие энергосистемы.

Для вычисления токов к.з. составляем расчетную схему, соответствующую нормальному режиму работы системы электроснабжения при параллельном включении всех источников питания. В этой схеме учитывают сопротивления питающих генераторов, трансформаторов, воздушных и кабельных линий, реакторов. При этом методе все расчетные данные приводят к базисному напряжению и базисной мощности. За базисное напряжение принимают номинальные напряжения: U_ном = 0,23; 0,4; 0,69; 3,15; 6,3; 10,5; 21; 37; 115; 230 кВ.

За базисную мощность S_т можно выбрать мощность, принимаемую при расчетах за единицу, например, мощность системы.

Определим параметры схемы замещения.

Реактивное сопротивление системы:

X_т=U² _ср.нн/ 3 I_откл. U_ср.вн;

X_т=400/3 20 10300=0,440 мОм.

Используя справочные данные трансформаторов найдем R_т,X_т к стороне НН.

R_{т нн} = R_{т вн}/K_т² = 10,35(0,4/10)=16,56 мОм; X_т=44,96 мОм.

Сопротивление первой ступени R_доб=15 мОм, сопротивление дуги r_д=18 мОм.

R₁=R_т+R_доб+R_д=49,56 мОм.

X₁=X_с+X_т=36,14 мОм.

I⁽³⁾_по=U_н/ 3R₁ + X₁ =3,76 kA.

I_уд⁽³⁾=K_у 2 I⁽³⁾_по где K_у =1,3.

I_уд⁽³⁾= 2 1,33,76=6,8 кА.

I⁽²⁾_по =3/2 I⁽³⁾_по =3/2 3,76=3,25 кА.

I_уд⁽²⁾= K_у 2 I⁽²⁾_по =1,3 2 3,25 =5,98 кА.

При расчете однофазных к.з. не учитываем X_с,т.к. схема содинения трансформатора треугольник-звезда с нулевым проводом, то r_от = r_1т=10,35 мОм, x_от=x_1т=28,1 мОм. Из ГОСТ 28249-89: R_ab=0,25 мОм, X_ab=0,1 мОм;

r₀= r_1т + r_ab + r_д =10,35+0,25+18=28,6 мОм;

x₀= x_oт + x_ab =29,4 мОм;

I⁽¹⁾_по =3 U_ср.нн / 3( 2r₁ +r₀ )² +(2x₁+ x₀)² =7,93 кА.

К.з. на отходящей линии: X_с =0,44 мОм; R_т =10,35 мОм; x_т =28,7 мОм. R₁=R_т+R_доб+R_д.

Для замыкания на отходящей линии:

X_с =0,44 мОм;

R_т =10,35 мОм;

x_т = 28,7 мОм.

R_доб =25 мОм, r_д=10 мОм.

R₁=10,35 +25 +10 =45,35 мОм.

Х₁= X_т + X_с=36,14 мОм.

I⁽³⁾_по=U_н/ 3R₁ + X₁ =3,58 кА.

I_уд⁽³⁾=K_у 2 I⁽³⁾_по где K_у =1; I_уд⁽³⁾= 2 1 3,58=5,08 кА.

I⁽²⁾_по =3/2 I⁽³⁾_по=3,1 кА.

I_уд⁽²⁾ = K_у 2 I⁽²⁾_по =4,38 кА.

I⁽¹⁾_по =3 U_ср.нн / 3( 2r₁ +r₀ )² +(2x₁+ x₀)²=7,66 кА.

Таблица 4.3

Расчетные значения токов короткого замыкания

Параметры	Точки
	К 1	К 2
R1	49,56	45,35
X1	36,14	36,14
R0	28,6	28,6
X0	29,4	29,4
I(3)по	3,76	3,58
Iуд(3)	6,8	5,08
I(2)по	3,25	3,1
Iуд(2)	5,98	4,38
I(1)по	7,93	7,66

4.2.4 Выбор высоковольтного кабеля

Произведем выбор кабеля с учетом плотности тока:

I_р=S_тр/3U_н А, I_р=630/1,732 10=36,3 A.

Произведем выбор кабеля с учетом экономической плотности тока:

F=I_р/J_э , F=36.3/1,6=22.68 мм²

Произведем выбор кабеля с учетом термического воздействия тока к.з.:

F_расч= B_к/C; B_к=I²_по (t_отн+T_а) = 324,9 10⁶. C=94 Ac/мм. Т_а=0,01 с.

F_расч= 324.9*10⁶/94=181.66 мм² .

Выбираем кабель сечением ААШв 3x185.

4.2.5 Выбор высоковольтного выключателя

Выбираем выключатель типа ВA-75 U_н =10 кВ %; I=1000 A. Расчетный ток со стороны ВН: I_ном=36.3<I_{ном,выкл}, I_р=9,24 A; I_по=19 kA.

Начальное действующее значение тока включения: