Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ПетрГУ)
Физико-технический институт
Кафедра энергообеспечения предприятий и энергосбережения
ТЕМА
Реконструкция ЗРУ-1 в городе Кемь
квалификационная работа
на соискание степени «Бакалавр»
по направлению: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
Выполнила:
студентка 5 курса
физико-технического
институт, гр. 5ЗЭЭ
Лопухина Любовь Евгеньевна
Научный руководитель:
Доцент,
Кандидат физико-математических наук
Кулдин Николай Александрович
Петрозаводск
2020
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа содержит
– 128 страницы, 12 разделов,
15 рисунков, 43 таблицы, 21 источник, 13 приложений.
Объект исследования: Закрытое распределительное устройство (ЗРУ-1) в городе
Кемь.
Целью данной работы является – разработка комплекса мер для дальнейшей
реконструкции закрытого распределительного пункта (ЗРУ-1) 10/0,4 кВ в городе Кемь, до
более современного типа.
Поводом для реконструкции ЗРУ-1, прежде всего, является то, что на данный
момент оборудование распределительного устройства отработало свой нормативный срок
эксплуатации, и требует к себе повышенного внимания. Защита электрооборудования
находится в критическом состоянии, что влечет за собой частые осмотры и проведение
технического освидетельствования для предотвращения аварийных ситуаций.
В виду того, что, установленное в ЗРУ-1 оборудование устарело и одной из
основных проблем является высокая стоимость запасных частей, предполагается
частичная его замена на более современное и надежное.
В рамках выполнения данной выпускной квалификационной работы были решены
следующие задачи: выбраны кабели для вводов в ЗРУ-1, приняты к установке ячейки КРУ
с
силовым
выключателем,
подобраны
измерительные
трансформаторы
тока,
трансформаторы напряжения, два трансформатора собственных нужд, а так же в качестве
средств защиты электрооборудования, выбраны ограничители перенапряжений (ОПН).
Так же для повышения надёжности электроснабжения и повышения гибкости схемы,
данного
энергетического
района
«ЗРУ-1
РП-17»,
при
реконструкции
ЗРУ-1
спроектирована с двумя секциями шин и секционным выключателем.
Предложенная тема актуальна потому, что технологии передачи электроэнергии и
система
защит
линий
электропередач
непрерывно
развиваются
в
направлении
уменьшения затрат на обслуживание и наращивания качества, безопасности и упрощения,
а данная система будет иметь множество преимуществ в этих направлениях.
1
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БМРЗ – блок микропроцессорной релейной защиты
ВЛ – воздушная линия
ВН – выключатель нагрузки
ЗРУ – закрытое распределительное устройство
МТЗ – максимальная токовая защита
КЗ – короткое замыкание
КЛ – кабельная линия
КТП – комплектная трансформаторная подстанция
КРУ – комплектное распределительное устройство
ОЗЗ – однофазное замыкание на землю
ОПН – ограничитель перенапряжения
РП – распределительный пункт
ТН – трансформатор напряжения
ТТ - трансформатор тока
ТСН – трансформатор собственных нужд
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................8
1
2
ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА РЕКОНСТРУКЦИИ .......................................................10
1.1
Общая информация об АО «Прионежская сетевая компания» .....................10
1.2
Характеристика ЗРУ-1 .......................................................................................11
1.3
Анализ существующей системы электроснабжения ......................................12
РАСЧЕТ
НАГРУЗКИ
ЗРУ-1,
В
НОРМАЛЬНОМ,
АВАРИЙНОМ
И
РЕМОНТНОМ РЕЖИМЕ, ДЛЯ ЛЕТНЕГО И ЗИМНЕГО МАКСИМУМА ..........................13
2.1
Нормальный режим ...........................................................................................13
2.1.1 Расчет потребляемой мощности .................................................................13
2.1.2 Расчет тока нагрузки на стороне ВН ..........................................................14
2.1.3 Нагрузка ЗРУ-1 в нормальном режиме ......................................................15
2.2
Ремонтно-аварийный режим .............................................................................16
2.2.1 Расчет потребляемой мощности .................................................................16
2.2.2 Расчет тока нагрузки на стороне ВН ..........................................................17
2.2.3 Нагрузка ЗРУ-1 в ремонтном и аварийном режиме ................................17
3
ВЫБОР И ПРОВЕРКА ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ ПО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ПЛОТНОСТИ ТОКА И ИХ ПРОВЕРКА ПО МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОМУ
ТОКУ………….. ..........................................................................................................................20
3.1
Выбор и проверка проводов и кабелей по экономической плотности
тока…………. .........................................................................................……………………..20
3.1.1 Проверка проводников, кабельно-воздушной
линии ВЛ-10-02, Яч-2
ЗРУ-1……………… .............................................................................................................20
3.1.2 Выбор кабеля, для ввода Л-10-02, в Яч.-2 ЗРУ-1 .....................................21
3.1.3 Проверка проводников, воздушной линии Л-1-5, Яч.-3 ЗРУ-1 .............21
3.1.4 Выбор кабеля, для ввода Л-1-5, в Яч.-3 ЗРУ-1 .........................................21
3.1.5 Проверка проводников, воздушной линии Л-1-7, Яч.-12 ЗРУ-1 ............22
3.1.6 Выбор кабеля, для ввода Л-1-7, в Яч.-12 ЗРУ-1 .......................................22
3
3.1.7 Проверка проводников, кабельно-воздушной
линии Л-17-08, Яч.-13
ЗРУ-1…………….. ...............................................................................................................22
3.1.8 Выбор кабеля, для ввода Л-17-08, в Яч.-13 ЗРУ-1 ...................................23
3.2
Проверка выбранных кабелей и проводов ......................................................23
3.2.1 Проверка проводников, кабельно-воздушной
линии ВЛ-10-02, Яч-2
ЗРУ-1………….. ...................................................................................................................23
3.2.2 Проверка проводников, кабельно-воздушной
линии Л-1-5, Яч.-3
ЗРУ-1………………….. .......................................................................................................24
3.2.3 Проверка проводников, кабельно-воздушной
линии Л-1-7, Яч.-12
ЗРУ-1………………….. .......................................................................................................24
3.2.4 Проверка проводников, кабельно-воздушной линии Л-17-08, Яч.-13
ЗРУ-1…………….. ...............................................................................................................24
3.3
Выбор кабелей по мощности и количеству ТП в нормальном режиме
работы………….. .....................................................................................................................25
3.3.1 Выбор кабеля, для ввода Л-10-02, в Яч.-2
ЗРУ-1. По экономичной
плотности тока .....................................................................................................................25
3.3.2 Выбор кабеля, для ввода Л-17-08, в Яч.-7
ЗРУ-1. По экономичной
плотности тока .....................................................................................................................26
3.3.3 Выбор кабеля, для ввода Л-1-05, в Яч.-3 ЗРУ-1. По экономичной
плотности тока .....................................................................................................................27
3.3.4 Выбор кабеля, для ввода ВЛ-1-07, в Яч.-6
ЗРУ-1. По экономичной
плотности тока .....................................................................................................................28
3.4
Проверка кабелей и проводов по мощности и количеству ТП в ремонтно-
аварийном режиме работы......................................................................................................29
3.4.1 Проверка кабелей и проводов, для ввода Л-10-02, в Яч.-2 ЗРУ-1. По
допустимому длительному току ........................................................................................29
3.4.2 Проверка кабелей и проводов, для ввода Л-17-08, в Яч.-13 ЗРУ-1. По
допустимому длительному току ........................................................................................31
3.4.3 Проверка Л-17-08, в аварийном режиме №2 .............................................32
3.5
Вывод ..................................................................................................................33
4
4
РАСЧЁТ ТОКОВ ТРЁХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ .....................34
4.1.1 Полное сопротивление Z, Л-10-02..............................................................35
4.1.2 Ток КЗ в точке К-1 .......................................................................................41
4.1.3 Токи КЗ в точках К-2, К-3, К-4, К-5, К-6, К-7, К-1ар ...............................44
5
ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ .........................................................46
5.1
Расчётные условия для выбора аппаратов по режиму короткого замыкания
и продолжительному режиму работы ...................................................................................46
5.2
Проверка выбранных кабелей по условию термической стойкости к току
КЗ…………. .............................................................................................................................48
5.2.1 Проверка кабельного ввода линии Л-10-02, (точка КЗ, К-1) ...................48
5.2.2 Проверка кабельного ввода линии Л-17-08 (точка КЗ, К-2) ...................49
5.2.3 Проверка кабельного ввода линии Л-1-05 (точка КЗ, К-3) .....................50
5.2.4 Проверка кабельного ввода линии Л-1-07 (точка КЗ, К-4) .....................51
5.2.5 Проверка кабельного ввода линии Л-17-08, для аварийно-ремонтного
режима 2 (точка КЗ, К-1ар).................................................................................................53
5.3
Выбор измерительных трансформаторов тока ...............................................53
5.3.1 Выбор измерительного трансформаторов тока в цепи линии Л-10-02...54
5.3.2 Выбор измерительного трансформаторов тока в цепи линии Л-17-08..56
5.3.3 Выбор измерительного трансформаторов тока в цепи линии Л-1-05.....58
5.3.4 Выбор измерительного трансформаторов тока в цепи линии Л-1-07....59
5.4
Выбор измерительных трансформаторов напряжения ..................................60
5.5
Выбор трансформаторов собственных нужд ТСН-1 и ТСН-2 ......................63
5.5.1 Расчет требуемой мощности собственных нужд ЗРУ-1 ............................63
5.5.2 Выбор трансформаторов собственных нужд ТСН-1 и ТСН-2 ...................64
5.6
6
Выбор средств защиты электрооборудования от перенапряжений ..............64
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗРУ-1...............................................................66
6.1
Проверка заземляющего устройства ЗРУ-1 на соответствие ПУЭ пункт
1.7.96…………. ........................................................................................................................67
5
6.2
Расчёт тока однофазного замыкания на землю на шинах ЗРУ-1 ..................68
6.2.1.Расчёт тока однофазного замыкания на землю на шинах ЗРУ-1, для точки
ОЗЗ-1 .....................................................................................................................................68
6.2.2. Расчёт тока однофазного замыкания на землю на шинах ЗРУ-1, для
точки ОЗЗ-2 ..........................................................................................................................70
7
8
6.3
Проверка заземляющего устройства ЗРУ-1 на соответствие ПУЭ ...............71
6.4
Вывод ..................................................................................................................72
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ЗДАНИЯ ЗРУ-1 ..................................................................73
7.1
Расчёт тепловых потерь через стены здания ...................................................74
7.2
Расчет теплопотерь через крышу здания .........................................................76
7.3
Расчет теплопотерь через полы здания............................................................77
7.4
Расчет теплопотерь через двери .......................................................................78
7.5
Расчет теплопотерь на инфильтрацию (вентиляцию) ....................................79
7.6
Теплопотери здания ...........................................................................................80
7.7
Расчёт тепловых потерь через утепленные стены здания .............................80
7.8
Расчет теплопотерь через утепленную крышу здания ...................................82
7.9
Расчет теплопотерь через полы здания............................................................83
7.10
Расчет теплопотерь через двери ...................................................................86
7.11
Расчет теплопотерь на инфильтрацию (вентиляцию) ................................86
7.12
Теплопотери здания после утепления ..........................................................87
РАСЧЕТ
ОСВЕЩЕНИЯ
ПОМЕЩЕНИЯ
ЗРУ-1
ПО
МЕТОДУ
КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА.......................................88
9
8.1
Исходные данные помещений ..........................................................................88
8.2
Индекс помещения ............................................................................................89
8.3
Определяем требуемое количество светильников .....................................89
8.4
Уличное освещение территории ЗРУ ..............................................................90
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ ................................................................................91
9.1
Распределяемая электроэнергия, через ЗРУ-1 в год .......................................91
6
9.1.1 Распределяемая электроэнергия в зимний период ...................................91
9.1.2 Распределяемая электроэнергия в летний период ....................................91
9.1.3 Распределяемая электроэнергия, через ЗРУ-1 в год .................................92
9.2
Капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1 ....................................................92
9.2.1 Материальные капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1 .....................92
9.3
Капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1, для оплаты производства
работ………..............................................................................................................................96
9.3.1 Производство электромонтажных работ ...................................................96
9.3.2 Производство строительных работ по утеплению здания ЗРУ-1..........100
9.4
Годовое техническое обслуживание ЗРУ-1...................................................102
9.5
Расчет приведенных затрат на реконструкцию ЗРУ-1 .................................103
9.6
Расчёт времени окупаемости затрат на реконструкцию ЗРУ-1...................103
9.6.1 Расчёт стоимости электроэнергии распределяемой АО «ПСК», через
ЗРУ-1…………. ..................................................................................................................104
9.6.2 Расчёт
доли
АО
«ПСК» в
общей
стоимости
распределяемой
электроэнергии через ЗРУ-1 за год ..................................................................................104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..............................................................................................................106
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................................110
ПРИЛОЖЕНИЯ .............................................................................................................111
7
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время практически невозможно представить какую-то отрасль, в
которой бы не использовалась электрическая энергия. По всему миру особая роль
уделяется электрическим сетям. Основная задача, которых является электроснабжение
потребителей, то есть передача и распределение электрической энергии от места ее
выработки к месту потребления.
Главной проблемой электроэнергетики является замена морально и физически
изношенного технологического оборудования. Для того чтобы снизить количество
ежегодных
отказов
в
работе,
наладить
нормальное
производство
передачи
и
распределения заданного количества электроэнергии, для дальнейшей надёжной работы
установок и энергосистем в целом – в современном мире одним из главных условий
является совершенствование и внедрение современных технологий и устройств.
Закрытое распределительное устройство (ЗРУ-1), находящееся в городе Кемь, было
введено в эксплуатацию в 1972 году, и за последующие 48 лет, внедрения нового
оборудования не производилось. В связи с этим, участился процент отказа оборудования,
что непосредственно влияет на качество передаваемой электроэнергии и на репутацию
обслуживающей компании.
Данное распределительное устройство, является важным звеном надёжного
жизнеобеспечения, района города, так как в этом районе располагается, насосно
фильтровальная станция городского водоканала, от которой зависит водоснабжение всего
города.
Стоит
отметить,
модернизацию),
что
от
распредпункта
(РП-17
который
уже
прошёл
запитаны объекты оборонного значения и аэронавигации, а также
поселок «Сокол» где проживает более 600 жителей. ЗРУ-1 и РП-17, связанны между
собой, это звенья одной цепи надёжного электроснабжения этих объектов.
Цель проекта – разработать комплекс мер для дальнейшей реконструкции
закрытого распределительного пункта в городе Кемь, до более современного типа.
Замена изношенного электрооборудования на современное поможет продлить его
срок службы, повысить надежность электроснабжения и качество вырабатываемой
электроэнергии для всех потребителей, а так же снизить затраты на обслуживание и
уменьшить количество отказов оборудования.
В данной выпускной квалификационной работе для достижения поставленной
цели, требуется произвести:
Расчет мощности электроэнергии распределяемой (ЗРУ-1).
На основании полученной мощности, рассчитать ток нагрузки по присоединениям.
8
По установленным токам нагрузки, в самом тяжёлом нормальном режиме,
экономической плотности тока, подобрать кабели для перевода
по
ЗРУ-1 с воздушных
вводов, на кабельные.
Проверить существующие кабели и провода воздушных линий по экономической
плотности тока в самом тяжёлом, нормальном режиме работы.
Проверить выбранные и существующие провода ВЛ и кабели по предельно
допустимому току в ремонтно-аварийном режиме.
Произвести расчёт токов КЗ: на сборных шинах ЗРУ-1, на концах вводных КЛ и в
самых удалённых точках присоединения, в нормальном и ремонтно-аварийном режимах.
Произвести выбор коммутационных аппаратов, измерительных трансформаторов
тока, измерительных трансформаторов напряжения и ограничителей перенапряжения
(ОПН).
Рассчитать требуемую мощность собственных нужд ЗРУ-1, с учётом оперативного
тока устройств защиты, требуемой мощности обогрева и освещения. Выбрать
трансформаторы собственных нужд (ТСН).
Проверить
существующее
заземляющее
устройство,
на
востребованность
модернизации.
Для расчёта требуемой мощности на обогрев и для проверки
здания ЗРУ на
энергоэффективность, произвести тепловой расчёт здания.
Произвести расчёт требуемой мощности осветительных приборов для освещения
помещения ЗРУ и наружной территории, и выбрать светильники.
Актуальность ВКР определяется тем, что результаты работы могут быть
использованы при разработке проекта реконструкции ЗРУ-1.
9
ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА РЕКОНСТРУКЦИИ
1
Общая информация об АО «Прионежская сетевая компания»
1.1
В Республике Карелия одна из сетевых организаций, которая осуществляет
передачу электрической энергии по распределительным сетям 6/10/0,4кВ. А также
занимается эксплуатацией, ремонтом, развитием и реконструкцией сетей, дизельной
генерацией
и
осуществляет
технологическое
присоединение
к
обслуживаемым
электросетям, является - АО «Прионежская сетевая компания» (АО «ПСК»). В зону
обслуживания предприятия, попадает почти вся Республика.
АО «Прионежская сетевая компания» была основана 01.11.2006г. в результате
реформирования российской энергетической системы, в ходе которого предприятия
отрасли разделились на генерирующие, те, что производят энергию, сбытовые, те, что
реализуют ее потребителю и на сетевые, те, что передают ее от производителя к
потребителю.
В эксплуатации организации находятся электросети 0,4-10 кВ, по которым
осуществляется электроснабжение жилых и общественных зданий, объектов жилищнокоммунального хозяйства, промышленных и коммерческих предприятий.
В зоне обслуживания АО «ПСК» находится 5222,1 км линий электропередачи,
1517 трансформаторных и распределительных пунктов.
Одной из основных задач компании, является бесперебойная передача и
распределение качественной электроэнергии потребителю.
АО
«ПСК»
электроэнергии
-
это
жителям
коллектив
специалистов,
Прионежского района и
круглосуточном режиме.
10
обеспечивающий
передачу
другим районом Карелии
в
1.2
Характеристика ЗРУ-1
ЗРУ-1 представляет собой кирпичное здание, внутри которого располагается
комплектное распределительное устройство.
Распределительное устройство состоит из семи ячеек КРУН, серии «KPУH-III-10»,
объединённых одной системой шин без секционирования.
В первой, четвёртой, шестой и седьмой ячейках данного распредустройства
установлены выключатели серии ВМГ-133 (выключатели масляные горшковые),
управление выключателями осуществляется пружинным приводом типа ПП-67.
Для проведения ремонтных работ на выключателях и создания видимого разрыва в
ячейке выключателя установлены шинный и линейный разъединители с приводом
ПР-10-П, для предотвращения ошибочных действий при операциях с данными
коммутационными аппаратами они снабжены механическими блокировками.
В
каждой
ячейке
линейных
выключателей
установлены
измерительные
трансформаторы тока серии ТПЛ-10, предназначенные для работы измерительных
приборов (амперметра), для работы счётчиков электрической энергии и для работы
устройств релейной защиты.
Для электроснабжения собственных нужд ЗРУ (цепи оперативного тока, освещение
ячеек и помещения ЗРУ, обогрева элементов выключателей, их приводов и помещения
ЗРУ) в пятой ячейке установлен силовой масляный трансформатор марки ТМ-65-10-У1,
мощностью
65кВ*А.
В
этой
же
ячейке
с,
обратной
стороны,
находится
и
распределительная панель собственных нужд 0,4 кВ.
Во второй ячейке ЗРУ-1 находится измерительный трансформатор напряжения,
серии НТМИ-10, предназначенный для работы счётчиков электрической энергии и для
работы, защита от замыканий на землю.
В третьей ячейке распредустройства, находится шкаф релейной защиты и
автоматики. На ЗРУ-1 имеется следующие типы защит: токовая отсечка, максимальная
токовая защита (МТЗ), защита от замыканий на землю с действием на сигнал и
автоматическое повторное включение выключателя (АПВ), после действия МТЗ или
токовой отсечки.
11
Анализ существующей системы электроснабжения
1.3
Распределительное устройство имеет класс напряжения 10кВ и находится в
отдельно стоящем кирпичном здании.
Электроснабжение закрытого распределительного устройства (ЗРУ-1) возможно от
одной из двух воздушно-кабельных линий 10кВ: Л-10-02 от ПС -10 «Кемь» и Л-17-08 от
РП-17. Электроснабжение РП-17, в свою очередь осуществляется от воздушно-кабельной
линии 10кВ, Л-10-20 от ПС-10 «Кемь». ЗРУ-1, РП-17 и данные воздушно-кабельные
линии, находятся в управлении АО «ПСК», а ПС-10 «Кемь», в управлении ПАО «ФСК
ЕЭС».
В нормальном режиме электроснабжение ЗРУ-1 осуществляется от
Л-10-02, а
Л-17-08 является отходящей линией ЗРУ-1 и питает вторую секцию шин РП-17. В
аварийных
ситуациях
или
при
проведении
ремонтных
работ
на
Л-10-02,
электроснабжение ЗРУ-1 возможно перевести
на Л-17-08 путём переключения
(включения),
РП-17.
секционного
выключателя
электроснабжение ЗРУ-1, с Л-10-02
на
Тем
самым,
перевести
на Л-10-20 через сборные шины РП-17. При
необходимости обе секции сборных шин РП-17, в аварийном и ремонтном режиме,
возможно, запитать от линии Л-17-08 посредством переключения секционного
выключателя на РП-17.
Рассматриваемое ЗРУ состоит из семи ячеек, четыре из которых являются
линейными, в них установлены масляные выключатели и разъединители, связаны между
собой
общей
системой
шин
без
секционирования.
Непосредственно
с
ячеек
распределительного устройства отходят две высоковольтные линии, 10кВ Л-1-5 и Л-1-7 от
которых
запитаны
трансформаторные
подстанции,
для
дальнейшей
передачи
электрической энергии потребителям.
Основными коммутационными аппаратами, которые находятся в ячейках ЗРУ-1,
являются:
разъединители
предохранители,
и
масляные
трансформаторы
тока,
выключатели,
разъединитель
трансформаторы
напряжения,
трансформатор собственных нужд.
12
шинный,
а
также
РАСЧЕТ НАГРУЗКИ ЗРУ-1, В НОРМАЛЬНОМ, АВАРИЙНОМ И
2
РЕМОНТНОМ РЕЖИМЕ, ДЛЯ ЛЕТНЕГО И ЗИМНЕГО МАКСИМУМА
2.1
Нормальный режим
Положение коммутационных аппаратов: ПС-10 «Кемь», ВЛ-10-02 – включён; ЗРУ1, ВЛ-10-02 – включён; ЗРУ-1, ВС-1 – включён; ЗРУ-1, ВЛ-17-08 – включён; РП-17, ВЛ17-08 – включён; РП-17, ВС-1 – отключён.
Расчет потребляемой мощности
2.1.1
Рассчитаем потребляемую мощность для каждого потребителя, (КТП) ЗРУ-1, данные
занесём в Таблицу 2,1.
Для примера рассчитаем потребляемую мощность S для КТП-86.
В связи с тем, что нагрузки на всех КТП не равномерны, использовать формулу
, нецелесообразно.
Дальнейший расчёт будем вести по формуле:
КТП
Потребляемая мощность КТП-86 «Зимний максимум» (данные для расчёта из
таблицы 2,1).
Где:
КТП
А
фазный ток: фаза «А», «Зимний максимум».
А
фазный ток: фаза «В», «Зимний максимум».
А
фазный ток: фаза «С», «Зимний максимум».
кВ
фазное напряжение: фаза «А», «Зимний максимум».
кВ
фазное напряжение: фаза «В», «Зимний максимум».
кВ
фазное напряжение: фаза «С», «Зимний максимум».
кВ А -
зим
Потребляемая мощность КТП-86 «Зимний максимум».
Потребляемая мощность КТП-86 «Летний максимум».
Где:
А
А
фазный ток: фаза «А», «Летний максимум».
фазный ток: фаза «В», «Летний максимум».
фазный ток: фаза «С», «Летний максимум».
кВ
фазное напряжение: фаза «А», «Летний максимум».
кВ
фазное напряжение: фаза «В», «Летний максимум».
13
кВ
КТП
фазное напряжение: фаза «С», «Летний максимум».
кВ А -
лет
Потребляемая мощность КТП-86 «Летний максимум».
Аналогичным способом рассчитаем потребляемую мощность для остальных
подстанций, данные расчёта занесём в таблицу 2,1.
2.1.2
Расчет тока нагрузки на стороне ВН
Рассчитаем ток нагрузки, на стороне ВН для каждого потребителя, (КТП), ЗРУ-1
данные занесём в Таблицу 2,1.
Так как нагрузка после трансформаторов более равномерна, можно использовать
формулу (2,1), которая примет вид.
Л
Л
Для примера рассчитаем ток нагрузки для КТП-86.
КТП
Л КТП
Л Сети
Ток нагрузки на стороне ВН для КТП-86 «Зимний максимум» (данные для расчёта
из таблицы 2,1).
Где:
потребляемая
мощность
КТП-86
«Зимний
максимум».
напряжение сети.
Л КТП
А
зим
сила тока на стороне ВН, КТП-86 «Зимний максимум».
Ток нагрузки на стороне ВН для КТП-86 «Летний максимум» (данные для расчёта
из таблицы 2,1).
Где:
потребляемая
мощность
максимум».
напряжение сети.
Л КТП
А
зим
сила тока на стороне ВН, КТП-86 «Летний максимум».
14
КТП-86
«Летний
Аналогичным способом рассчитаем потребляемую мощность для остальных
подстанций, данные расчёта занесём в таблицу 2.1.
2.1.3
Нагрузка ЗРУ-1 в нормальном режиме
(По таблице 2.1).
ЗРУ
Зим Н
кВ А
мощность через ЗРУ-1 в зимний максимум
кВ А
мощность через ЗРУ-1 в летний максимум
нагрузок, в нормальном режиме.
ЗРУ
Лет Н
нагрузок, в нормальном режиме.
ЗРУ
Зим Н
А
ток нагрузки ЗРУ-1 в зимний максимум нагрузок, в
А
ток нагрузки ЗРУ-1 в летний максимум нагрузок, в
нормальном режиме.
ЗРУ
Лет Н
нормальном режиме.
15
Таблица 2,1 Нагрузка ЗРУ-1 «Нормальный режим».
НН
2
Транс
№
86
1
80
1
78
1
4
84
1
6
7
9
1
83
1
53
1
74
1
85
1
10
34
1
11
ЗРУ1
Мощност
S (кВ*А)
Зима
108
113
151
0,235
0,231
0,229
86,2002
4,9768
Лето
90
97
124
0,24
0,237
0,235
73,8234
4,2622
Зима
94
99
108
0,234
0,232
0,23
69,7104
4,0247
Лето
72
63
54
0,239
0,239
0,243
45,3870
2,6204
Зима
117
157
130
0,233
0,231
0,235
93,8916
5,4208
Лето
95
108
113
0,239
0,237
0,241
75,7260
4,3720
Зима
140
153
130
0,234
0,231
0,235
98,6526
5,6957
Лето
110
121
97
0,239
0,237
0,24
78,1524
4,5121
Зима
122
131
110
0,234
0,231
0,236
84,9078
4,9022
Лето
95
108
88
0,238
0,235
0,24
69,2532
3,9983
Зима
153
121
131
0,231
0,235
0,233
94,3002
5,4444
Лето
130
101
110
0,238
0,242
0,241
81,7002
4,7170
Зима
97
70
45
0,233
0,235
0,237
49,8096
2,8758
Лето
77
41
34
0,24
0,241
0,243
36,8640
2,1283
Зима
140
153
124
0,235
0,233
0,237
98,0784
5,6626
Лето
112
128
99
0,24
0,238
0,241
81,0594
4,6800
Зима
97
106
122
0,235
0,237
0,233
76,5306
4,4185
Лето
56
83
76
0,242
0,241
0,239
51,5268
2,9749
Зима
235
217
241
0,232
0,233
0,231
160,7520
9,2810
Лето
0
0
0
0,236
0,238
0,236
0,0000
0,0000
Зима
912,8334
52,7025
Лето
593,4924
34,2653
2.2
Зру-1, Яч-13
8
79
Напряжение Uф (В)2
Зру-1, Яч-2.
5
Нагрузка
максимум Iф (А)1
Зру-1 Яч.12
3
Зима/Лето
Нагрузка
максиму
м Iф
А;В;С
(А)
Зру-1 Яч.3
1
КТП
№
Наимен.
ячеек.
№
П/П
ВН
Ремонтно-аварийный режим
Положение коммутационных аппаратов: ПС-10 «Кемь», ВЛ-10-02 – включён; ЗРУ1, ВЛ-10-02 – включён; ЗРУ-1, ВС-1 – включён; ЗРУ-1, ВЛ-17-08 – включён; РП-17, ВЛ17-08 – включён; РП-17, ВС-1 – включён;
РП-17, ВЛ-10-20 - включён, Л-10-20 оп №7,
РЛ-10-20/2 – отключён, РЛ-10-20/3 – отключён.
2.2.1
Расчет потребляемой мощности
Расчёт потребляемой мощности для каждого
потребителя, (КТП) ЗРУ-1 в ремонтно-
аварийном режиме, аналогичен расчёту потребляемой мощности ЗРУ-1 в нормальном
1
2
Из паспортов данных КТП (регулярные сезонные замеры нагрузок).
Из паспортов данных КТП (регулярные сезонные замеры нагрузок).
16
режиме. Данные расчёта занесём в Таблицу 2.2. и дальнейшие действия проведём с
помощью таблицы 2.2
2.2.2
Расчет тока нагрузки на стороне ВН
Расчет тока нагрузки, на стороне ВН для каждого потребителя (КТП), ЗРУ-1 в
ремонтно-аварийном режиме, аналогичен, расчёту тока нагрузки, на стороне ВН
в
нормальном режиме. Данные расчёта занесём в Таблицу 2.2. и дальнейшие действия
проведём с помощью таблицы 2.2.
2.2.3
ЗРУ
Нагрузка ЗРУ-1 в ремонтном и аварийном режиме
Зим РА
кВ А
мощность через ЗРУ-1 в зимний максимум
кВ А
мощность через ЗРУ-1 в летний максимум
нагрузок, в нормальном режиме.
ЗРУ
Лет РА
нагрузок, в нормальном режиме.
ЗРУ
Зим РА
кВ А
ток нагрузки ЗРУ-1 в зимний максимум
нагрузок, в нормальном режиме.
ЗРУ
Лет РА
кВ А
ток нагрузки ЗРУ-1 в летний максимум
нагрузок, в нормальном режиме.
17
Таблица 2.2 Нагрузка ЗРУ-1 «Ремонтно-аварийный режим».
КТП
№
Транс
№
1
2
80
1
3
78
1
4
84
1
5
79
1
6
83
1
7
53
1
8
74
1
9
85
1
10
34
1
1
12
68
1
13
37
1
14
36
1
15
69
1
16
49
1
17
48А
1
18
48
1
19
50
1
20
41
1
21
51
1
22
46
1
23
101
1
24
100
1
25
35
1
26
32
1
27
38
1
28
39
1
29
30
40
102
1
1
28
ЗРУ-1
113
97
99
63
157
108
153
121
131
108
121
101
70
41
153
128
106
83
217
0
101
81
58
50
48
37
65
41
21
10
11
8
76
57
55
42
65
53
117
71
84
78
34
30
45
32
28
21
21
11
0
215
34
26
58
37
65
41
45
32
151
124
108
54
130
113
130
97
110
88
131
110
45
34
124
99
122
76
241
0
151
140
61
54
57
50
50
38
18
9
13
10
82
64
58
37
87
60
123
82
51
43
30
24
55
47
33
25
15
9
0
230
37
24
55
42
50
38
55
47
0,235
0,24
0,234
0,239
0,233
0,239
0,234
0,239
0,234
0,238
0,231
0,238
0,233
0,24
0,235
0,24
0,235
0,242
0,232
0,236
0,231
0,238
0,235
0,241
0,234
0,238
0,231
0,238
0,235
0,24
0,231
0,237
0,231
0,236
0,233
0,239
0,238
0,231
0,233
0,241
0,235
0,242
0,232
0,239
0,233
0,24
0,235
0,24
0,233
0,239
0,236
0,232
0,236
0,24
0,233
0,24
0,231
0,238
0,233
0,24
18
0,231
0,237
0,232
0,239
0,231
0,237
0,231
0,237
0,231
0,235
0,235
0,242
0,235
0,241
0,233
0,238
0,237
0,241
0,233
0,238
0,233
0,241
0,233
0,24
0,236
0,24
0,233
0,241
0,233
0,238
0,235
0,24
0,233
0,238
0,235
0,243
0,24
0,233
0,231
0,238
0,231
0,238
0,23
0,243
0,235
0,241
0,237
0,241
0,235
0,242
0,238
0,233
0,234
0,238
0,232
0,239
0,233
0,241
0,235
0,241
0,229
0,235
0,23
0,243
0,235
0,241
0,235
0,24
0,236
0,24
0,233
0,241
0,237
0,243
0,237
0,241
0,233
0,239
0,231
0,236
0,229
0,239
0,237
0,243
0,231
0,235
0,235
0,242
0,237
0,241
0,229
0,235
0,232
0,236
0,231
0,239
0,235
0,235
0,235
0,242
0,233
0,241
0,234
0,239
0,237
0,243
0,233
0,238
0,237
0,241
0,236
0,231
0,231
0,235
0,235
0,241
0,235
0,242
0,237
0,243
86,2002
73,8234
69,7104
45,3870
93,8916
0,0000
98,6526
78,1524
84,9078
69,2532
94,3002
81,7002
49,8096
36,8640
98,0784
81,0594
76,5306
51,5268
160,752
0,0000
89,7120
74,9250
38,5002
33,8940
36,9438
31,3392
49,8114
33,2622
15,0340
8,1490
8,3340
6,4030
57,2324
45,2130
40,8503
26,5178
53,1810
41,0020
83,6590
55,5400
44,4470
39,8170
22,1600
19,7180
29,7450
24,0930
22,7850
16,5310
12,6840
7,2210
0,0000
155,425
23,3254
16,8869
39,5100
31,0013
49,8114
33,2622
29,7450
24,0930
1660,3042
1242,0599
Нагрузка
максимум Iф
А;В;С (А)
4,9768
4,2622
4,0247
2,6204
5,4208
0,0000
5,6957
4,5121
4,9022
3,9983
5,4444
4,7170
2,8758
2,1283
5,6626
4,6800
4,4185
2,9749
9,2810
0,0000
5,1795
4,3258
2,2228
1,9569
2,1330
1,8094
2,8759
1,9204
0,8680
0,4705
0,4812
0,3697
3,3043
2,6104
2,3585
1,5310
3,0704
2,3673
4,8301
3,2066
2,5661
2,2988
1,2794
1,1384
1,7173
1,3910
1,3155
0,9544
0,7323
0,4169
0,0000
8,9735
1,3467
0,9750
2,2811
1,7899
2,8759
1,9204
1,7173
1,3910
95,8577
71,7104
Зру-1, Яч-2.
71
108
90
94
72
117
95
140
110
122
95
153
130
97
77
140
112
97
56
235
0
137
92
45
36
53
44
99
59
25
15
12
9
89
70
63
32
72
63
119
78
56
45
32
28
27
21
36
23
18
10
0
225
29
22
57
50
99
59
27
21
Мощнос
S (кВ*А)
Зру-1, Яч-13
11
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Зима
Лето
Напряжение Uф (В)
Зру-1 Яч.12
86
Нагрузка максимум
Iф (А)
Зру-1 Яч.3
1
Зима/Лето
ВН
Наимен.
ячеек.
НН
№
П/П
На основании расчета нагрузки ЗРУ-1 в нормальном, аварийном и ремонтном
режиме, для летнего и зимнего максимума, можно сделать вывод: что самыми тяжёлым
режимом является, ремонтно-аварийный режим зимнего максимума,
где:
ЗРУ
кВ А
Зим РА
мощность через ЗРУ-1 в зимний максимум
нагрузок, в ремонтно-аварийном режиме.
ЗРУ
Зим РА
А
ток нагрузки ЗРУ-1 в зимний максимум нагрузок, в
ремонтно-аварийном режиме.
а самым тяжёлым нормальным режимом является, нормальный режим зимнего
максимума, где:
ЗРУ
кВ А
Зим Н
мощность через ЗРУ-1 в зимний максимум нагрузок,
в нормальном режиме.
ЗРУ
Зим Н
А
ток нагрузки ЗРУ-1 в зимний максимум нагрузок, в
нормальном режиме.
19
ВЫБОР И ПРОВЕРКА ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ ПО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
3
ПЛОТНОСТИ ТОКА И ИХ ПРОВЕРКА ПО МАКСИМАЛЬНО
ДОПУСТИМОМУ ТОКУ
3.1
Выбор и проверка проводов и кабелей по экономической плотности тока
Сечения проводников рассчитываем по экономической плотности тока в
нормальном режиме работы, т. е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных
режимах сети не учитывается. Сечение, полученное в результате указанного расчета,
округляется до ближайшего стандартного сечения. Экономическое сечение провода
определяем по формуле:
Где:
Эк
Нор
А
Эк
мм – Экономическое сечение проводников.
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока.3
На основе таблицы 2.1. и схемы П.2 составим таблицу нагрузок по присоединениям
ЗРУ-1, нормального режима «Зимний максимум».
Таблица 3.1 Нагрузки
ЗРУ-1, по присоединениям в нормальном режиме «Зимний
максимум».
S нор
зим
I нор
зим
3.1.1
Яч.-2
Л-10-02
Яч.-3
Л-1-5
Яч.-12
Л-1-7
Яч.-13
Л-17-08
912,8334
249,8022
277,8606
385,1706
52,70246
14,42234
16,04229
22,23783
Проверка проводников, кабельно-воздушной линии ВЛ-10-02, Яч-2 ЗРУ-1
По формуле (3.1).
Воздушный участок.
Где:
Эк
3
Нор
А
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для голого провода
Таблица П2.1 и Таблица П2.1
20
Тогда:
мм
Эк ВЛ
Требуемое экономическое сечение проводников для воздушного участка линии Л-10-02.
Кабельный участок.
По формуле (3.1).
Где:
А
Нор
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для кабеля.
Эк
Тогда:
мм
Эк Л
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельного участка кабельновоздушной линии Л-10-02.
Кабельно-воздушная линия Л-10-02, уже построена из участков КЛ выполненных
кабелями марки ААБ-3*150 и АСБ-3*150 и участков ВЛ выполненных проводом АС-70
(алюминий/сталь, 70/11 мм2)4.
Данные проводники, удовлетворяют экономическому сечению проводников.
3.1.2
Выбор кабеля, для ввода Л-10-02, в Яч.-2 ЗРУ-1
По проведённому расчёту, выбираем кабель марки АСБ-3*50.
3.1.3
Проверка проводников, воздушной линии Л-1-5 , Яч.-3 ЗРУ-1
По формуле (3.1).
Где:
А
Нор
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для голого провода.
Эк
Тогда:
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельно-воздушной линии Л-1-5.
Воздушная линия Л-1-5, выполнена проводом АС-50 (алюминий/сталь, 50/8 мм2).
Данный проводник, удовлетворяет экономическому сечению.
3.1.4
Выбор кабеля, для ввода Л-1-5, в Яч.-3 ЗРУ-1
По формуле (3.1).
Где:
4
Нор
А
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
ПУЭ Таблица 1.3.29
21
Нормированное значение экономической плотности тока для кабеля.
Эк
Тогда:
мм
Эк Л
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельно-воздушной линии ВП-1-5.
По экономическому сечению выбираем кабель марки АСБ-3*16.
3.1.5
Проверка проводников, воздушной линии Л-1-7, Яч.-12 ЗРУ-1
По формуле (3.1).
Где:
А
Нор
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для голого провода.
Эк
Тогда:
мм
Эк Л
Требуемое экономическое сечение проводников для линии Л-1-7.
Воздушная линия ВЛ-1-7, выполнена проводом АС-50 (алюминий/сталь, 50/8 мм2).
Данные проводник, удовлетворяет экономическому сечению.
3.1.6
Выбор кабеля, для ввода Л-1-7, в Яч.-12 ЗРУ-1
По формуле (3.1).
Где:
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для кабеля.
Тогда:
мм
Эк Л
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельно-воздушной линии Л-1-7.
По экономическому сечению выбираем кабель марки АСБ-3*16.
3.1.7
Проверка проводников, кабельно-воздушной линии Л-17-08, Яч.-13 ЗРУ-1
По формуле (3.1).
Воздушный участок.
Где:
Нор
Эк
А
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для голого провода.
Тогда:
мм
Эк Л
Требуемое экономическое сечение проводников для воздушного участка линии Л-17-08.
22
Кабельный участок.
По формуле (3.1).
Где:
А
Нор
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для кабеля.
Эк
Тогда:
мм
Эк Л
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельного участка кабельновоздушной линии Л-17-08.
Кабельно-воздушная линия ВЛ-17-08, уже построена из участка КЛ выполненного
кабелем
марки
ААБл-3*150
и
участков
ВЛ
выполненных
проводом
АС-70
(алюминий/сталь, 70/11 мм2).
Данные проводники, удовлетворяют экономическому сечению проводников.
3.1.8
Выбор кабеля, для ввода Л-17-08, в Яч.-13 ЗРУ-1
По проведённому выше расчёту, выбираем кабель марки АСБ-3*16.
3.2
Проверка выбранных кабелей и проводов
Проверим выбранные кабели и провода по допустимому длительному току в
ремонтно-аварийном режиме «Зимний максимум»
На основе таблицы 2.1. и схемы П.2 составим таблицу нагрузок по присоединениям
ЗРУ-1, ремонтно-аварийного режима «Зимний максимум».
Таблица 3.2
Нагрузка
ЗРУ-1, по присоединениям в
ремонтно-аварийном
режиме
«Зимний максимум».
Яч-2
Л-10-02
S ра зим
Iра зим
3.2.1
Яч-3
Л-1-5
Яч-12
Л-1-7
1660,30 249,8022 277,8606
95,858 14,42234 16,04229
Яч-13
Л-17-08
1154,8
66,6725
Проверка проводников, кабельно-воздушной линии ВЛ-10-02, Яч-2 ЗРУ-1
Кабельно-воздушная линия ВЛ-10-02, состоит из участков КЛ выполненных
кабелями марки:
ААБ-3*150 = 89(А) < 210 (А) длительно допустимый ток5.
АСБ-3*150 = 89(А) < 210(А) длительно допустимый ток6.
5
6
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
23
голым сталеалюминевым проводом марки.
АС-70 = 89 (А) < 265(А) длительно допустимый ток7
и выбранного расчётом кабеля марки:
АСБ-3*50 = 96(А) < 210 (А) длительно допустимый ток8.
Вывод все выбранные
провода и кабели Л-10-02 проходят проверку по
допустимому длительному току.
3.2.2
Проверка проводников, кабельно-воздушной линии Л-1-5, Яч.-3 ЗРУ-1
Кабельно-воздушная линии Л-1-5, состоит из участка ВЛ выполненного голым
сталеалюминевым проводом марки:
АС-50 = 14 (А) < 210 (А) длительно допустимый ток9.
и выбранного расчётом кабеля марки:
АСБ-3*16 = 14(А) < 46 (А) длительно допустимый ток10.
3.2.3
Проверка проводников, кабельно-воздушной линии Л-1-7, Яч.-12 ЗРУ-1
Кабельно-воздушная линии Л-1-7, состоит из участка ВЛ выполненного голым
сталеалюминевым проводом марки:
АС-50 = 16 (А) < 210 (А) длительно допустимый ток11.
и выбранного расчётом кабеля марки:
АСБ-3*16 = 16 (А) < 46 (А) длительно допустимый ток12.
3.2.4
Проверка проводников, кабельно-воздушной линии Л-17-08, Яч-13 ЗРУ-1
Кабельно-воздушная линия Л-17-08, состоит из участка выполненного голым
сталеалюминевым проводом марки:
АС-70 = 67 (А) < 265 (А) длительно допустимый ток13.
кабеля марки:
ААБл-3*150 = 67 (А) < 210 (А) длительно допустимый ток.14
и выбранного расчётом кабеля марки:
АСБ-3*16 = 67 (А) > 46 (А) длительно допустимый ток15.
7
ПУЭ Таблица 1.3.29
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
9
ПУЭ Таблица 1.3.29
10
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
11
ПУЭ Таблица 1.3.29
12
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
13
ПУЭ Таблица 1.3.29
14
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
15
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
8
24
Выбранный, для ввода Л-17-08, в Яч.-13
плотности тока,
ЗРУ-1, расчётом по экономичной
кабель марки АСБ-3*16 не проходит проверку по длительно
допустимому току. Выбор сечения кабеля, для ввода Л-17-08, в Яч.-13 ЗРУ-1, проводим
по длительно допустимому току.
По току, IРА ЗИМ = 67А, для ввода Л-17-08, в Яч.-13 ЗРУ-1, принимаем к установке
кабель АСБ-3*3516=67 (А) > 80 (А) длительно допустимый ток17.
Все провода и кабели, присоединений ЗРУ-1, проходят проверку по допустимому
длительному току.
Выбранные раннее кабели и провода большего сечения, чем нужно сейчас, можно
объяснить тем, что в прежние годы данные КТП имели большую нагрузку, чем в
настоящее время. От КТП запитанных от ЗРУ-1: работала база Севгидростроя строившего
каскад Кемских ГЭС, база Кемского ДРСУ, Кемская автобаза, от РП-17 каменный
карьер ДРСУ, а в посёлке Сокол был военный аэродром с соответствующей
инфраструктурой.
Сейчас ничего этого нет, но на бывших базах работают частные предприятия, и они
развиваются. Также планируется восстановление аэродрома.
Учитывая всё это, выбирать кабели для вводов ЗРУ-1, по нынешним нагрузкам
нецелесообразно. Поэтому есть смысл принять к установке кабели большего сечения и
выбрать их по мощности и количеству ТП, с учётом коэффициента одновременности.
3.3
Выбор кабелей по мощности и количеству ТП в нормальном режиме работы
Выбор кабелей по мощности и количеству ТП по присоединениям ЗРУ-1, с учётом
коэффициента одновременности (КОд), в нормальном режиме работы
Нормальный режим, положение коммутационных аппаратов: ПС-10 «Кемь»,
ВЛ-10-02 – включён; ЗРУ-1, ВЛ-10-02 – включён; ЗРУ-1, ВС-1 – включён; ЗРУ-1, ВЛ-1708 – включён; РП-17, ВЛ-17-08 – включён; РП-17, ВС-1 – отключён.
3.3.1
Выбор кабеля, для ввода Л-10-02, в Яч.-2 ЗРУ-1. По экономичной
плотности тока
Составим таблицу нагрузок Л-10-02, Яч.-2 ЗРУ-1, в нормальном режиме.
Учитывая мощность всех подстанций, их количество и коэффициент одновременности.
16
17
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
ПУЭ Таблица 1.3.8 (Прокладка в воздухе учитывает переходы с КЛ на ВЛ)
25
Таблица 3.3 Нагрузка Л-10-02, Яч.-2 ЗРУ-1, в нормальном режиме.
Дисп.
номер
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Фидер
34
53
78
79
80
84
85
86
74
83
Итого:
Л-10-02(Л-17-10)
Л-10-02(Л-17-10)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-07)
Л-10-02(Л-17-08)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-17-09)
Л-10-02(Л-1-07)
КОд
=0,7518
Мощность
ТП
кВ*А
400
160
250
250
250
630
160
250
250
400
3000
Мощность
трасформатора
кВ*А
400/10
160/10
250/10
250/10
250/10
630/10
160/10
250/10
250/10
400\10
2250 I10 =129,9038(А)
По формуле (3.1).
Где:
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для кабеля.
Тогда:
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельного участка кабельновоздушной линии Л-10-02, в нормальном режиме работы.
Выбираем ближайший по сечению кабель марки АСБ 3*95.
Существующие кабели: ААБ-3*150 и АСБ-3*150 – проходят по экономической плотности
тока.
Существующий голый провод: АС-70 – не проходит по экономической плотности тока.
3.3.2
Выбор кабеля, для ввода Л-17-08, в Яч.-7 ЗРУ-1. По экономичной
плотности тока
Составим таблицу нагрузок Л-17-08, Яч.-7 ЗРУ-1, в нормальном режиме.
Учитывая мощность всех подстанций, их количество и коэффициента одновременности.
18
Таблица П.2.3
26
Таблица 3.4 Нагрузка Л-17-08, Яч.-7 ЗРУ-1, в нормальном режиме.
Дисп.
номер
Мощность
ТП
кВ*А
Фидер
53 Л-17-10
74 Л-17-09
85 Л-17-08
34 Л-17-10
Итого:
1
2
3
4
160
250
160
400
970
К Од
=0,8319
Мощность
трасформатора
кВ*А
160/10
250/10
160/10
400/10
805,1
I10 =46,48247(А)
По формуле (3.1).
Где:
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для кабеля.
Тогда:
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельного участка кабельновоздушной линии ВЛ-17-08, в нормальном режиме работы.
Выбираем ближайший по сечению кабель марки АСБ 3*35.
Существующий кабель: ААБл-3*150 – проходит по экономической плотности тока.
Существующий провод: АС-70 – проходит по экономической плотности тока.
3.3.3
Выбор кабеля, для ввода Л-1-05, в Яч.-3 ЗРУ-1. По экономичной плотности
тока
Составим таблицу нагрузок Л-1-05, Яч.-3 ЗРУ-1, в нормальном режиме.
Учитывая мощность всех подстанций, их количество и коэффициента одновременности.
Таблица 3.5 Нагрузка Л-1-05, Яч.-3 ЗРУ-1, в нормальном режиме.
Дисп.
номер
1
5
3
78
80
86
Итого:
Мощность
ТП
кВ*А
Фидер
Л-1-05
Л-1-05
Л-1-05
250 250/10
250 250/10
250 250/10
750
637,5
I10 =36,80608(А)
КОд = 0,8520
19
20
Мощность
трасформатора
кВ*А
Таблица П.2.3
Таблица П.2.3
27
По формуле (3.1).
Где:
А
Нор
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для кабеля.
Эк
Тогда:
мм
Эк ВЛ
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельного участка кабельновоздушной линии Л-1-05, в нормальном режиме работы.
Выбираем ближайший по сечению кабель марки АСБ 3*35.
3.3.4
Выбор кабеля, для ввода ВЛ-1-07, в Яч.-6 ЗРУ-1. По экономичной
плотности тока
Составим таблицу нагрузок Л-1-07, Яч.-6 ЗРУ-1, в нормальном режиме.
Учитывая мощность всех подстанций, их количество и коэффициента одновременности.
Таблица 3.6 Нагрузка Л-1-07, Яч.-6 ЗРУ-1, в нормальном режиме.
Дисп.
номер
1
2
3
84
83
79
Итого:
Мощно
сть ТП
кВ*А
Фидер
Л-1-07
Л-1-07
Л-1-07
Мощность
трасформатора
кВ*А
630 630/10
400 400/10
250 250/10
1280
К Од =
0,8521
1088
I10 =62,8157(А)
По формуле (3.1).
Где:
А
Нор
Эк
Ток нагрузки в самом тяжелом нормальном режиме.
Нормированное значение экономической плотности тока для кабеля.
Тогда:
мм
Эк ВЛ
Требуемое экономическое сечение проводников для кабельного участка кабельновоздушной линии Л-1-07, в нормальном режиме работы.
Выбираем ближайший по сечению кабель марки АСБ 3*50.
21
Таблица П.2.3
28
3.4
Проверка кабелей и проводов по мощности и количеству ТП в ремонтноаварийном режиме работы
Проверка кабелей и проводов по мощности и количеству ТП по присоединениям
ЗРУ-1, с учётом коэффициента одновременности (КОд), в ремонтно-аварийном режиме
работы
Положение коммутационных аппаратов: ПС-10 «Кемь», ВЛ-10-02 – включён; ЗРУ1, ВЛ-10-02 – включён; ЗРУ-1, ВС-1 – включён; ЗРУ-1, ВЛ-17-08 – включён; РП-17, ВЛ17-08 – включён; РП-17, ВС-1 – включён;
РП-17, ВЛ-10-20 - включён, Л-10-20 оп №7,
РЛ-10-20/2 – отключён, РЛ-10-20/3 – отключён.
3.4.1
Проверка кабелей и проводов, для ввода Л-10-02, в Яч.-2 ЗРУ-1. По
допустимому длительному току
Составим таблицу нагрузок Л-10-02, Яч.-2 ЗРУ-1, в ремонтно-аварийном режиме,
учитывая мощность всех подстанций, их количество и коэффициент одновременности.
29
Таблица 3.7 Нагрузка Л-10-02, Яч.-2 ЗРУ-1, в ремонтно-аварийном режиме.
Дисп. номер
Фидер
Мощность ТП
Мощность трансформатора
86
80
78
84
79
83
53
74
85
34
71
68
37
36
69
49
48А
48
50
41
51
46
100
35
32
101
38
39
40
102
Итого:
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-07)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-07)
Л-10-02(Л-17-10)
Л-10-02(Л-17-09)
Л-10-02(Л-17-08)
Л-10-02(Л-17-10)
Л-10-20(Л-17-04)
Л-10-20(Л-17-04)
Л-10-20 (Л-17-04)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20
Л-10-20
Л-10-20
Л-10-20
Л-10-20 (Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20 (Л-17-05)
250
250
250
630
250
400
160
250
160
400
100
160
160
160
30
160
100
160
160
100
100
160
100
400
100
160
100
100
100
100
5460
250/10
250/10
250/10
630/10
250/10
400/10
160/10
250/10
160/10
400/10
100/10
160/10
160/10
160/10
30 /10
250/10
250/10
250/10
250/10
100/10
100/10
160/10
100/10
400/10
100/10
160/10
100/10
100/10
100/10
100/10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
16
17
18
19
20
21
22
23
25
26
27
27
28
29
30
31
К Од =
0,6522
3549
I10 =204,9016(А)
Кабель марки АСБ 3*95 = 205(А) > 155 (А) – (допустимый длительный ток), не проходит
проверку.
По допустимому длительному току выбираем кабель АСБ 3*150 = 205(А) < 210 (А) –
допустимый длительный ток.
Кабели: АСБ 3*150 и ААБ 3*150 проходят проверку по допустимому длительному току.
22
Таблица П.2.3
30
Голый провод:
АС-70 = 205 (А) < 265 (А) - проходит проверку по допустимому
длительному току.
3.4.2
Проверка кабелей и проводов, для ввода Л-17-08, в Яч.-13 ЗРУ-1. По
допустимому длительному току
Составим таблицу нагрузок Л-17-08, Яч.-13 ЗРУ-1, в ремонтно-аварийном режиме,
учитывая мощность всех подстанций, их количество и коэффициент одновременности.
Таблица 3.8 Нагрузка Л-17-08, Яч.-13 ЗРУ-1, в ремонтно-аварийном режиме.
Дисп. номер
53
74
85
34
71
68
37
36
69
49
48А
48
50
41
51
46
100
35
32
101
38
39
40
102
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Фидер
Мощность ТП
Л-17-08(Л-17-10)
Л-17-08 (Л-17-09)
Л-17-08 (Л-17-08)
Л-17-08 (Л-17-10)
Л-10-20(Л-17-04)
Л-10-20(Л-17-04)
Л-10-20 (Л-17-04)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20
Л-10-20
Л-10-20
Л-10-20
Л-10-20 (Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20(Л-17-05)
Л-10-20 (Л-17-05)
160
250
160
400
100
160
160
160
30
160
100
160
160
100
100
160
100
400
100
160
100
100
100
100
3680
Итого:
Мощность
трансформатора
160/10
250\10
160/10
400/10
100/10
160/10
160/10
160/10
30 /10
160\10
100\10
160\10
250/10
100\10
250\10
250\10
100/10
400/10
160/10
250\10
560\10
160/10
320\10
100/10
К Од =
0,6523
2392
I10 =138,1022 (А)
Выбранный в п. 3.3.2 кабель марки АСБ 3*35 = 138,1 > 80 А – (допустимый
длительный ток для АСБ 3*35), не подходит.
По длительно допустимому току выбираем кабель марки АСБ-3*95 = 138,1 (А) <
155 (А) – длительно допустимый ток для кабеля марки АСБ-3*95.
23
Таблица П.2.3
31
Существующий кабель марки ААБл – 3*150 – подходит по длительно допустимому
току.
Существующий провод АС-70 – подходит по длительно допустимому току.
3.4.3
Проверка Л-17-08, в аварийном режиме №2
Проверим Л-17-08, в аварийном режиме №2, (Положение коммутационных
аппаратов: ПС-10 «Кемь», ВЛ-10-02 – отключён; ЗРУ-1, ВЛ-10-02 – отключён; ЗРУ-1, ВС1 – включён; ЗРУ-1, ВЛ-17-08 – включён; РП-17, ВЛ-17-08 – включён; РП-17, ВС-1 –
включён; РП-17, ВЛ-10-20 - включён, Л-10-20 оп №7, РЛ-10-20/2 – включён, РЛ-10-20/3
– отключён).
Составим таблицу нагрузок Л-17-08, Яч.-13 ЗРУ-1, в ремонтно-аварийном режиме
№2,
учитывая
мощность
всех
подстанций,
их
количество
и
коэффициент
одновременности.
Таблица 3.9 Нагрузка Л-17-08, Яч.-13 ЗРУ-1, в ремонтно-аварийном режиме №2.
Дисп. номер
86
80
78
84
79
83
1
2
3
4
5
6
Фидер
Мощность ТП
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-05)
Л-10-02(Л-1-07)
Л-10-02(Л-1-07)
Л-10-02(Л-1-07)
250
250
250
630
250
400
2030
Итого:
К Од =
0,6524
1624
Мощность трасформатора
250/10
250/10
250/10
630/10
250/10
400\10
I10 = 93,76168 (А)
Кабель марки АСБ-3*95 = 93,76 (А) < 155 (А) – длительно допустимый ток для
кабеля марки АСБ-3*95, проходит по длительно допустимому току в ремонтно-аварийном
режиме №2.
24
Таблица П.2.3
32
3.5
Вывод
Кабельно-воздушная линия Л-10-02 состоит из:
участка КЛ выполненного кабелем ААБ-3*150 длинной 150 метров,
участка ВЛ выполненного проводом АС-70 длинной 850 метров,
участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*150 длинной 180 метров,
участка ВЛ выполненного проводом АС-70 длинной 2750 метров,
участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*150 длинной 30 метров.
Кабельно-воздушная линия Л-10-20 состоит из:
участка КЛ выполненного кабелем ААБ-3*150 длинной 100 метров,
участка ВЛ выполненного проводом АС-70 длинной 300 метров,
участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*150 длинной 380 метров,
участка ВЛ выполненного проводом АС-70 длинной 3000 метров,
участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*150 длинной 35 метров.
Кабельно-воздушная линия Л-17-08 состоит из:
участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*150 длинной 40 метров,
участка ВЛ выполненного проводом АС-70 длинной 600 метров,
участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*95 длинной 35 метров.
Кабельно-воздушная линия Л-1-05 состоит из:
участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*35 длинной 30 метров,
участка ВЛ выполненного
проводом АС-50 общей протяжённостью (длинной) 850
метров.
Кабельно-воздушная линия Л-1-07 состоит из:
участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*50 длинной 35 метров,
участка ВЛ выполненного
проводом АС-50 общей протяжённостью (длинной) 350
метров, с отпайкой длинной 100 метров на участке 50 метров.
33
РАСЧЁТ ТОКОВ ТРЁХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
4
«При выборе расчетной схемы для определения токов КЗ следует исходить из
предусматриваемых для данной электроустановки условий длительной ее работы и не
считаться с кратковременными видоизменениями схемы этой электроустановки, которые
не предусмотрены для длительной эксплуатации (например, при переключениях
(временная,
параллельная
работа
трансформаторов,
возможна
только
при
переключениях)).
Ремонтные
и
послеаварийные
режимы
работы
электроустановки
кратковременным изменениям схемы не относятся»25.
Рис.4.1 Упрощенная схема эл.сети 10кВ «ЗРУ1, РП-17» в нормальном режиме.
25
ПУЭ-7 п.1.4.4.
34
к
Составим схему замещения эл. сети 10 кВ «ЗРУ-1, РП-17», заменив элементы
схемы, кабельные и воздушные линии их активными
R и реактивными Х,
сопротивлениями.
Сопротивления системы и трансформаторов условно не показаны.
Рис.4.2 Схема замещения эл.сети «ЗРУ1, РП-17».
4.1.1
Полное сопротивление Z, Л-10-02
Полное сопротивление Z1, участка ПС-10, СШ-1 – Оп-1
по формуле.
35
где: (участок Z1 выполнен КЛ, кабелем марки АСБ-3*150)
где: Rуд = 0,206 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля сечением 150мм2
26
.
L1 = 150 м = 0,15 км. – длина КЛ, участка 1.
где:
Xуд
=
0,079
Ом/км
–
удельное
последовательности кабеля сечением 150мм2
индуктивное
27
сопротивление,
прямой
.
L1 = 150 м = 0,15 км. – длина КЛ, участка 1.
Тогда:
Ом
Полное сопротивление участка Z1 линии Л-10-02 .
Полное сопротивление Z2, участка Оп-1 – Оп-2, линии Л-10-02
По формуле (4.1)
Где:
(участок Z2 выполнен ВЛ, проводом марки АС-70)
где:
Rуд = 0,4218 Ом/км – удельное активное сопротивление провода АС-70.
L2 = 850 м = 0,85 км. – длина ВЛ, участок 2, линии Л-10-02.
активное сопротивление
ВЛ, участок 2, линии Л-10-02.
где:
Худ
Ом км
(Удельное индуктивное сопротивление трехфазной линии с проводами из
цветных металлов при частоте переменного тока 50 Гц).
Где:
внешний диаметр провода28
мм
среднее геометрическое расстояние между проводами.
26
Таблица П.2.4
Таблица П.2.4
28
Таблица П.2.5
27
36
Рис. 4.1
Промежуточная
опора.
где:
расстояния между проводами у каждой пары
проводов трехфазной линии, мм.
Тогда:
среднее геометрическое расстояние между
проводами.
Тогда:
Ом км
Удельное индуктивное сопротивление ВЛ, выполненной проводом АС-70.
Тогда:
Полное сопротивление ВЛ, участок 2, линии Л-10-02.
Расчет для остальных участков эл. сети «ЗРУ-1 РП-17»
Расчёт, аналогичный расчёту первого и второго участков линии Л-10-02, выполним в виде
таблицы.
37
Таблица 4.1 Сопротивление участков эл.сети «ЗРУ-1 РП-17»
Уч.
Оп-Оп
Длина
(км)
Выполнен
R уд
(Ом/км)
X уд
(Ом/км)
Rл (Ом)
Xл (Ом)
Zл (Ом)
Линия Л10-02
1
Пс10-Оп1
ААБ-3*150
0,15
0,206
0,079
0,0309
0,01185
0,033094
2
Оп1-Оп18
АС-70
0,85
0,4218
0,2737
0,35853
0,232645
0,427396
3
Оп18-Оп19
АСБ-3*150
0,18
0,206
0,079
0,03708
0,01422
0,039713
4
Оп19-Оп73
АС-70
2,75
0,4218
0,2737
1,15995
0,752675
1,382752
5
Оп73-ЗРУ1
АСБ-3*150
0,03
0,206
0,079
0,00618
0,00237
0,006619
1,59264
1,01376
1,887912
Л-10-02
Линия Л10-20
1
Пс10-Оп1
ААБ-3*150
0,1
0,206
0,079
0,0206
0,0079
0,022063
2
Оп1-Оп6
АС-70
0,3
0,4218
0,2737
0,12654
0,08211
0,150846
3
Оп6-Оп7
АСБ-3*150
0,38
0,206
0,079
0,07828
0,03002
0,083839
4
Оп7-Оп77
АС-70
3
0,4218
0,2737
1,2654
0,8211
1,508457
5
Оп77-РП-15
АСБ-3*150
0,035
0,206
0,079
0,00721
0,002765
0,007722
1,49803
0,943895
1,770602
Л-10-20
Линия Л17-08
1
ЗРУ1-Оп13
ААБ-3*95
0,035
0,326
0,083
0,01141
0,002905
0,011774
2
Оп13-Оп1
АС-70
0,6
0,4218
0,2737
0,25308
0,16422
0,301691
3
Оп1-РП-17
АСБ-3*150
0,04
0,206
0,079
0,00824
0,00316
0,008825
0,27273
0,170285
0,321525
0,0267
0,00285
0,026852
0,05951
0,02822
0,065862
Л-17-08
Линия Л-1-5
1
ЗРУ1-Оп1
ААБ-3*35
0,03
0,89
0,095
28
2
Оп1-Оп3
АС-50
0,1
0,5951
3
Оп3-Оп15
АС-50
0,6
0,5951
0,2822
0,35706
0,16932
0,395172
4
Оп15-Оп18
АС-50
0,15
0,5951
0,2822
0,089265
0,04233
0,098793
0,44327
0,20039
0,486461
0,0217
0,00315
0,021927
0,05951
0,02822
0,065862
0,2822
Л-1-5
Линия Л1-7 (ЗРУ1 -Оп8)
1
ЗРУ1-Оп1
ААБ-3*50
0,035
0,62
0,09
29
2
Оп1-Оп2
АС-50
0,1
0,5951
3
Оп2-Оп5
АС-50
0,6
0,5951
0,2822
0,35706
0,16932
0,395172
4
Оп5-Оп8
АС-50
Линия Л-1-7
(ЗРУ1 -Оп8)
0,15
0,5951
0,2822
0,089265
0,04233
0,098793
0,43827
0,20069
0,482034
0,2822
Линия Л1-7 (ЗРУ1 –Оп2/1)
1
ЗРУ1-Оп1
ААБ-3*50
0,035
0,62
0,09
0,0217
0,00315
0,021927
2
Оп1-Оп2
АС-50
0,1
0,5951
0,2822
0,05951
0,02822
0,065862
3
Оп2-Оп2/1
АС-50
Линия Л-1-7
(ЗРУ1 –Оп2/1)
0,1
0,5951
0,2822
0,05951
0,02822
0,065862
0,14072
0,05959
0,152817
29
По (4.2) для АС-50 где:
(Таблица П.2.5)
Удельное индуктивное сопротивление ВЛ выполненной проводом АС-50.
38
Рис.4.3 Схема замещения эл.сети «ЗРУ1, РП-17» в нормальном режиме.
Сопротивление системы Хс
С ср ном
С
Где:
Ом
30
среднее номинальное напряжение системы.
ток эквивалентируемой части системы при КЗ на шинах 110 кВ.
«При отсутствии данных о токе КЗ системы, минимально возможное значение
результирующего эквивалентного сопротивления XС, можно оценить, исходя из
параметров выключателей установленных на узловой подстанции»31.
(
отключающий ток КЗ выключателя)
С ср ном
Ом
С
сопротивление системы.
30
31
РД 153-34.0-20.527-98 Формула (5.1)
Тамже.
39
Сопротивление обмоток трансформаторов ТДТН-110/40 установленных на
ПC-10 «Кемь»
к
к
Где:
к
к
32
к
к
к
к
напряжения короткого
к
замыкания соответствующих пар обмоток.
к
к
Ом
к
сопротивление обмотки высокого напряжения.
к
к
Ом
к
сопротивление обмотки среднего напряжения.
к
к
Ом
к
сопротивление обмотки низкого напряжения.
Результирующее сопротивление обмоток трансформаторов ТДТН-110/40
установленных на ПC-10 «Кемь»
Токи КЗ будем рассчитывать только на стороне НН.
Тогда:
Ом
Результирующие сопротивление
трансформаторов.
32
РД 153-34.0-20.527-98 Формула, из таблицы 4.1, для трехобмоточного трансформатора.
40
Рис 4.4 Схема замещения эл.сети «ЗРУ1, РП-17» (Рез. ХТр) в нормальном режиме.
4.1.2 Ток КЗ в точке К-1
Рис 4.5 Схема замещения эл.сети «ЗРУ1, РП-17» для точки КЗ, К-1.
Результирующие сопротивление до точки К-1
По формуле 4.1.
Рез К
Где:
33
Ом
С
Ом)
Активное сопротивление линии Л-10-02.33
Таблица 4.1 ДП
41
Ом Индуктивное сопротивление линии Л-10-02.34
Ом
Результирующие сопротивление трансформатора Т-1.
Сопротивление системы.
результирующие сопротивление до точки КЗ, К-1.
Рис 4.6 Схема замещения эл.сети «ЗРУ1, РП-17» для точки КЗ, К-1.
Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ,
в точке К-1
с
Ном
П
кА
35
Экв
Где:
кВ
Ном
номинальное напряжение (линейное) сети, в которой произошло
КЗ.
с
коэффициент,
который
рекомендуется
принимать
при
определении
максимального значения тока КЗ;
Экв
Рез К
Ом
результирующее
эквивалентное
сопротивление
относительно расчетной точки КЗ.
Тогда:
начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ, точка К-1.
Апериодическая составляющая тока КЗ, в точке К-1
кА
П
34
35
Таблица 4.1 ДП
РД 153-34.0-20.527-98 Формула (5.8)
42
36
Где:
кА
П
начальное действующее значение периодической составляющей
тока КЗ, точка К-1.
Расчётное время, для которого требуется определять токи КЗ 37,
где
с
Собственное время отключения выключателя. (Интервал времени от
момента подачи команды на отключение, до момента прекращения соприкосновения
дугогасительных контактов38). Для современных вакуумных выключателей BB/TEL оно
не превышает 0,015с.
с
Значение постоянной времени затухания апериодической составляющей
тока КЗ для распредсети 6-10 кВ39.
кА
П
апериодическая составляющая тока КЗ, точка К-1.
Ударный ток КЗ, в точке К-1
Уд
Где:
П
Уд
кА
40
кА
П
ударный коэффициент для сети 6-10кВ41.
Уд
Уд
П
кА
Уд
ударный ток КЗ, точка К-1.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К-1 для произвольного момента
времени
Согласно РД 153-34.0-20.527-98.
«В соответствии с ГОСТ 26522-85 все короткие замыкания подразделяются на
удаленные и близкие. КЗ считается удаленным, если амплитуды периодической
составляющей тока статора данной электрической машины в начальный и произвольный
моменты КЗ практически одинаковы, и близким, если эти амплитуды существенно
отличаются.
Универсальной величиной, которая в полной мере характеризует электрическую
удаленность расчетной точки КЗ от произвольного источника энергии и может быть
сравнительно легко определена в схеме любой конфигурации и при любом числе
36
РД 153-34.0-20.527-98 из формул (5.9) и (5.10)
37
Л. Д. Рожкова В. С. Козулин Электрооборудование станций и подстанций. Москва Энергоатомиздат
1987год. § 3.3 стр.150.
38
Л. Д. Рожкова В. С. Козулин Электрооборудование станций и подстанций. Москва Энергоатомиздат
1987год. § 4.7 стр.297.
39
Таблица П.2.6. ДП.
40
РД 153-34.0-20.527-98 формула 5.16.
41
Таблица П.2.6. ДП.
43
источников энергии, является отношение действующего значения периодической
составляющей тока источника энергии в начальный момент КЗ к его номинальному току
т.е
П
ном
.
В отечественной и международной практике КЗ принято считать близким, если это
отношение равно двум или больше двух. При меньших значениях указанного отношения
КЗ следует считать удаленным»42.
При значениях отношения действующего значения периодической составляющей
ток в начальный момент КЗ к номинальному току
П
ном
меньших двух следует считать, что действующее значение периодической
составляющей тока КЗ не изменяется во времени, т.е.
П
где:
43
П
кА
П
В нашем случае источником является трансформатор ТДТН-110/40, мощностью
Ном
МВ А и
кВ тогда:
Ном НН
Ном
Ном
кА
Ном НН
номинальный ток источника.
Отсюда:
П
ном
Значит КЗ в точке К-1 можно признать удалённым и значение (4.9) для нас
является справедливым.
Тогда, периодическая составляющая тока КЗ в точке К-1 для произвольного
момента времени:
П
кА
П
периодическая составляющая тока КЗ в точке К-1 для произвольного момента времени.
4.1.3
Токи КЗ в точках К-2, К-3, К-4, К-5, К-6, К-7, К-1ар
Расчёт токов КЗ в точках К-2, К-3, К-4, К-5, К-6, К-7, К-1ар выполним в виде таблицы.
Таблица 4.2 Токи трёхфазного КЗ.
42
43
РД 153-34.0-20.527-98 П.3.1.2.
РД 153-34.0-20.527-98 П.5.5.4.
44
Начальное
действующее
значение
периодической
Полное
состав. тока
сопротив
КЗ
Z(Ом)
IП0 (кА)
Линия Л-10-02
Апер.сост.
тока КЗ
ia (кА)
Ударный
ток КЗ
I Уд (кА)
Период
состав для
произв
момента
времени
тока КЗ
I Пt (кА)
0,2114
3,5264
1,8214
Сопротивление до точки КЗ.
Точка
КЗ
Активная
состовляющ
R (Ом)
Индукти
составля
X(Ом)
1,59264
1,01376
К-1
3,6611
1,8214
0,175
2,1078
Линия Л-17-08
К-2
3,6729
1,8156
0,2108
3,5150
1,8156
К-5
3,9826
1,6744
0,1944
3,2417
1,6744
Линия Л-1-5
К-3
3,6880
1,8081
0,2099
3,5007
1,8081
К-7
4,1476
1,6078
0,1866
3,1128
1,6078
К-4
3,6830
1,8106
0,2102
3,5054
1,8106
К-6
4,1432
1,6095
0,1868
3,1161
1,6095
3,3283
1,7191
Линия Л-1-7
Линия Л-17-08 ремонтно-аварийный режим.
1,49803
К-1ар
*
0,943895
3,8790
1,7191
0,1996
0,175
2,1078
*К-1ар - аварийно-ремонтный режим. Соответствует ранее рассмотренному аварийноремонтному режиму №2. (Положение коммутационных аппаратов: ПС-10 «Кемь», ВЛ-1002 – отключён; ЗРУ-1, ВЛ-10-02 – отключён; ЗРУ-1, ВС-1 – включён; ЗРУ-1, ВЛ-17-08 –
включён; РП-17, ВЛ-17-08 – включён; РП-17, ВС-1 – включён;
РП-17,
ВЛ-10-20 - включён, Л-10-20 оп №7, РЛ-10-20/2 – включён, РЛ-10-20/3 –
отключён).
45
5
5.1
ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Расчётные условия для выбора аппаратов по режиму короткого замыкания и
продолжительному режиму работы
Номинальное напряжение:
кВ
Ном
Максимальный допустимый ток принимаем для самого тяжёлого аварийно-ремонтного
режима, согласно Таблице 3.3 данного ДП:
Мак
А
Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ
Ударный тока КЗ:
Периодическая
П
кА.
кА
Уд
составляющая
для произвольного
момента времени тока КЗ:
П
Апериодическая составляющая тока КЗ:
кА.
Полный импульс квадратичного тока КЗ.
44
Где:
П
Значение постоянной, времени затухания апериодической составляющей тока
а
КЗ для сетей 10 кВ45.
Отк
Время отключения (расчетная продолжительность КЗ, с)
времени действия релейной защиты
Отк В
Отк В
мс
с
РЗ
Отк
складывается из
и полного времени отключения выключателя
(Полное время отключения ВВ – интервал времени
между началом операции отключения и моментом погасания дуги во всех полюсах
коммутационного модуля)46.
В качестве устройств релейной защиты, применяется БМРЗ, обладающий высоким
быстродействием от 0,00 с.
Полный импульс квадратичного тока КЗ в точке К-1.
44
РД 153-34.0-20.527-98 Формула (8.6)
45
Таблица П2.6 данного ДП
Руководство по эксплуатации ВВ/TEL-10 http://www.energobastion.ru/f/tip_solution/bb_tel_02/shema_1.pdf
46
46
Таблица 5.1 Выбор ячейки КРУ (выключатель и разъединитель).
Условия выбора
Каталожные данные
Выключатель
Разъединитель
ВВ/TEL
ISM15_LD_1
Расчётные
данные.
1
10 кВ
10 кВ
10 кВ
205А
1000 А
1000 А
(по включающей
способности)
1,8214 кА
20 кА
–
(по включающей
способности)
3,5264 кА.
20 кА
–
(сквозной ток КЗ
-периодическая
составляющая).
1,8214 кА
20 кА
20 кА
(сквозной ток КЗ
-периодическая
составляющая).
3,5264 кА
50 кА
50 кА
(по напряжению
установки)
2
(по длительному току)
3
4
5
6
*
7
(по термической
стойкости)
–
0,2156
8
(возможность
отключения
апериодической
составляющей тока КЗ).
–
кА
(
из каталога)47
9
* При
где
Нормированное
48
процентное
содержание
апериодической
составляющей
номинального тока отключения определяется по графику или принимается, исходя из
данных завода-изготовителя выключателя.
47
48
Руководство по эксплуатации ВВ/TEL-10 http://www.energobastion.ru/f/tip_solution/bb_tel_02/shema_1.pdf
Руководство по эксплуатации ВВ/TEL-10 http://www.energobastion.ru/f/tip_solution/bb_tel_02/shema_1.pdf
47
Принимаем к установке шкаф КРУ «Классика» D-12P серийно выпускаемые ООО
«ЭТЗ «Вектор» (г. Воткинск) по ТУ 3414-001-81247165-200949 (с силовым выключателем
ISM15_LD_1) – базовое исполнение шкафов КРУ номинальным напряжением 6(10) кВ, с
номинальным током главных цепей до 4000 А.
В КРУ «Классика» серий D-12P(PT) и D-24P выключатели, секционные
разъединители и трансформаторы напряжения устанавливаются на кассетных выдвижных
элементах (КВЭ) в средней части шкафа, что позволяет добиться нового уровня в
функциональности распределительных устройств. Расположение КВЭ на комфортной для
персонала высоте в КРУ, снижения его массы и трения в подвижных частях, применение
механизма перемещения КВЭ, действующего на всем его ходу, благоприятно сказывается
на условиях обслуживания и ремонта оборудования. Кроме того, размещение КВЭ в
средней части позволяет увеличить полезный объем отсека присоединений и обеспечить
свободный доступ к нему с фасадной стороны, что позволяет перейти к одностороннему
обслуживанию и существенно повысить удобство монтажа и эксплуатации. Большой
объем отсека присоединений позволяет разместить в нем дополнительное оборудование,
например трансформаторы напряжения на собственной выдвижной конструкции, что дает
возможность организовать контроль напряжения на вводе в габаритах одного шкафа КРУ.
Конструкцией предусмотрена возможность демонтажа металлической перегородки между
отсеками КВЭ и присоединений, что увеличивает пространство для доступа к кабельным
линиям и еще больше повышает удобство обслуживания КРУ.
5.2
Проверка выбранных кабелей по условию термической стойкости к току КЗ
5.2.1
Проверка кабельного ввода линии Л-10-02, (точка КЗ, К-1)
По длительно допустимому току был выбран кабель марки АСБ 3*150 = 205(А) <
210 (А) – допустимый длительный ток для кабеля марки АСБ 3*15050.
Так как в данном случае нагрузка проводника до КЗ близка к продолжительно
допустимой, то согласно
РД 153-34.0-20.527-98
минимальное сечение проводника,
отвечающее условию термической стойкости при КЗ, следует определять по формуле:
51
49
Техническая информация КРУ-12-РТ ООО «ЭТЗ «Вектор»»
https://www.tavrida.com/upload/iblock/192/192bcea7e74b4310cdba459bec427231.pdf
50
Пункт 3.4.1. ВКР.
51
РД 153-34.0-20.527-98 Формула (8.21)
48
Где:
Полный импульс квадратичного
тока КЗ в точке К-1.
Значение параметра СТ для кабелей 10кВ с алюминиевыми
жилами.52
мм
минимальное сечение жил кабеля, отвечающее условию термической стойкости при КЗ.
Вывод: выбранный
кабель марки АСБ 3*150, имеющий
жилы сечением 150 мм2,
соответствует условию термической стойкости току КЗ.
5.2.2
Проверка кабельного ввода линии Л-17-08 (точка КЗ, К-2)
По длительно допустимому току был выбран кабель марки АСБ-3*95 = 138,1 (А)
< 155 (А) – длительно допустимый ток для кабеля марки АСБ-3*9553.
Так как в данном случае нагрузка проводника до КЗ близка к продолжительно
допустимой, то согласно
РД 153-34.0-20.527-98
минимальное сечение проводника,
отвечающее условию термической стойкости при КЗ, следует определять по формуле
(5.2).
Где:
по формуле
где:
Полный импульс квадратичного тока КЗ в точке К-2.
Начальное действующее значение периодической составляющей
тока КЗ для точки К-2
Значение постоянной, времени затухания апериодической составляющей тока
а
КЗ для сетей 10 кВ54.
Отк
Время отключения (расчетная продолжительность КЗ, с)
времени действия релейной защиты
Отк В
Отк В
мс
с
РЗ
Отк
складывается из
и полного времени отключения выключателя
(Полное время отключения ВВ – интервал времени
между началом операции отключения и моментом погасания дуги во всех полюсах
коммутационного модуля)55.
В качестве устройств релейной защиты, применяется БМРЗ, обладающий высоким
быстродействием от 0,00 с.
Полный импульс квадратичного тока КЗ в точке К-2.
52
РД 153-34.0-20.527-98 Таблица 8.3
53
Пункт 3.4.2. ДП.
Таблица П2.6 данного ДП
55
Руководство по эксплуатации ВВ/TEL-10 http://www.energobastion.ru/f/tip_solution/bb_tel_02/shema_1.pdf
54
49
Значение параметра
для кабелей 10кВ с алюминиевыми
жилами.56
Тогда:
минимальное сечение жил кабеля, отвечающее условию термической стойкости при КЗ.
Вывод: выбранный кабель марки АСБ 3*95, имеющий жилы сечением 150 мм 2,
соответствует условию термической стойкости току КЗ.
5.2.3
Проверка кабельного ввода линии Л-1-05 (точка КЗ, К-3)
По экономической плотности ток был выбран кабель марки АСБ-3*3557 = 36,80
(А) 80 (А) – длительно допустимый ток для кабеля марки АСБ-3*3558.
Так как в данном случае нагрузка проводника до КЗ далека от продолжительно
допустимой, то ранее используемая формула (5.1), для определения
минимального
сечения проводника отвечающее условию термической стойкости при КЗ, не подходит.
В этом случае
согласно
РД 153-34.0-20.527-98
минимального
сечения
проводника отвечающее условие термической стойкости при КЗ, следует определять по
формуле:
59
Где:
где:
по формуле
кА
П
Полный импульс квадратичного тока КЗ в точке К-3.
Начальное действующее значение периодической составляющей
тока КЗ для точки К-3
Значение постоянной, времени затухания апериодической составляющей тока
а
КЗ для сетей 10 кВ60.
Отк
Время отключения (расчетная продолжительность КЗ, с)
времени действия релейной защиты
Отк В
Отк В
мс
с
РЗ
Отк
складывается из
и полного времени отключения выключателя
(Полное время отключения ВВ – интервал времени
между началом операции отключения и моментом погасания дуги во всех полюсах
коммутационного модуля)61.
56
РД 153-34.0-20.527-98 Таблица 8.3
57
Пункт 3.3.3. ДП.
ПУЭ.7 Таблица 1.3.18.
58
59
60
61
РД 153-34.0-20.527-98 Формула (8.20)
Таблица П2.6 данного ДП.
Руководство по эксплуатации ВВ/TEL-10 http://www.energobastion.ru/f/tip_solution/bb_tel_02/shema_1.pdf
50
В качестве устройств релейной защиты, применяется
БМРЗ, обладающий высоким
быстродействием от 0,00 с.
П
Отк
кА
а
с
Полный импульс квадратичного тока КЗ в точке К-3.
к доп
и
значения
н
соответствующие предельно допустимой и начальной
температурам, определяется по кривым из рисунка П 2.7., в зависимости от материала
изготовления, начальной температуры и предельно допустимые температуры нагрева
проводников при коротких замыканиях определяемые из таблицы 8.1 РД 153-34.0-20.52798.
В кабелях марки АСБ применяется алюминий марки АМ, тогда по кривой 362
по начальной
получим:
н
А с мм
н
и предельно допустимым температурам нагрева проводников при коротких замыканиях,
где
63
доп
для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение, 6-
10 кВ.
получим:
к доп
А с мм
Тогда:
минимальное сечение жил кабеля, отвечающее условию термической стойкости при КЗ.
Вывод: выбранный по экономической плотности тока кабель марки АСБ-3*35,
соответствует условию термической стойкости току КЗ.
5.2.4
Проверка кабельного ввода линии Л-1-07 (точка КЗ, К-4)
По экономической плотности ток был выбран кабель марки АСБ-3*5064 = 62,82
(А) < 105 (А) – длительно допустимый ток для кабеля марки АСБ-3*5065.
Так как в данном случае нагрузка проводника, до КЗ далека от продолжительно
допустимой, то согласно РД 153-34.0-20.527-98, для определения минимального сечения
проводника отвечающего условию термической стойкости при КЗ следует определять по
формуле:
Где:
по формуле
Полный импульс квадратичного тока КЗ в точке К-4.
62
Рисунок П2.7. данного ДП.
РД 153-34.0-20.527-98 таблица 8.1.
64
Пункт 3.3.4 данного ДП.
65
ПУЭ-7 Таблица 1.3.18.
63
51
где:
кА
П
Начальное действующее значение периодической составляющей
тока КЗ для точки К-4
Значение постоянной, времени затухания апериодической составляющей тока
а
КЗ для сетей 10 кВ66.
Время отключения (расчетная продолжительность КЗ, с)
времени действия релейной защиты
складывается из
и полного времени отключения выключателя
(Полное время отключения ВВ – интервал времени
между началом операции отключения и моментом погасания дуги во всех полюсах
коммутационного модуля)67.
В качестве устройств релейной защиты, применяется
БМРЗ, обладающий высоким
быстродействием от 0,00 с.
Полный импульс квадратичного тока КЗ в точке К-4.
к доп
и
значения
н
соответствующие предельно допустимой и начальной
температурам, определяется по кривым из рисунка П2.7., в зависимости от материала
изготовления, начальной температуры и предельно допустимой температуры нагрева
проводников при коротких замыканиях определяемые из таблицы 8.1,
РД 153-34.0-20.527-98.
В кабелях марки АСБ применяется алюминий марки АМ, тогда по кривой 368
по начальной
получим:
н
А с мм
н
и предельно допустимым температурам нагрева проводников при коротких замыканиях,
где
69
доп
для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение, 6-
10 кВ.
получим:
к доп
А с мм
Тогда:
минимальное сечение жил кабеля, отвечающее условию термической стойкости при КЗ.
66
Таблица П2.6 данного ДП.
Руководство по эксплуатации ВВ/TEL-10 http://www.energobastion.ru/f/tip_solution/bb_tel_02/shema_1.pdf
68
Рисунок П2.7. данного ДП.
69
РД 153-34.0-20.527-98 таблица 8.1.
67
52
Вывод: выбранный по экономической плотности тока кабель марки АСБ-3*50,
соответствует условию термической стойкости току КЗ.
Проверка кабельного ввода линии Л-17-08, для аварийно-ремонтного
режима 2 (точка КЗ, К-1ар)
5.2.5
Данная проверка не имеет смысла, так как ввод линии Л-17-08 прошёл проверку на
термическую стойкость к току КЗ, при более тяжёлом режиме, в разделе 5.2.2 данного
ДП.
(Точки КЗ К-1 и К-1ар* совпадают,
где начальное действующее значение
периодической составляющей тока КЗ для точки К-1 больше
(Таблица 4.2),
следовательно, и полный импульс квадратичного тока КЗ в точке К-1 больше значит и
минимальное сечение кабеля для точки КЗ К-1 также требуется больше.)
(*Точка КЗ К-1ар, возникает при питании ЗРУ-1, в аварийно-ремонтном режиме, со
стороны РП-17, такой режим возможен, поэтому нужна проверка и в этом режиме.)
5.3
Выбор измерительных трансформаторов тока
Измерительный трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного
тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и устройств релейной
защиты, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого
напряжения.
Токовые
подключенные
цепи
к
измерительных
трансформатору
приборов
тока,
имеют
и
устройств
малое
релейной
защиты,
сопротивление,
поэтому
трансформатор тока нормально работает в режиме близкому к режиму КЗ.
Трансформаторы тока, выбираемые для ЗРУ-1, предназначены для присоединения
счётчиков денежного расчёта и для присоединения устройств релейной защиты, в нашем
случае это блок «БМРЗ».
Трансформаторы тока, предназначенные для присоединения счётчиков должны
иметь класс точности 0,5S, для устройств релейной защиты 3-10. Погрешность
трансформаторов тока зависит от вторичной нагрузки (сопротивления приборов,
проводов,
контактов,
все
приборы
присоединяются
к
трансформатору
тока
последовательно).
Трансформаторы тока устанавливается на каждое присоединение, их номинальный
ток должен быть равен или незначительно больше максимального первичного тока,
увеличение
первичного
тока,
или
его
погрешность трансформатора тока.
53
значительное
уменьшение,
увеличивает
Выбирая трансформаторы тока, будем ориентироваться на
информацию по КРУ-12-РТ
ООО
техническую
«ЭТЗ «Вектор», устанавливающее данное
оборудование в шкафы КРУ своего производства70.
5.3.1
Выбор измерительного трансформаторов тока в цепи линии Л-10-02
Максимальная нагрузка IМак ≈ 205 А.
Принимаем к установке трансформатор тока ТОЛ-10 0,5S/10P-300/5 У2. Опорный
трансформатор тока, одновитковый (первичная обмотка), с литой смоляной изоляцией,
номинальным напряжением 10кВ, с двумя вторичными обмотками: классов точности 0,5S
(для расчетных счётчиков) и 10Р (для устройств релейной защиты), первичным током
300А и вторичным током 5А.
70
Техническая информация КРУ-12-РТ ООО «ЭТЗ «Вектор»» Раздел 5 Основное встраиваемое
оборудование https://www.tavrida.com/upload/iblock/192/192bcea7e74b4310cdba459bec427231.pdf
54
Таблица 5.2 Выбор измерительного трансформатора тока в цепи Л-10-02.
Условия выбора
Расчётные данные
кВ
Уст
Ном
Напряжение эл. установки.
А
Мак
Ном
Макс. ток присоединения.
кА
У
Дин
Ток электродинамической
стойкости ТТ.
72
кА с
10
Каталожные данные71.
ТОЛ-10 0,5S/10P-300/5 У2*
10
205
300
3,5264
100
Электротермическая
стойкость
Где:
кА
Где:
тепловой импулис
=
полному импульсу
с
0,2156
квадратичного тока КЗ в
точке К-1.
кА с
кА
ток термической
стойкости каталог ТТ.
с
время
терм.
стойкости каталог ТТ.
Номинальная
вторичная
нагрузка при коэффициенте
0,173
до 30
мощности cosφ = 0,8, ВА.
вторичной обмотки для
измерений
Номинальная
вторичная
нагрузка при коэффициенте
0,274
15
мощности cosφ = 0,8, ВА.
вторичной обмотки для
защиты
В качестве коммерческого прибора учёта принимаем счётчик эл. энергии ПСЧ4TM.05МК
Данный счетчики предназначены для, многотарифного учета активной и
реактивной электрической энергии (в том числе и с учетом потерь). Ведения массивов
профиля мощности нагрузки с программируемым временем интегрирования (в том числе
и с учетом потерь), фиксации максимумов мощности, измерения параметров трехфазной
сети и параметров качества электрической энергии. Счетчики могут применяться как
71
Таблица П.2.7 ВКР.
Л. Д. Рожкова В. С. Козулин Электрооборудование станций и подстанций. Москва
Энергоатомиздат 1987год. § 4.11 стр.373.
73
ПСЧ-4TM.05МК Технические характеристики
http://audit-energy.ru/d/1396545/d/psch-4tm05mk.pdf
74
Руководство по эксплуатации «БЛОК МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БМРЗ»
«ДИВГ.648228.014 РЭ» Таблица 2
https://www.mtrele.ru/files/filedoc/releynaya-zashita/bmrz-100/bmrz-100.pdf
72
55
средства коммерческого или технического учета электрической энергии на предприятиях
промышленности и в энергосистемах, а также осуществлять учет потоков мощности в
энергосистемах и межсистемных перетоках. Счетчики предназначены для работы как
автономно, так и в составе автоматизированных систем контроля и учета электрической
энергии (АИИС КУЭ) и автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ).
В
качестве
устройств
релейной
защиты
принимаем
к
установке
Блок
микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-100.
Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ предназначен для выполнения
функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации присоединений
напряжением от 0,4 до 35 кВ.
Блок может быть установлен в релейных отсеках КРУ собственных нужд
электростанций, на подстанциях сетевых, промышленных и коммунальных предприятий,
на
объектах
нефтегазового
комплекса,
предприятиях
горнодобывающей
промышленности, на тяговых подстанциях железных дорог и метрополитена, на пунктах
секционирования в распределительных сетях 6 - 35 кВ.
5.3.2
Выбор измерительного трансформаторов тока в цепи линии Л-17-08
Максимальная нагрузка IМак ≈ 138 А.
Принимаем к установке трансформатор тока ТОЛ-10 0,5S/10P-150/5 У2.
Первичным током 150А и вторичным током 5А.
56
Таблица 5.3 Выбор измерительного трансформатора тока в цепи Л-17-08.
Условия выбора
Расчётные данные
кВ
Уст
Ном
Напряжение эл. установки.
А
Мак
Ном
Макс. ток присоединения.
кА
У
Дин
Ток электродинамической
стойкости ТТ.
76
кА с
10
Каталожные данные75.
ТОЛ-10 0,5S/10P-150/5 У2
10
138
150
3,5264
52
Электротермическая
стойкость
Где:
тепловой импулис
=
полному
импульсу
квадратичного тока КЗ в
точке К-1.
кА
ток термической
стойкости каталог ТТ.
с
время
терм.
стойкости каталог ТТ.
Номинальная
вторичная
нагрузка при коэффициенте
мощности cosφ = 0,8, ВА.
вторичной обмотки для
измерений
Номинальная
вторичная
нагрузка при коэффициенте
мощности cosφ = 0,8, ВА.
вторичной обмотки для
защиты
Где:
0,2156
кА
с
кА
0,177
до 30
0,278
15
с
В качестве коммерческого прибора учёта принимаем счётчик эл. энергии ПСЧ4TM.05МК
В
качестве
устройств
релейной
защиты
принимаем
к
установке
Блок
микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-100.
75
Таблица П.2.7 ВКР.
Л. Д. Рожкова В. С. Козулин Электрооборудование станций и подстанций. Москва
Энергоатомиздат 1987год. § 4.11 стр.373.
77
ПСЧ-4TM.05МК Технические характеристики http://audit-energy.ru/d/1396545/d/psch4tm05mk.pdf
78
Руководство по эксплуатации «БЛОК МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БМРЗ»
«ДИВГ.648228.014 РЭ» Таблица 2
https://www.mtrele.ru/files/filedoc/releynaya-zashita/bmrz-100/bmrz-100.pdf
76
57
5.3.3
Выбор измерительного трансформаторов тока в цепи линии Л-1-05
Максимальная нагрузка IМак ≈ 37А.
Принимаем к установке трансформатор тока ТОЛ-10 0,5S/10P-40/5 У2.
Первичным током 40А и вторичным током 5А.
Таблица 5.4 Выбор измерительного трансформатора тока в цепи Л-1-05.
Условия выбора
Расчётные данные
кВ
Напряжение эл. установки.
А
Мак
Ном
Макс. ток присоединения.
кА
У
Дин
Ток электродинамической
стойкости ТТ.
80
кА с
10
Каталожные данные79.
ТОЛ-10 0,5S/10P-150/5 У2
10
37
40
3,5264
17,5
Уст
Ном
Электротермическая
стойкость
Где:
тепловой импулис
=
полному импульсу
квадратичного тока КЗ в
точке К-1.
кА
ток термической
стойкости каталог ТТ.
с
время
терм.
стойкости каталог ТТ.
Номинальная
вторичная
нагрузка при коэффициенте
мощности cosφ = 0,8, ВА.
вторичной обмотки для
измерений
Номинальная
вторичная
нагрузка при коэффициенте
мощности cosφ = 0,8, ВА.
вторичной обмотки для
защиты
Где:
0,2156
кА
с
кА
0,181
до 30
0,282
15
с
В качестве коммерческого прибора учёта принимаем счётчик эл. энергии ПСЧ4TM.05МК.
79
Таблица П.2.7 ВКР.
Л. Д. Рожкова В. С. Козулин Электрооборудование станций и подстанций. Москва
Энергоатомиздат 1987год. § 4.11 стр.373.
81
ПСЧ-4TM.05МК Технические характеристики http://audit-energy.ru/d/1396545/d/psch4tm05mk.pdf
82
Руководство по эксплуатации «БЛОК МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БМРЗ»
«ДИВГ.648228.014 РЭ» Таблица 2
https://www.mtrele.ru/files/filedoc/releynaya-zashita/bmrz-100/bmrz-100.pdf
80
58
В
качестве
устройств
релейной
защиты
принимаем
к
установке,
блок
микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-100.
5.3.4
Выбор измерительного трансформаторов тока в цепи линии Л-1-07
Максимальная нагрузка IМак ≈ 63 А.
Принимаем к установке трансформатор тока ТОЛ-10 0,5S/10P-100/5 У2.
Первичным током 100А и вторичным током 5А.
Таблица 5.5 Выбор измерительного трансформатора тока в цепи Л-1-07.
Условия выбора
Напряжение эл. установки.
Макс. ток присоединения.
Ток электродинамической
стойкости ТТ.
Расчётные данные
Каталожные данные83.
ТОЛ-10 0,5S/10P-150/5 У2
10
10
63
100
3,5264
52
84
Электротермическая стойкость
Где:
тепловой импулис =
полному импульсу квадратичного
тока КЗ в точке К-1.
ток
термической
стойкости каталог ТТ.
время терм. стойкости
каталог ТТ.
Номинальная вторичная нагрузка
при коэффициенте мощности cosφ
= 0,8, ВА.
вторичной обмотки для измерений
Номинальная вторичная нагрузка
при коэффициенте мощности cosφ
= 0,8, ВА.
вторичной обмотки для защиты
Где:
0,2156
0,185
до 30
0,286
15
В качестве коммерческого прибора учёта принимаем счётчик эл. энергии ПСЧ4TM.05МК
В
качестве
устройств
релейной
защиты
принимаем
к
установке
Блок
микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-100.
83
Таблица П.2.7 ДП.
Л. Д. Рожкова В. С. Козулин Электрооборудование станций и подстанций. Москва
Энергоатомиздат 1987год. § 4.11 стр.373.
85
ПСЧ-4TM.05МК Технические характеристики http://audit-energy.ru/d/1396545/d/psch4tm05mk.pdf
86
Руководство по эксплуатации «БЛОК МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БМРЗ»
«ДИВГ.648228.014 РЭ» Таблица 2
https://www.mtrele.ru/files/filedoc/releynaya-zashita/bmrz-100/bmrz-100.pdf
84
59
5.4
Измерительный
Выбор измерительных трансформаторов напряжения
трансформатор
напряжения
предназначен,
высокого напряжения до стандартного значения
для
понижения
и для отделения цепей
измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Трансформатор напряжения работает в режиме, близком к холостому ходу, так как
сопротивление параллельно включенных к нему приборов большое и ток, потребляемый
ими, невелик.
Трансформаторы напряжения, выбираемые для ЗРУ-1, предназначены для
присоединения счётчиков денежного расчёта, для присоединения устройств релейной
защиты, в нашем случае это блок БМРЗ
и для присоединения вольтметра
предназначенного для контроля фазного и межфазного напряжения на сборных шинах
ЗРУ.
Трансформаторы напряжения, предназначенные для присоединения счётчиков
должны иметь класс точности 0,5S, для устройств релейной защиты 3.
Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле, подключенных
к вторичной обмотке трансформаторов напряжения, не должно превышать номинальную
мощность трансформатора напряжения, так как в противном случае это приведёт к
увеличению погрешности.
Трансформаторы напряжения устанавливается на каждую секцию шин ЗРУ.
Выбирая трансформаторы напряжения, будем ориентироваться на техническую
информацию по КРУ-12-РТ, ООО
«ЭТЗ «Вектор»
устанавливающее данное
оборудование в шкафы КРУ своего производства87.
Принимаем к установке трансформатор напряжения типа
НАЛИ-СЭЩ-10-_-0,2/0,5/3Р-_У2 , трансформатор напряжения, имеется антирезонансная
обмотка, с литой изоляцией, с обмоткой для контроля изоляции, Самара электрощит
(зарегистрированный
товарный
знак
изготовителя),
класс
напряжения
10
кВ,
конструктивный вариант исполнения Х, класс точности основной обмотки 0,5 и обмотки
контроля изоляции 3, номинальная трехфазная мощность, В·А, категория размещения по
ГОСТ 15150-69, климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69.
87
Техническая информация КРУ-12-РТ ООО «ЭТЗ «Вектор»» Раздел 5 Основное встраиваемое
оборудование
https://www.tavrida.com/upload/iblock/192/192bcea7e74b4310cdba459bec427231.pdf
60
Таблица 5.6 Выбор измерительного трансформатора напряжения для I и II СШ ЗРУ-1.
Каталожные данные
НАЛИ-СЭЩ-10-1-0,2/0,5/3Р-15 У2
10
Условия выбора
Расчётные данные
кВ
Уст
Ном
Класс напряжения
10
Класс точности
Расчетные
счётчики: 0,5
0,5
В А
Номинальная мощность.
12,1
15
Приб
Ном
В качестве коммерческого прибора учёта принимаем счётчик эл. энергии ПСЧ4TM.05МК
В
качестве
устройств
релейной
защиты
принимаем
к
установке
Блок
микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-100
Таблица 5.7 Расчёта нагрузок для измерительного трансформатора напряжения.
Приборы
Счётчик
электроэнергии
БМРЗ-100
Вольтметр Э-365
Итого S
Мощность (В*А)
Количество (шт)
Общая мощность (В*А)88
1,189
3+3
6,6
0,2590
291
3+3
1+1
1,5
4
б:
12,1
Удвоенное количество приборов обусловлено тем, что при выходе из строя одного
из трансформаторов напряжения, иметь возможность запитать вторичные цепи
напряжения от другого ТН, без потери точности измерений.
Измерительный трансформатор напряжения НАЛИСЭЩ-6(10)
представляет
собой
трехфазную
антирезонансную группу.
Трехфазная антирезонансная группа НАЛИ-СЭЩ6(10) состоит из четырех залитых эпоксидным компаундом
трансформаторов, закрепленных на установочной раме.
Рис.5.1 Измерительный трансформатор
напряжения НАЛИ-СЭЩ-6(10)
88
Таблица П2.8 ВКР.
ПСЧ-4TM.05МК Технические характеристики http://audit-energy.ru/d/1396545/d/psch4tm05mk.pdf
90
Руководство по эксплуатации «БЛОК МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БМРЗ»
«ДИВГ.648228.014 РЭ» Таблица 2
https://www.mtrele.ru/files/filedoc/releynaya-zashita/bmrz-100/bmrz-100.pdf
91
Л. Д. Рожкова В. С. Козулин Электрооборудование станций и подстанций. Москва
Энергоатомиздат 1987год. приложение, стр.635,Таблица П4.7.
89
61
Три однофазных измерительных трансформатора напряжения НОЛ-СЭЩ-6(10)2(4) (ТН) установлены основаниями в ряд. По типу конструкции они являются
двухполюсными, т.е. имеют по два ввода первичной обмотки, расположенных на верхней
части трансформатора, рассчитанных на полную изоляцию и удаленных от заземленных
частей для уменьшения токов утечки по корпусу трансформатора. Выводы вторичных
обмоток располагаются в нижней части трансформаторов.
Четвертый трансформатор – трансформатор нулевой последовательности (ТНП),
закреплен на трех трансформаторах ТН со стороны вводов первичной обмотки и
выполняет функцию защиты измерительного блока литых трансформаторов от
феррорезонансных процессов.
Трансформатор ТНП - однофазный заземляемый трансформатор напряжения с
разделенными на два стержня обмотками. Он имеет три плоских контактных вывода
первичной обмотки, электрически связанных между собой внутри трансформатора.
Три контакта первичной обмотки ТНП соединяются с тремя вводами Х, Y, Z
измерительных ТН болтовыми соединениями М10, обеспечивая тем самым соединение в
«звезду» первичных обмоток ТН. Заземление производится через вывод Х0 первичной
обмотки ТНП.
Каждый ТН, входящий в состав трехфазной группы трансформаторов напряжения
НАЛИ-СЭЩ-6(10)-1 имеет по две вторичных обмотки, одна из которых – основная,
соединяется в «звезду» и предназначена для питания измерительных приборов и цепей
защитных устройств, а вторая – дополнительная соединяется в «разомкнутый
треугольник» и служит для питания цепей защитных устройств и контроля изоляции сети.
Трехфазная группа работает следующим образом.
В нормальном режиме на вводах измерительных трансформаторов, соединенных в
«звезду», функционируют линейные и фазные напряжения, на вводах «ад–хд» вторичной
обмотки трансформатора ТНП напряжение не превышает 3 В.
При замыкании одной из фаз на землю напряжение на вводах «ад–хд» повышается
до 100 ± 10 В. Вывод «О» первичной обмотки ТНП оказывается под напряжением
замкнувшейся
первичная
фазы.
обмотка
Таким
образом,
замкнувшейся
первичная обмотка трансформатора ТНП и
фазы
трансформатора
НОЛ-СЭЩ-6(10)-3,
соединенная в звезду, окажутся под фазным напряжением. Одновременно напряжения на
двух других неповрежденных фазах, не поднимутся до линейных, а остаются фазными.
Этим определяется соответственно сохранение трех фаз в цепях измерения и учета. При
этом исключается режим возникновения феррорезонанса, вызывающий повреждение
измерительных ТН.
62
5.5
Выбор трансформаторов собственных нужд ТСН-1 и ТСН-2
Трансформатор собственных нужд ЗРУ предназначен для электроснабжения
основного и вспомогательного оборудования ЗРУ.
ТСН служит источником оперативного тока для блоков управления выключателей
и для питания блоков «БМРЗ». ТСН нужен для работы освещения ЗРУ и внутреннего
освещения ячеек, а также
для питания электрообогрева ЗРУ. От ТСН работают
штепсельные розетки, расположенные в помещении ЗРУ предназначенные для
подключения приборов используемые для наладки и испытаний электрооборудования
оборудования и устройств ЗРУ. Эти розетки применяются и для подключения
электроинструмента применяемого в ЗРУ для ремонтных работ.
5.5.1 Расчет требуемой мощности собственных нужд ЗРУ-1
Таблица 5.8 «Нагрузка собственных нужд ЗРУ»
№
п/п
Нагрузка
1
Модуль управления
выключателем
2
Солинойд
эл.магнитного
привода
выключателя.
3
4
5
6
7
8
Блок «БМРЗ»
Освещение ячеек
Освещение
помещения ЗРУ-1
Освещение уличной
территории ЗРУ-1
Обогрев помещения
ЗРУ-1
Розетки
Итого:
Единичная
Суммарная
Количество
мощность.
мощность.
(шт)
(Вт)
(Вт)
U * I = 230 * 0,03
*
***
30мА = 0,03А
5
34,5
= 6,9 Вт
Мощность потребляемая от источника оперативного питания зависит от
применяемого модуля управления92. Так как эл.магнит выключателя для
включения и отключения, запитывается от батареи малогабаритных
конденсаторов установленных в модуле управления. Заряд которых
происходит самим модулем управления.
14Вт**
5***
70
****
7Вт
10
70
Потребляемый
Ток (А)
100Вт
6
600
100Вт
2
200
1000 Вт
6
6000
6000
12974
* самый большой ток в режиме блокировки от повторных включений.93
**Мощность, потребляемая блоком от источника оперативного питания в дежурном
режиме, - не более 8 Вт, в режиме срабатывания защит - не более 14 Вт94.
*** 5 количество ячеек с выключателями (4 линейных + 1 секционная).
**** 10 общее количество ячеек на ЗРУ-1.
РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ВВ/TEL ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
Таблица 1, строка 20. https://energobastion.ru/f/tip_solution/bb_tel_02/shema_1.pdf
93
ТШАГ 468332.021 РЭ руководство по эксплуатации «Блок управления BU/TEL-220-05A для
коммутационных модулей серии ISM15_LD» Таблица 1.2.
94
Руководство по эксплуатации ДИВГ.648228.014 РЭ БЛОК МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ РЕЛЕЙНОЙ
ЗАЩИТЫ БМРЗ П.1.5.1.4
92
63
5.5.2 Выбор трансформаторов собственных нужд ТСН-1 и ТСН-2
Выбирая
трансформаторы
собственных
техническую информацию по КРУ-12-РТ,
нужд,
будем
ориентироваться
на
ООО «ЭТЗ «Вектор», устанавливающее
данное оборудование в шкафы КРУ своего производства95.
На основании проведённых расчётов принимаем к установке два трансформатора
собственных нужд марки ТЛС-16 (Трансформатор сухой с литой изоляцией мощностью
16 кВА).
Сухие
трансформаторы
с
литой
изоляцией
ТЛС-16 мощностью
16 кВА
предназначены для энергоснабжения объектов энергетики и подстанций промышленных
предприятий.
Таблица 5.9 «Технические характеристики трансформатора ТЛС-16».
Марка
Транс-ра
ТЛС-16
5.6
Напряжение
кВ
ВН
НН
10
0,4
Мощ-ть,
кВА
Напр
КЗ, %
16
4
Потери, Вт
КЗ
ХХ
∑
430
160
590
Ток
ХХ, %
2
Выбор средств защиты электрооборудования от перенапряжений
В качестве основных средств защиты электрооборудования от коммутационных и
грозовых перенапряжений, вместо ранее используемых вентильных разрядников, при
проектировании,
эксплуатации,
техническом
перевооружении
и
реконструкции
электроустановок, рекомендуется применять ограничители перенапряжений нелинейные
(ОПН), соответствующих классов напряжения.
Выбирая ограничители перенапряжения, будем ориентироваться на техническую
информацию по КРУ-12-РТ,
ООО
«ЭТЗ «Вектор»,
устанавливающее данное
оборудование в шкафы КРУ своего производства96.
К установке принимаем ОПН марки «ОПН-РТ/TEL -10/11,5 УХЛ2».
ОПН-РТ/TEL-10/11,5УХЛ2 предназначены для гарантированной защиты наиболее
ответственного электрооборудования в сетях класса напряжения 10 кВ с изолированной
или компенсированной нейтралью. ОПН-РТ/TEL-10/11,5 УХЛ2 рекомендуется применять
95
Техническая информация КРУ-12-РТ ООО «ЭТЗ «Вектор»» Раздел 5 Основное встраиваемое
оборудование
https://www.tavrida.com/upload/iblock/192/192bcea7e74b4310cdba459bec427231.pdf
96
Техническая информация КРУ-12-РТ ООО «ЭТЗ «Вектор»» Раздел 5 Основное встраиваемое
оборудование
https://www.tavrida.com/upload/iblock/192/192bcea7e74b4310cdba459bec427231.pdf
64
в
условиях
частых
и
интенсивных
воздействий
перенапряжений
для
защиты
трансформаторов, изоляции кабельных сетей и другого ответственного оборудования.
Таблица 5.10 «Технические характеристики ОПН-РТ/TEL-10/11,5 УХЛ2»97.
Наименование параметра
1
Класс напряжения сети, кВ
2
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ
(действ.)
Данные параметра
10
11,5
3
Класс разряда линии
II
4
Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, кА
10
5
Пропускная способность, А
550
Остающееся напряжение кВ (ампл.), не более:
-при коммутационном импульсе тока
6
125 А, 30/60 мкс
25,4
7
250 А, 30/60 мкс
26,9
8
500 А, 30/60 мкс
27,6
- при грозовом импульсе тока
9
5000 А, 8/20 мкс
32,8
10
10000 А, 8/20 мкс
35,8
11
20000 А, 8/20 мкс
40,1
12
- при крутом импульсе тока
10000 А, 1/10 мкс
41,2
13
Ток проводимости, мА (действ), не более
0,7
14
Максимальная амплитуда импульса тока 4/10 мкс, кА
100
15
Удельная энергия, кДж/кВ
5,5
16
Ток взрывобезопасности, кА
20
97
Техническое описание «Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН) серии ОПН/TEL» Таблица 2
http://e-tmm.ru/userfiles/file/TO%20OPN-KP%20(PT).pdf
65
6
На
ЗРУ-1
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗРУ-1
предусмотрено
три
вида
заземлений:
защитное,
рабочее,
молниезащитное.
Защитное заземление необходимо для обеспечения безопасности персонала при
обслуживании электроустановки.
К защитному относятся заземления металлических нетоковедущих частей
установки, нормально не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под
напряжением при повреждении изоляции. Заземление позволяет снизить напряжение
прикосновения до безопасного уровня.
Рабочее заземление предназначено для создания нормальных условий работы
электроустановок и устройств релейной защиты. К рабочему заземлению ЗРУ-1
присоединены
нейтрали
обмоток
НН
трансформаторов
собственных
нужд
и
измерительных трансформаторов напряжения.
Молниезащитное заземление необходимо для обеспечения эффективной защиты
ЗРУ-1 от грозовых перенапряжений. К молниезащитному заземлению относятся
заземления
ограничителей
перенапряжения
установленных
на
концевых
опорах
приходящих и отходящих линий, а также крыши ЗРУ.
Заземляющее
устройство
состоит
из
заземлителя,
находящегося
в
непосредственном соединении с землей, и проводников, соединяющих заземляемые части
электроустановки с заземлителем.
В электроустановках защитное, рабочее и молнезащитное заземления могут быть
присоединены к одному заземлителю.
Так как ЗРУ-1 это действующая электроустановка проходящая модернизацию, то
на ЗРУ-1 уже имеется смонтированное заземляющее устройство. Сопротивления
заземляющего устройства, по ранее проведённым замерам, составило 3,2 Ом.
Согласно ПУЭ пункт 1.7.96. «В электроустановках напряжением выше 1 кВ в сети с
изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства при прохождении
расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления
естественных заземлителей должно быть.
З
где -
ОЗЗ
но не более
Ом
расчетный ток замыкания на землю, А.
В качестве расчетного тока, в сетях без компенсации емкостных токов - принимается ток
замыкания на землю.
66
На ЗРУ-1 для электроснабжения собственных нужд применяется система
трёхфазного тока напряжением 380 В, в качестве источника служит ТСН, у которого к
заземляющему устройству ЗРУ присоединена нейтраль обмотки НН.
Согласно ПУЭ пункт 1.7.101. «Сопротивление заземляющего устройства, к
которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника
однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно
при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и
127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом
использования естественных заземлителей.»
Согласно СТО 56947007-29.240.02.001-200898 «Методические указания по защите
распределительных
электрических
сетей
напряжением
0,4-10
кВ
от
грозовых
перенапряжений»
«Пункт 3.1.8 Сопротивления заземляющих устройств деревянных опор, на
которых установлены трубчатые разрядники, ОПН и защитные промежутки должны
приниматься в соответствии с таблицей 2.2 настоящих указаний».
Таблица 2.2 Наибольшие значения сопротивления заземляющих устройств опор ВЛ.
Удельное сопротивление
грунта , Ом·м
Сопротивление заземляющего
устройства, Ом
6.1
100 и
менее
10
100 до
500
15
500 до
1000
20
1000 до Более 5000
5000
30
Проверка заземляющего устройства ЗРУ-1 на соответствие ПУЭ пункт 1.7.96
Согласно которому:
З
где -
ОЗЗ
но не более
Ом
расчетный ток замыкания на землю, А.
В качестве расчетного тока, в сетях без компенсации емкостных токов - принимается ток
замыкания на землю.
98
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО "ФСК ЕЭС"
67
6.2
Расчёт тока однофазного замыкания на землю на шинах ЗРУ-1
При определении ОЗЗ используем метод, основанный на определении удельного
емкостного тока замыкания на землю.
Рис.6.1 Упрощенная схема эл.сети 10кВ «ЗРУ1, РП-17»
6.2.1.Расчёт тока однофазного замыкания на землю на шинах ЗРУ-1, для точки
ОЗЗ-1
Точка
ОЗЗ-1
соответствует
нормальному
режиму
работы
данной
сети.
ПС-10 «Кемь» секционный выключатель отключён, РП-17 секционный выключатель
отключён,
ЗРУ-1
секционный
выключатель
включён,
условно
выключатели линий включены. ЗРУ-1 получает питание по линии Л-10-02.
68
непоказанные
Ёмкостной ток для кабельных линий точки ОЗЗ-1 (Л-10-02)
С КЛ
Ном
Уд
А
КЛ
99
Где:
кВ - номинальное линейное напряжение сети.
Ном
рад с
круговая частота сети.
Гц частота переменного тока сети
(
Уд
удельная общая емкость кабельных линии до точки ОЗЗ, мкФ/км;
КЛ
общая протяжённость кабельных линий до точки ОЗЗ, км.
Определим удельную общую емкость кабельных линии до точки ОЗЗ-1 (Л-10-02)
руководствуясь схемой Рис-6.1. и таблицей П.2.8.
А км
Уд КЛ
Удельный ёмкостной кабельных линий линии100 ОЗЗ-1 (Л-10-02).
Определим общую протяжённость кабельных линии до точки ОЗЗ-1 (Л-10-02)
м
КЛ
км
Общая протяжённость кабельных линии до точки ОЗЗ-1 (Л-10-02)
Тогда:
С КЛ
Ном
Уд
А
КЛ
Ёмкостной ток для кабельных линий точки ОЗЗ-1 (Л-10-02)
Ёмкостной ток для воздушных линий точки ОЗЗ-1 (Л-10-02)
ВЛ
Где:
Ном
Ном
101
ВЛ
кВ - номинальное линейное напряжение сети.
коэффициент, зависящий от конструкции воздушной линии, для линий 6-10 кВ
принимается равным 2,7.
ВЛ
общая протяжённость воздушных линий до точки ОЗЗ, км (Л-10-02)
Определим общую протяжённость воздушных линии до точки ОЗЗ-1 (Л-10-02)
м
ВЛ
99
км
*
СТО ДИВГ -058-2017 Методические указания. «Расчет токов коротких замыканий и замыканий на землю в
распределительных сетях». Формула (6.1)
(* СТО ДИВГ – шифр для техдокументации ООО «НТЦ «Механотроника» который разрабатывает и серийно выпускает
микропроцессорные устройства релейной защиты.)
100
Таблица П.2.8. данного ДП.
*
СТО ДИВГ -058-2017 Методические указания. «Расчет токов коротких замыканий и замыканий на землю
в распределительных сетях». Формула (6.2)
101
69
Общая протяжённость воздушных линии до точки ОЗЗ-1 (Л-10-02).
Тогда:
ВЛ
Ном
А
ВЛ
Ёмкостной ток для воздушных линий точки ОЗЗ-1 (Л-10-02).
Ёмкостной и ток ОЗЗ для точки ОЗЗ-1 (Л-10-02)
Ёмкостной и ток ОЗЗ для точки ОЗЗ-1 (Л-10-02).
6.2.2. Расчёт тока однофазного замыкания на землю на шинах ЗРУ-1, для точки
ОЗЗ-2
Точка ОЗЗ-2 соответствует аварийно-ремонтному режиму работы данной сети.
ПС-10 «Кемь» секционный выключатель отключён, РП-17 секционный выключатель
включён, ЗРУ-1 секционный выключатель включён, ЗРУ-1 условно непоказанный
выключатель линий Л-10-02 включен, условно непоказанные выключатели остальных
линий включены. ЗРУ-1 получает питание по линиям Л-10-20 и Л-17-08 через РП-17.
Ёмкостной ток для кабельных линий точки ОЗЗ-2 (Л-10-20 + Л-17-08)
По формуле (6.1)
Где:
Ном
кВ - номинальное линейное напряжение сети.
рад с
круговая частота сети.
Гц частота переменного тока сети
(
Уд
удельная общая емкость кабельных линии до точки ОЗЗ, мкФ/км;
КЛ
общая протяжённость кабельных линий до точки ОЗЗ, км.
Определим удельную общую емкость кабельных линии до точки ОЗЗ-2
(Л-10-20 + Л-17-08) руководствуясь схемой Рис-6.1. и таблицей П.2.8.
А км
Уд КЛ
Удельный ёмкостной кабельных линий линии102 ОЗЗ-2 (Л-10-20 + Л-17-08).
Определим
общую
протяжённость
кабельных
линии
до
точки
(Л-10-20 + Л-17-08).
м
КЛ
км
Общая протяжённость кабельных линии до точки ОЗЗ-2 (Л-10-20 + Л-17-08).
102
Таблица П.2.8. данного ДП.
70
ОЗЗ-2
Тогда:
С КЛ
Ном
Уд
А
КЛ
Ёмкостной ток для кабельных линий точки ОЗЗ-2 (Л-10-20 + Л-17-08).
Ёмкостной ток для воздушных линий точки ОЗЗ-2 (Л-10-20 + Л-17-08)
По формуле (6.2).
Где:
кВ - номинальное линейное напряжение сети.
Ном
коэффициент, зависящий от конструкции воздушной линии, для линий 6-10 кВ
принимается равным 2,7.
ВЛ
общая протяжённость воздушных линий до точки ОЗЗ, км
Определим
общую
протяжённость
воздушных
линии
до
точки
ОЗЗ-2
(Л-10-20 + Л-17-08).
Общая протяжённость воздушных линии до точки ОЗЗ-2 (Л-10-20 + Л-17-08).
Тогда:
ВЛ
Ном
А
ВЛ
Ёмкостной ток для воздушных линий точки ОЗЗ-2 (Л-10-20 + Л-17-08).
Ёмкостной ток и ток ОЗЗ для точки ОЗЗ-2 (Л-10-20 + Л-17-08)
Ёмкостной и ток ОЗЗ для точки ОЗЗ-3 (Л-10-20 + Л-17-08).
6.3
Проверка заземляющего устройства ЗРУ-1 на соответствие ПУЭ
Проверим заземляющего устройства ЗРУ-1 на соответствие ПУЭ пункт 1.7.96
Согласно которому:
З
где:
ОЗЗ
но не более
Ом
самый большой расчетный ток замыкания на землю.
Тогда:
Ом
З
Требуемое сопротивление заземлителя ЗРУ-1 для РУ-10кВ согласно ПУЭ пункт 1.7.96.
71
6.4
Вывод
Исходя из требований: ПУЭ пункт 1.7.96., 1.7.101. и согласно СТО 5694700729.240.02.001-2008103, требуемое сопротивление заземлителя ЗРУ-1, должно быть не
более 4 Ом. Данное требование обусловлено, как было сказано выше, наличием на
ЗРУ-1, ТСНов с заземлённой нейтралью обмоток НН и РУСН-0,4кВ.
Так как уже имеющееся смонтированное заземляющее устройство,
проведённым ранее замерам, имеет
по
сопротивление 3,2 Ом, что соответствует
требованиям нормативным документам. Делаем вывод, что модернизация заземляющего
устройства не требуется.
103
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО "ФСК ЕЭС"
72
7
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ЗДАНИЯ ЗРУ-1
Руководствуясь ПУЭ-7 п.4.2.24. «В ОРУ, КРУ, КРУН и неотапливаемых ЗРУ, где
температура окружающего воздуха может быть ниже допустимой для оборудования,
должен быть предусмотрен подогрев в соответствии с действующими стандартами на
оборудование».
К установке на ЗРУ был принят,
шкаф КРУ «Классика»
D-12P (с силовым
выключателем ISM15_LD_1), у которого нижнее рабочее значение температуры
окружающего воздуха должно быть не ниже минус 25 °С 104.
Руководствуясь ПУЭ-7 п.4.2.107. «В ремонтной зоне ЗРУ на время проведения
ремонтных работ должна быть обеспечена температура не ниже плюс 5 °С».
Согласно
СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». температура воздуха
наиболее холодной пятидневки для г.Кемь, где находится модернизируемая ЗРУ-1,
составляет минус
.
Руководствуясь вышеуказанными ПУЭ и СП делаем вывод о необходимости
установки обогрева для нормальной работы оборудования ЗРУ при наиболее холодной
пятидневки и для проведения ремонтных работ.
Расчётную температуру воздуха внутри ЗРУ принимаем +5 °С, согласно п.4.2.107.
ПУЭ-7.
Данные для расчета:
о
С - температура окружающей среды (наружного воздуха) для
нар
города Кемь105.
вн
о
С - температура воздуха внутри ЗРУ.106
м с - средняя скорость ветра за январь107.
Исходные данные размеров стен, потолка, полов в соответствии с проектом
здания.
104
РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ КРУ D-12P
http://tavrida.uplab.info/upload/iblock/58c/58c8243ccd87cfeefe788c14cde28943.pdf
105
СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».
106
ПУЭ-7 п.4.2.104
107
СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».
73
7.1
Расчёт тепловых потерь через стены здания
Рисунок 7.1 Эскиз перекрытия стены
В данном здании стены выполнены из силикатного кирпича 250*120*88 мм,
толщина стены 1,5 кирпича 250 + 120 + 10 = 380 мм.
Таблица 7.1 Исходные данные для расчёта стен
№
п/п
Название материала
Толщина,
[δ] м
1
Кирпич силикатный
0,38
Коэффициент теплопроводности108
Вт
[λ]
м С
0,7
Определим термическое сопротивление каждого слоя стены
δ
λ
109
Где: R - термическое сопротивление ограждающей конструкции,м2*˚С/Вт,
δ - толщина слоя материала, м,
λ - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м∙˚С)
Для стена из силикатного кирпича толщиной 1,5 кирпича.
δ = 0,38 (м) толщина слоя материала
λ = 0,7 (Вт/(м∙˚С)) расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя.
108
109
Приложение таблица П.2.10.
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий п.9.1.1
74
Результаты расчёта занесём в таблицу 7.2
Таблица 7.2 Сводная таблица термических сопротивлений слоёв стены
№ п/п
Обозначение
Термическое сопротивление R,
м 2 С
Вт
1
0,54
Кирп
Термическое сопротивление стенки.
стен
Сопротивление
теплопередачи
110
Кирп
многослойной
однородной
ограждающей
конструкции.
111
Где:
где:
Вт м
О
С
112
– коэффициент теплоотдачи
внутренней поверхности ограждающей конструкции.
где:
113
- коэффициент теплоотдачи
наружной поверхности ограждающей конструкции.
Мощность теплопотерь через ограждающие конструкции, стены здания выразим
из:
114
Где:
- Расчётная температура внутреннего воздуха.
110
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий п.9.1.1
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий п.9.1.2
112
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий Таблица 4
113
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий Таблица 6
114
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий п.9.1.3.
111
75
О
С – Расчётная температура наружного воздуха (средняя наиболее
холодной пятидневки).
n = 1 - Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей
конструкции по отношению к наружному воздуху115.
А – площадь стен дома без учёта дверей116.
Общая площадь стен: (10м + 6м) * 2 * 4,2 м = 134,4м2
Площадь ворот: 2,3м * 2,3м * 1шт = 5,3 м2.
Площадь дверей (запасной выход) 2м * 0,7м = 1,4м2
Площадь стен дома без учёта дверей и окон: А = 134,4 м2 – 5,3 м2 – 1,4 м2 =
127,7м2.
Сопротивление теплопередачи
Мощность теплопотерь через ограждающие конструкции, стены здания.
7.2
Расчет теплопотерь через крышу здания
Рисунок 7.2 Эскиз перекрытия крыши
В
данном
железобетонных
здании
крыша
пустотных
плит
односкатная,
толщиной
не
220
утепленная,
мм
с
выполнена
полным
из
термическим
сопротивлением.
Вт м
О
С
Мощность теплопотерь через ограждающие конструкции, крыши здания.
по формуле (7,5).
О
Где:
С - Расчётная температура внутреннего воздуха.
О
С – Расчётная температура наружного воздуха (средняя наиболее
холодной пятидневки).
115
116
СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий Тепловая защита зданий Таблица 6
Приложение
76
n = 1 - Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей
конструкции по отношению к наружному воздуху117.
А – Общая площадь крыши: 10м * 6м = 60 м2 118.
Сопротивление теплопередачи железобетонной плиты
Мощность теплопотерь через ограждающие конструкции, крыши здания.
7.3
Расчет теплопотерь через полы здания
В данном здании полы выполнены из монолитного бетона толщиной 0,2 м и
заглублением в грунт на 0,2м и без утепления.
Таблица 7.3 Исходные данные для расчёта теплопотерь через полы119
№
п/п
Название материала
Бетон
1
Коэффициент теплопроводности120
Толщина,
[δ] м
[λ]
0,2
Вт
м С
1,51
Термическое сопротивление пола здания по формуле (7.1)
Таблица 7.4 Сводная таблица термических сопротивлений полов здания.
Термическое сопротивление R,
№
Обозначение
п/п
1
м 2 С
Вт
0,13
бетон
Сопротивление теплопередачи полов здания по (7.3)
Где:
где:
Вт м
О
С
121
– коэффициент теплоотдачи
внутренней поверхности ограждающей конструкции.
где:
122
- коэффициент теплоотдачи
наружной поверхности ограждающей конструкции.
117
СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий Тепловая защита зданий Таблица 6
Приложение
119
СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий.
120
Приложение таблица П.2.10.
121
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий Таблица 4
122
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий Таблица 6
118
77
м
пол
бетон
Вт
.
Мощность теплопотерь через ограждающие конструкции полов здания.
по формуле (7.5)
Где:
(м2 )
пол
пол
пол
Вт
Мощность теплопотерь через полы здания.
7.4
Расчет теплопотерь через двери
В здании установлены двустворчатая ворота,
площадью Авр = 2,30 * 2,30 = 5,3м2 и
одностворчатые двери (запасной выход) Авр = 2* 0,7 = 1,4 м2 выполненные из железа с
утеплителем из пенополистирола в середине, толщиной 0,07 м, коэффициент
теплопроводности пенополистирола
λпенпол = 0,037 Вт/(м*ОС) ,
Термическое сопротивление двери по формуле (7.1):
Где: λпенпол = 0,037 Вт/(м*ОС)123
дв =
0,07 (м2)
Сопротивление теплопередачи дверей (7.3):
Теплопотери через ворота и двери здания по (7.5).
Где: Адв = 5,3 м2 + 1,4 м2 = 6,7 (м2) - площадь ворот и дверей.
;
123
.
СП-50-13330-2012 Тепловая защита зданий. Таблица 3.
78
Теплопотери через ворота и двери здания.
7.5
Расчет теплопотерь на инфильтрацию (вентиляцию)
Составляющая нагрузка на систему отопления связана с нагревом поступающего
холодного наружного воздуха, необходимого для вентиляции.
Тепловой поток на нагрев приточного наружного воздуха (теплопотери на
инфильтрацию):
пнв
инф
пнв
124
Где: Qинф-тепловой поток на нагрев приточного наружного воздуха, Вт,
(м3/ч) - расход приточного воздуха.
Где:
площадь здания
(м3/ч) -
Тогда:
3м3/ч по нормативным нормам минимальный расход приточного воздуха в
помещения на 1 м2 площади помещений125
=1,441 (кг/м3)-средняя массовая плотность нагреваемого воздуха,кг/м3, при text = 28,
c = 1,006 (кДж/(кг·°С))-теплоемкость воздуха, равная
tint = + 5ОС
text = - 28 ОС
3,6-переводной коэффициент кДж в Вт.
Вт
инф
теплопотери на инфильтрацию (вентиляцию).
124
Варфоломеев Ю.М, Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети: учебник/ Варфоломеев Ю.М, Кокорин
О.Я.-Москва: Издательский Дом «Инфра- М»,2010.-С 38
125
СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Приложение К. Таблица К.1.
79
7.6
Теплопотери здания
Теплопотери здания определяют мощность отопительной установки:
от
стены
крыш
пол
двери
инф
Вт . – требуемая мощность отопительной установки для не утеплённого
здания.
Рекомендуется произвести утепление здания ЗРУ-1
7.7
Расчёт тепловых потерь через утепленные стены здания
Рисунок 7.3 Эскиз утеплёной стены здания ЗРУ-1
В данном здании стены выполнены из силикатного кирпича 250*120*88 мм,
толщина стены 1,5 кирпича 250 + 120 = 350 мм. Утепление стены выполнено минеральной
ватой «Урса» толщиной 150 мм
Таблица 7.5 Исходные данные для расчёта стен
№
п/п
126
Название материала
Толщина,
[δ] м
Коэффициент теплопроводности126
[λ]
Вт
м С
1
Кирпич силикатный
0,38
0,7
2
Утеплитель «Урса»
0,15
0,036
Приложение таблица П.2.10.
80
Определим термическое сопротивление каждого слоя стены по (7.1)
δ
λ
Результаты расчёта занесём в таблицу 7.6
Таблица 7.6 «Сводная таблица термических сопротивлений слоёв стены».
№
Термическое сопротивление R127,
Обозначение
п/п
м 2 С
Вт
1
0,54
Кирп
2
4,17
Утеп
Термическое сопротивление стены по (7.2).
стен
Кирп
Утеп
термическое сопротивление утепленной стены.
Сопротивление теплопередачи стены здания по (7.3).
Где:
где:
О
Вт м
С
– коэффициент теплоотдачи
129
- коэффициент теплоотдачи
внутренней поверхности ограждающей конструкции.128
где:
Вт м
О
С
наружной поверхности ограждающей конструкции.130
Вт м
О
С
сопротивление теплопередачи утепленной стены.
Мощность теплопотерь через , стены здания. по (7.5)
О
Где:
С - Расчётная температура внутреннего воздуха.
О
С – Расчётная температура наружного воздуха (средняя наиболее
холодной пятидневки).
127
Приложение таблица П.2.10.
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий Таблица 4
129
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий Таблица 6
130
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий п.9.1.2 Таблица 7.
128
81
n = 1 - Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей
конструкции по отношению к наружному воздуху131.
А – площадь стен дома без учёта дверей132.
Общая площадь стен: (10м + 6м) * 2 * 4,2 м = 134,4м2
Площадь ворот: 2,3м * 2,3м * 1шт = 5,3 м2.
Площадь дверей (запасной выход) 2м * 0,7м = 1,4м2
Площадь стен здания без учёта дверей и ворот: А = 134,4 м2 – 5,3 м2 – 1,4 м2 = 127,7 м2.
Вт м
О
С
Сопротивление теплопередачи
Стен
стены дома
Вт
мощность теплопотерь через утепленные стены здания
7.8
Расчет теплопотерь через утепленную крышу здания
Рисунок 7.4 Эскиз перекрытия утепленной крыши.
В данном здании крыша односкатная, утепленная, выполнена из железобетонных
пустотных
плит
толщиной
220
мм
с
полным
термическим
сопротивлением.
Утепление крыши выполнено утеплителем «Урса» толщиной 100мм.
Определим термическое сопротивление слоя утеплителя крыши по (7.1).
Где: δ = 100 мм = 0,1м толщина слоя утеплителя.
λ = 0,036 Вт/(м∙˚С) - расчетный коэффициент теплопроводности утеплителя «Урса
δ
λ
Вт м
О
С
термическое сопротивление слоя утеплителя
131
132
СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий Тепловая защита зданий Таблица 6
Приложение
82
Таблица 7.7 Сводная таблица термических сопротивлений слоёв крыши здания.
№
Термическое сопротивление R133,
Обозначение
п/п
м 2 С
Вт
1
0,17
2
2,8
Термическое сопротивление крыши по (7.2)
О
м
Крыши
плиты
Утеп
С
Вт
термическое сопротивление крыши.
Мощность теплопотерь через ограждающие конструкции, крыши здания по (7,5).
Где:
- Расчётная температура внутреннего воздуха.
– Расчётная температура наружного воздуха (средняя наиболее
холодной пятидневки).
n = 1 - Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей
конструкции по отношению к наружному воздуху134.
А – Общая площадь крыши: 10м * 6м = 60 м2 135.
Вт м
О
С
Сопротивление теплопередачи
7.9
Расчет теплопотерь через полы здания
В данном здании полы выполнены из монолитного бетона толщиной 0,2 м с
заглублением в грунт на 0,2м. Утепление есть только под свободной площадью полов, под
ячейками утепление нет.
133
Приложение таблица П.2.10.
СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий Тепловая защита зданий Таблица 6
135
Приложение
134
83
Рисунок 7.5 Эскиз утеплённого пола здания ЗРУ.
Рассчитаем теплопотери через утепленные полы здания.
Утепление
свободной
площади
выполнено
следующим
образом:
поверх
монолитного бетона толщиной 200мм уложены плиты пенополистерола плотностью 150
кг/м3 толщиной 75мм, залитого бетоном толщиной 75 мм армированного арматурой.
Таблица 7.8 Исходные данные для расчёта теплопотерь через утепленные полы ЗРУ
№
п/п
Толщина,
Название материала
1
Бетон
2
3
Коэффициент теплопроводности
[λ]
[δ] м
Вт
м С
0,2
1,51
Пенополистерол
0,075
0,05
Железобетон
0,075
1,69
Термическое сопротивление пола здания по (7.1) результаты расчёта занесём в таблицу
7.9
Таблица 7.9 Сводная таблица термических сопротивлений утеплёных полов здания.
№
п/п
Термическое сопротивление R,
Обозначение
м 2 С
Вт
1
0,13
2
1,5
3
0,044
Термическое сопротивление утепленных полов здания по (7.2)
84
бетон
пенопол
желбет
Термическое сопротивление утепленных полов здания.
Мощность теплопотерь через утепленные полы здания по формуле (7.5).
Где:
уте пол
пол
м
где:
пол
неуте пол
(м2 )
общая площадь пола здания ЗРУ.
м
неуте пол
яч
м
общая площадь, занятая ячейками.
тогда:
уте пол
пол
м
неуте пол
площадь утеплённого пола.
пол
пол
Вт
утеп пол
мощность теплопотерь через утепленные полы здания.
Расчет теплопотерь через не утеплёные полы здания (занятые ячейками).
Под ячеиками полы выполнены из монолитного бетона толщиной 0,2 м и
заглублением в грунт на 0,2м и без утепления.
Таблица 7.10 Исходные данные для расчёта теплопотерь через полы136
№
п/п
Название материала
Толщина,
[δ] м
Бетон
1
Коэффициент теплопроводности
[λ]
0,2
Вт
м С
1,51
Термическое сопротивление пола здания по (7.1)
7.11 Сводная таблица термических сопротивлений полов здания.
Термическое сопротивление R,
№
Обозначение
п/п
1
0,13
бетон
Где:
136
м 2 С
Вт
неут пол
(м2 )
СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий.
85
пол
неут пол
Вт
Мощность теплопотерь через не утеплёные полы здания.
7.10 Расчет теплопотерь через двери
В здании установлены двустворчатая ворота, площадью Авр = 2,30 * 2,30 = 5,3м2 и
одностворчатые двери (запасной выход) Авр = 2* 0,7 = 1,4 м2 выполненные из железа с
утеплителем из пенополистирола в середине, толщиной 0,07 м, коэффициент
теплопроводности пенополистирола λпенпол = 0,037 Вт/(м*ОС) ,
Термическое сопротивление двери (7.1):
Где: λпенпол = 0,037 Вт/(м*ОС)137
δ дв = 0,07 (м2)
δ
λ
м
О
С Вт
Сопротивление теплопередачи дверей (7.3):
м
дв
О
С Вт
Теплопотери через ворота и двери здания по (7.5).
Где: Адв = 5,3 м2 + 1,4 м2 = 6,7 (м2) - площадь ворот и дверей.
О
С;
двери
О
С.
две
Вт
Теплопотери через ворота и двери здания.
7.11 Расчет теплопотерь на инфильтрацию (вентиляцию)
Составляющая нагрузка на систему отопления связана с нагревом поступающего
холодного наружного воздуха, необходимого для вентиляции.
137
СП-50-13330-2012 Тепловая защита зданий. Таблица 3.
86
Тепловой поток на нагрев приточного наружного воздуха (теплопотери на
инфильтрацию):
пнв
инф
пнв
138
Где: Qинф-тепловой поток на нагрев приточного наружного воздуха, Вт,
пнв
дом
Где:
об дом
Тогда:
(м3/ч) - расход приточного воздуха.
дом
м
ман
площадь здания
(м3/ч) -
пнв
3м3/ч - по нормативным нормам минимальный расход приточного воздуха в
помещения на 1 м2 площади помещений139
=1,441 (кг/м3)-средняя массовая плотность нагреваемого воздуха,кг/м3, при text = 28,
c = 1,006 (кДж/(кг·°С)) - теплоемкость воздуха, равная
tint = + 5ОС
text = - 28 ОС
3,6-переводной коэффициент кДж в Вт.
Вт
инф
7.12 Теплопотери здания после утепления
Теплопотери здания определяют мощность отопительной установки:
от
стены
крыш
ут пол
Вт .
–
неут пол
двери
инф
требуемая мощность отопительной установки для
утеплённого здания ЗРУ-1.
Для обогрева ЗРУ-1 принимаем к установке электроконвекторы мощностью 1000
Вт каждый, в количестве 6 шт.
138
Варфоломеев Ю.М, Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети: учебник/ Варфоломеев Ю.М, Кокорин
О.Я.-Москва: Издательский Дом «Инфра- М»,2010.-С 38
139
СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Приложение К. Таблица К.1.
87
8
РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ ЗРУ-1 ПО МЕТОДУ
КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА
8.1
Исходные данные помещений
Характеристика помещения.
Размеры: длина а = 10 м, ширина b = 6 м, высота подвеса светильника h =4 м.
Отделка помещения: Потолок без отделки, бетон серого цвета. Стенынеоштукатуренные, силикатный кирпич цвет светло-серый. Пол- неокрашенный бетон с
обработкой против пыли цвет тёмно серый.
Основным осветительным приборами
помещения, являются светодиодные
светильники серии ДСП 4001 100Вт 4000К IP65 алюминий IEK, приспособленные для
высоких пролетов предназначены для общего освещения производственных помещений.
Светильники являются энергоэффективной заменой устаревших с традиционными
источниками света ДРЛ, ДНаТ, МГЛ, имеют длительный срок службы, не требуют замены
ламп и дополнительных эксплуатационных расходов.
Высокая светоотдача светильника, 100 лм/Вт. Корпус из литого алюминия
обеспечивает быстрое отведение тепла от диодов, что продлевает их срок службы.
Высокий индекс цветопередачи Ra>80:
естественные цвета освещаемых объектов.
Компактный размер. Подвесной способ монтажа: простая установка светильника.
Суммарной электртрической мощности, Pлам = n шт*100Вт и световым потоком
светильника 100Вт Флам = 10000140лм.
Коэффициент запаса: MF = 0,71141 .
Коэффициенты отражения: потолка — 30, стен — 30, пола — 10
Енорм = 200 лк - для производственных помещений с характеристикой
зрительной работы малой точности наименьший или эквивалентный размер объекта
различения,
(1-5мм). Пребывание людей, в помещении периодическое, при общем наблюдение за
инженерными коммуникациями142.
140
Приложение 2 Технические характеристики светильника ДСП 4001 100Вт 4000К.
СП 52.13330.2016 Таблица 4.3
142
СП 52.13330.2016 Таблица 4.1
141
88
8.2
Индекс помещения
143
Где:
длина помещения ЗРУ-1
ширина помещения ЗРУ-1
м
высота помещения ЗРУ-1
Определяем коэффициент использования, исходя из значений коэффициентов
отражения и индекса помещения по таблице П.2.11. ВКР.
Коэффициент использования:
8.3
.
Определяем требуемое количество светильников
Определяем требуемое количество светильников исходя из мощности выбранных
ламп, и требуемых норм Енорм = 200 лк144
нор
сп
КПД
Флам
145
Где: Eнорм = 200 лк - нормируемая освещенность;
S = 60м2 - площадь помещения;
Uсп = 0,36 - коэффициент использования (определяется по таблице П.2.11. в
зависимости от соотношения коэффициентов отражения ( ) потолка, пола, стен и
индексов помещения (i));
КПД = 100% - оптический КПД светового прибора146;
Флам = 10000 лм - световой поток источника света;
n =1 шт - кол-во источников света в световом приборе;
MF = 0,71 - коэффициент эксплуатации.
нор
сп
КПД
шт
Флам
Требуемое количество светильников для освещения ЗРУ.
143
https://www.iek.ru/products/standard_solutions/download/svetovye-pribory-iek---tablicy-koehfficientovispolzovaniya.pdf
144
СП 52.13330.2016 Таблица 4.1
145
https://www.iek.ru/products/standard_solutions/download/svetovye-pribory-iek---tablicy-koehfficientovispolzovaniya.pdf
146
Таблица П.2.11. ВКР
89
Принимаем для установки 6 светильников, по 3шт. в ряд, над проходами, между
ячеек и стеной ЗРУ.
Суммарная мощность всех ламп, установленных в помещении составит
Руст=6х100= 600 Вт, Фуст=10шт*630 лм=6300лм.
Рассчитаем освещенность помещения с помощью выбранного количества
светильников.
Е
Таблица 8.1. «Результаты расчета освещения помещения ЗРУ-1».
Наименование
S
Eнорм
Епом
N
Флам
Фуст
Pлампы
Руст
помещения
м2
лк
лк
шт
лм
лм
Вт
Вт
ЗРУ-1
60
200
213
6
10000
60000
100
600
8.4
Уличное освещение территории ЗРУ
Для уличного освещения территории ЗРУ примем к установке:
Светильники светодиодные консольные, ДКУ 1002-100Д 5000К IP65 серые IEK147,
в количестве двух штук.
Потребляемой электрической мощностью 100 Вт и мощностью светового потока
10000 Лм каждый.
Для внутреннего освещения ячеек принимаем светодиодные лампы мощностью 7
Вт. По количеству ячеек на ЗРУ-1 требуется 10 шт.
147
https://www.iek.ru/products/catalog/svetotekhnika/ulichnoe_i_arkhitekturnoe_osveshchenie/svetilniki_svetod
iodnye_konsolnye_dku/dku_1002_d/svetilnik_svetodiodnyy_konsolnyy_dku_1002_100d_5000k_ip65_seryy_iek
90
9
9.1
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Распределяемая электроэнергия, через ЗРУ-1 в год
Для расчета распределяемой электроэнергии будем принимать мощность,
распределяемую ЗРУ-1, в нормальном режиме работы.
9.1.1 Распределяемая электроэнергия в зимний период
За зимний период принимаем, период, где среднесуточная температура воздуха не
превышает + 8 °С.
Согласно СП 131.13330.2012, Таблица 3.1, для г. Кемь этот период составляет 255
дней.
Зим
Где:
(где:
Зим
Зим
Зим
МВт ч
кВт
Зим
кВ А полная распределяемая мощность в зимний период, из
Зим
таблицы 2.1 ВКР)
коэффициент мощности.)
.
кол-во дней, в зимний период.
Распределяемая электроэнергия в зимний период.
Распределяемая электроэнергия в летний период
9.1.2
Где:
(где:
Лет
кВт
Лет
кВ А полная распределяемая мощность в летний период, из
Лет
таблицы 2.1 ВКР).
коэффициент мощности.
.
кол-во дней, в летний период.
91
Распределяемая электроэнергия в летний период.
9.1.3
Распределяемая электроэнергия, через ЗРУ-1 в год
годовое распределение электроэнергии через ЗРУ-1.
9.2
Капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1
Капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1, входят: стоимость полной замены
электрооборудования, ремонт здания ЗРУ-1 (утепление, замена систем освещения,
отопление), стоимость демонтажных и монтажных работ.
9.2.1 Материальные капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1
Расчёт материальных капиталовложений в модернизацию ЗРУ-1, выполним в виде
таблицы.
92
Таблица 9.1 «Материальные капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1».
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Наименование.
Кол-во.
Кабели
кабель АСБ-3*150
30 м
кабель АСБ-3*95
35 м
кабелем АСБ-3*50
35 м
кабель АСБ-3*35
30 м
Ячейки КРУ
Шкаф КРУ
6 шт
(Так-как в свободном доступе, нет цен на
выбранное
нами
оборудование,
ориентировочная
цена,
взята
на
аналогичное
оборудование
фирмы
«Арум»).
Выключатель вакуумный ISM15_LD_1
5 шт
Измерительный трансформатор тока.
5 ком
ТОЛ-10 0,5S/10P-***/5
Шкаф КРУ.
2 шт
(Для размещения измерительного
трансформатора напряжения и
трансформатора собственных нужд)
Измерительный трансформатор
2шт
напряжения. НАЛИ-СЭЩ-10-1-0,2/0,5/3Р15 У2
Трансформатор собственных нужд.
2 шт.
ТЛС-16
Блок микропроцессорной релейной
5 шт.
защиты «БМРЗ-100», плюс
блок управления выключателем
«Блок управления BU/TEL-220-05A»
148
Стоимость
за ед.
Стоимость
общая.
1106 руб/м148
871руб/м149
656 руб/м150
591 руб/м151
33180руб.
30485руб.
22960руб.
17730руб.
=157000 руб.
(Из них корпус
90243 руб.)152
942000руб.
=104400 руб.153
3шт.*11400руб.154
=34200 руб.
90243 руб155
522000руб.
171000руб.
55326 руб156.
110652руб.
229200руб157
458400руб.
35700руб158+8780р
уб159 = 44480 руб.
222400руб.
180486руб.
Парйс-лист «Кабель РФ» https://petrozavodsk.cable.ru/cable/kabel-3-zhily_150-mm_v_group-asb.php
Парйс-лист «Кабель РФ» https://petrozavodsk.cable.ru/cable/marka-asb_3x95_10.php
150
Парйс-лист «Кабель РФ» https://petrozavodsk.cable.ru/cable/marka-asb_3x50_10.php
151
Парйс-лист «Кабель РФ»
152
Парйс-лист «Арум» https://arum.su/price/
153
Парйс-лист «Energo24.ru» http://energo24.ru/vakuumnye-vyklyuchateli/
154
Парйс-лист «ПФК электрокомплекс» https://el-komplex.ru/tol-10-i.html
155
Парйс-лист «Арум» https://arum.su/price/
156
Прайс-лист «ЭДК Энергия динамика качество» http://edk35.ru/catalog/transformator-nali-sjeshh-10-1-3/
157
Прайс-лист «ЭДК Энергия динамика качество» http://edk35.ru/catalog/transformator-tls-16/
158
Прайс-лист «Energo24.ru» http://energo24.ru/bloki-upravleniya/mehatronika/bmrz-100/
159
Прайс-лист «Energo24.ru» http://energo24.ru/vakuumnye-vyklyuchateli/vakuumnye-vyklyuchateli/tavridaelektrik/bu-tel-220-05a/
149
93
Таблица 9.1 продолжение
«Материальные капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1».
№
п/п
12.
13.
14.
15.
16
17
18
19
20
Наименование.
Шкаф оперативного тока (ШОТ)
Счётчик эл. энергии
Ограничитель перенапряжения
Кол-во.
Ячейки КРУ
1шт.
4шт.
Стоимость
за ед.
400000 руб160
14331руб161
3*940 руб162=2820
4 ком.
руб.
Стоимость электрооборудования:
Ремонт здания ЗРУ-1
Утеплитель «Урса» (стены+крыша)
(Ursa Terra 50х610х1250 мм 7,63 м2)
73пач
569 руб163
слой 150 мм.
Профнастил. (стены+крыша)
93лис
250 руб164
Утеплитель (пол)
пенополистирол экструдированный
73 лис
233 руб165
сверхпрочный
BAUFOAM 75х585х1185 мм
Бетонная стяжка (цемент М-500)
25
375 руб166
меш
Сетка арматурная 100х100 мм d5,5 мм
34 шт
692руб167
2х1,5 м
Блоки бетонные, 2200*250*150 мм
6шт
207руб
для установки ячеек (цемент М-500)
Стоимость стройматериалов:
160
Стоимость
общая.
400000руб.
57342руб.
11280руб.
3179897руб.
41537руб.
23250руб.
17009руб.
9375руб.
23528руб
1242руб
115941руб.
https://e-tmm.tiu.ru/g2542942-shkafy-operativnogo-toka
161
Прайс-лист «ООО "Энерго-52» http://electroschetchik.ru/psch-4tm.05mk/psch-4tm.05mk.00.php
162
Прайс-лист «АВК-Энерго» https://avkenergo.ru/catalog/opn/?yclid=2738763116757416654
163
https://petrozavodsk.petrovich.ru/catalog/1285/167887/?utm_campaign=835292&utm_medium=cpc&utm_so
urce=YaMarket_PZV&utm_term=835292&ymclid=15900054404713808274100010
164
https://petrozavodsk.petrovich.ru/search/a7ace64f-1754-11ea-80c700155dfc0c4f/?q=%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BB%D0%B8%D1%81%D1%82
165
https://petrozavodsk.petrovich.ru/search/e9e4aa48-e397-11e6-95f700259036a192/?q=%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%
B8%D1%80%D0%BE%D0%BB
166
https://petrozavodsk.petrovich.ru/catalog/12111/149143/
167
https://petrozavodsk.petrovich.ru/catalog/245800736/637173/
1
94
Таблица 9.1 продолжение
«Материальные капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1».
№
п/п
Наименование.
Кол-во.
Стоимость
за ед.
Стоимость
общая.
Освещение и обогрев:
21.
22.
23.
Конвектор электрический КМ
6шт.
1529руб168
1000 Вт
Светильник: ДСП 4001 100Вт 4000К IP65
6шт.
3178руб 169
алюминий IEK (помещение)
Светильник: ДКУ 1002-100Д 5000К IP65
2шт.
3419 руб170
серый IEK (уличное освещение)
Стоимость системы освещения и обогрева:
Итого:
9174руб.
19067руб.
6838руб.
35079руб.
3330917руб
Количество утеплителя для стен и крыши ЗРУ-1.
Утеплитель «Урса» реализуется в пачках, с толщиной листов 50мм позволяющими
перекрыть площадь 7,63 м2.
Для утепления стен, ЗРУ-1 127,7 м2, толщиной 150мм (в три слоя по 50мм) (п.7.7)
требуется: 127,7 м2*3слоя/7,63м2 = 50,2 = 51-пачка, утеплителя.
Для утепления крыши ЗРУ-1 92 м2 (с учётом склона и свесов), толщиной 100мм (в
два слоя по 50мм) (п.7.8) требуется: 92 м2*2слоя/7,63м2 = 24,1 = 25-пачек, утеплителя.
Количество профнастила для стен и крыши ЗРУ-1.
Профнастила реализуется листами площадью 2,4 м2 .
Для стен ЗРУ-1, 127,7 м2, требуется: 127,7 м2/2,4 м2 = 53 = 54-листа, профнастила.
Для крыши ЗРУ-1, 92 м2 (с учётом склона и свесов), требуется:
92 м2/2,4 м2 = 38,3 = 39-листов, профнастила.
Количество утеплителя для пола ЗРУ-1.
Утеплитель пенополистирол экструдированный сверхпрочный,
BAUFOAM 75мм х 585мм х1185мм, реализуется листами площадью 0,69 м2.
Для утепленного пола ЗРУ-1, 49,9 м2 (п.7.9) требуется:
49,9 м2/0,69 м2 = 72,3 = 73-листа, утеплителя.
168
https://petrozavodsk.petrovich.ru/catalog/10167/156044/
169
Прайс-лист «ООО "Энерго-52» http://electroschetchik.ru/psch-4tm.05mk/psch-4tm.05mk.00.php
170
https://pek24.ru/catalog/svetilniki/svetilnik_dlya_osveshcheniya_ulits_i_ploshchadey/
2
95
Количество материалов для заливки утеплённого пола ЗРУ-1.
Для заливки пола будем использовать бетон из расчёта 1 к 4 (три части песчаногравийной смеси одна часть цемента), армированного арматурной сеткой в два слоя.
Толщина слоя заливки 75мм, площадь 49,9 м2.
Для заливки пола требуется:
бетона.
Для приготовления 3,75 м3 бетона, из расчёта 1 к 4, потребуется
3,75 м3/3 = 0,93 м3 – цемента.
Цемент реализуется мешками по 50 кг.
Для практических расчетов принимается средняя плотность цемента 1300 кг/м3.
Соответственно 50 кг цемента занимает: около 0,038м3. Отсюда 0,93 м3/0,038м3=24,5=25
мешков.
Сетка арматурная 100х100 мм d5,5 мм 2м х1,5м, площадью 3м2 реализуется по
штучно.
Для пола требуется:
арматурной сетки.
Ячейки устанавливаются на блоки из бетона собственного изготовления, из
расчёта 1 к 4 (три части песчано-гравийной смеси одна часть цемента).
Для изготовления одного блока, 2200*500*150 мм, требуется:
1,1м*0,25м*0,15м = 0,083м3- бетона.
Для приготовления 0,041м3 бетона потребуется 0,083м3/4=0,021м3-цемента, с учётом, что
один мешок 50 кг около 0,038м3, 375руб, то для изготовления одного блока потребуется
цемента на стоимость 207 руб.
9.3
9.3.1
Капиталовложения в модернизацию ЗРУ-1, для оплаты производства работ
Производство электромонтажных работ
Согласно действующей сметно-нормативной базе и фактически заданным
условиям определяем нормы времени на перечень необходимых работ для демонтажа
старого оборудования ЗРУ-1 и монтажа нового оборудования.
96
Таблица 9.2 Расчёт трудозатрат на реконструкцию ЗРУ-1
Наименование
работ
Наименование Количество
оборудования
Подготовка
кабель каналов
в помещении
ЗРУ-1
Норма
времени,
чел/час
4
2
Прокладка
кабеля в
траншее (до
существующих
опор ВЛ)
АСБ-3*150
15
0,4
Прокладка
кабеля в
траншее (до
существующих
опор ВЛ)
АСБ-3*95
20
0,4
Прокладка
кабеля в
траншее (до
существующих
опор ВЛ)
АСБ-3*50
20
0,4
Прокладка
кабеля в
траншее (до
существующих
опор ВЛ)
АСБ-3*35
15
0,4
Демонтаж
старого
оборудования.
Ячейки
КСО-10
8
2
Блок
бетонный
(2200*250*150
мм)
6
1,33
Укладка
бетонных
блоков для
установки
ячеек.
97
Разряд
6(маст.)
4(эл.монт)
4(эл.монт)
3(эл.монт)
3(эл.монт)
6(маст.)
4(эл.монт)
4(эл.монт)
3(эл.монт)
3(эл.монт)
4(экс.)
6(маст.)
4(эл.монт)
4(эл.монт)
3(эл.монт)
3(эл.монт)
4(экс.)
6(маст.)
4(эл.монт)
4(эл.монт)
3(эл.монт)
3(эл.монт)
4(экс.)
6(маст.)
4(эл.монт)
4(эл.монт)
3(эл.монт)
3(эл.монт)
4(экс.)
6(маст.)
4(кран.)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
3(вод.груз)
3(эл-монт)
3(эл-монт)
6(маст.)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
3(эл-монт)
3(эл-монт)
Общие
трудозатраты,
чел/час
8
6
8
8
6
16
8
Таблица 9.2 продолжение Расчёт трудозатрат на реконструкцию ЗРУ-1
Наименование
работ
Монтаж шкафов
КРУ
(ячеек КРУ)
Прокладка
кабелей в кабель
каналы и
подключение их
к выключателям
и монтаж на
опору ВЛ, без
подключения.
Протяжка
контактных
соединений в
шкафах КРУ
(ячейках КРУ)
Высоковольтные
испытания
кабелей
Высоковольтные
испытания
оборудования
КРУ
Настройка
уставок на БМРЗ
Наладка
устройств РЗиА
(БМРЗ – 5 шт и
ШОТ – 1 шт)
Наименование Количество
оборудования
КРУ
«Классика»
D-12P
АСБ-3*150
АСБ-3*95
АСБ-3*50
АСБ-3*35
10
Норма
времени,
чел/час
1,6
4
2
КРУ
«Классика»
D-12P
10
0,8
АСБ-3*150
АСБ-3*95
АСБ-3*50
АСБ-3*35
4
1
1
БМРЗ и ШОТ
8
6
1,3
Подключение
кабелей на
опоре ВЛ
Опора ВЛ и
кабель
4
1
Ввод в работу
нового
оборудования
ЗРУ-1
Оборудование
ЗРУ-1
1
4
98
Разряд
6(маст.)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
3(эл-монт)
3(эл-монт)
4(кран.)
3(вод.груз.)
6(маст.)
44(эл-монт)
4(эл-монт)
3(эл-монт)
3(эл-монт)
4(маш.под.)
6(маст.)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
3(эл-монт)
3(эл-монт)
6(маст.)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
6(маст.)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
6(эл-монт
РЗиА.)
4(эл-монт
РЗиА)
6(маст.)
4(эл-монт
3(эл-монт
4(маш.под.)
6(эл-монт
РЗиА.)
6(маст.)
4(эл-монт
РЗиА)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
Общие
трудозатраты,
чел/час
16
8
8
4
8
8
4
4
Таблица 9.2 продолжение Расчёт трудозатрат на реконструкцию ЗРУ-1
Наименование
работ
Монтаж
системы
освещения.
Монтаж
системы
обогрева
Наименование Количество
оборудования
Системы
освещения
Норма
времени,
чел/час
1
Системы
обогрева
1
Разряд
Общие
трудозатраты,
чел/час
16
6(маст.)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
3(эл-монт)
16
8
6(маст.)
4(эл-монт)
4(эл-монт)
3(эл-монт)
8
Расчёт оклада работников, согласно тарифа, по штатному расписанию и времени на
производства работ, по реконструкции ЗРУ-1.
Таблица 9.3 Расчет тарифного фонда заработной платы, на реконструкцию ЗРУ-1.
№
Профессия
1
2
3
4
5
6
7
8
Мастер
Электромонтер (РЗиА)
Электромонтер (РЗиА)
Электромонтер
Электромонтер
Электромонтер
Электромонтер
Водитель
грузовой
машины
Машинист автокрана
Машинист
автоподъёмника
Машинист экскаватора.
9
10
11
Разряд
ТС руб/час
73
73
60
60
60
55
55
55
Трудозатраты
час
136
12
12
136
128
132
104
16
Тарифный
фонд руб
9928
876
720
8160
7680
7260
5720
880
6
6
4
4
4
3
3
3
4
4
60
60
16
12
960
720
4
60
28
Итого:
99
1680
38632
Расчёт заработной платы, согласно оклада, при производстве работ по
реконструкции ЗРУ-1.
Таблица 9.4 Расчет заработной платы, на реконструкцию ЗРУ-1.
№
П/П
Профессия
Тарифный
зарабаток
Премия 50%
РК 40%
СН 80%
ФЗП
1
Мастер
9928
14892,00
20848,8
26805,6
62546,40
2
Электромонтер (РЗиА)
876
1314,00
1839,6
2365,2
5518,80
3
Электромонтер (РЗиА)
720
1080,00
1512
1944
4536,00
4
Электромонтер
8160
12240,00
17136
22032
51408,00
5
Электромонтер
7680
11520,00
16128
20736
48384,00
6
Электромонтер
7260
10890,00
15246
19602
45738,00
7
Электромонтер
5720
8580,00
12012
15444
36036,00
8
Водитель грузовой
машины
880
1320,00
1848
2376
5544,00
9
Машинист автокрана
960
1440,00
2016
2592
6048,00
10
Машинист
автоподъёмника
720
1080,00
1512
1944
4536,00
11
Машинист экскаватора
1680
2520,00
3528
4536
10584,00
280879,20
9.3.2 Производство строительных работ по утеплению здания ЗРУ-1
Производство строительных работ, по утеплению здания ЗРУ-1, будет проводиться
силами подрядной организации. Стоимость проводимых работ зависит от объёма работ и
цены за единицу объёма.
Для определения ориентировочной цены работ будем использовать интернет
ресурсы.
100
Таблица 9.5 Расчёт трудозатрат на реконструкцию ЗРУ-1(строительная часть)
Наименование работ
Монтаж обрешётки
из металлических
профилей
Монтаж стенового
утеплителя на спец.
крепежи
Монтаж
металлического
сайдинга
(проф листа)
Утепление пола
пенопластом
(пенополистиролом)
Устройство
армирования под
стяжку
Бетонные (цементнопесчаная стяжка)
толщиной до 100 мм
от 20 м кв.
Монтаж обрешётки
из металлических
профилей
Монтаж утеплителя
от 50 мм.
Монтаж
металлического
сайдинга
(проф листа)
171
172
Наименование Количество
материяла
Стены
Металлических 127,7 м2
профил.
Цена за
ед.объёма
Стоймость
работы171
170 руб. м2
21709 руб.
Утеплитель
127,7 м2
200 руб. м2
25540 руб.
Металлический
сайдинг
(проф лист)
127,7 м2
270 руб. м2
34479 руб.
155 руб. м2
7735 руб.
Пол
49,9 м2
(172
Арматурная
сетка, 2 слоя.
49,9 м2
25 руб. м2
2495 руб.
Цементнопесчаная смесь
49,9 м2
200 руб. м2
9980 руб.
Крыша (по стоимости стен).
Металлических 92 м2
170 руб. м2
профил.
15640 руб.
Утеплитель
(100 мм)
Металлический
сайдинг
(проф лист)
92 м2
92 м2
РФГ (ремонт и строительство) https://www.rfgstroy.ru/price/
СТК МИГ https://stkmig.ru/uteplenie-sten-i-polov/
101
70 руб. м2
*2
270 руб. м2
12880 руб.
Итого:
155298 руб.
24840 руб.
9.4
Годовое техническое обслуживание ЗРУ-1
Для надёжной работы электрооборудования и устройств РЗиА, на ЗРУ-1, ежегодно
проводятся техническое обслуживание оборудования и устройств, в течение 8 часов.
Расчет тарифного фонда заработной платы, на годовое обслуживание ЗРУ-1.
Таблица 9.6 Расчет тарифного фонда заработной платы, на техобслуживание ЗРУ-1
№ Профессия
п/п
1
Мастер
2
Электромонтер
(РЗиА)
3
Электромонтер
(РЗиА)
4
Электромонтер
5
Электромонтер
6
Электромонтер
Разряд
ТС руб/час
6
6
73
73
4
60
4
4
3
60
60
55
Трудозатраты
час
8
Тарифный
фонд руб
584
584
8
480
8
8
8
8
Итого:
480
480
440
2568
Расчёт заработной платы, согласно оклада, при производстве работ по
реконструкции ЗРУ-1.
Таблица 9.7 Расчет заработной платы, на реконструкцию ЗРУ-1.
№
п/п
Профессия
1 Мастер
Электромонтер
2 (РЗиА)
Электромонтер
3 (РЗиА)
4 Электромонтер
5 Электромонтер
6 Электромонтер
Тарифный
зарабаток
руб.
584
Премия 50%
руб.
РК 40%
руб.
СН 80%
руб.
ФЗП
руб.
876,00
1226,4
1576,8
3679,20
584
876,00
1226,4
1576,8
3679,20
480
720,00
1008
1296
3024,00
480
720,00
1008
1296
3024,00
480
720,00
1008
1296
3024,00
440
660,00
924
1188
2772,00
Итого: 19202,40
102
9.5
Расчет приведенных затрат на реконструкцию ЗРУ-1
Сумма затрат по предлагаемому проекту определяется по формуле:
Где: ИП – Полные издержки на осуществление проекта тыс. руб.
ИЭО = 3179897руб.= 3179,897 тыс. руб.– стоимость электрооборудования ЗРУ-1
ИСЧ = 115941руб.= 115,941 тыс. руб.– стоимость строительных материалов для утепления
здания ЗРУ.
ИОО = 35079руб.= 35,079 тыс. руб.– стоимость оборудования освещения и обогрева.
ИЭМ = 280879,20 руб.= 280,879 тыс. руб. – издержки на заработную плату
электромонтажников с учетом отчислений на социальные нужды тыс. руб.
ИСР = 155298 руб.= 155,298 тыс. руб. – расходы на строительные работы, подрядной
организации.
тыс руб
приведенные затраты на реконструкцию ЗРУ-1.
9.6
Расчёт времени окупаемости затрат на реконструкцию ЗРУ-1
ЗРУ-1 предназначено для распределения электрической электроэнергии конечному
потребителю. Стоимость одного кВт*ч составляет 3,68 руб 173.
Электроэнергия, распределяемая ЗРУ-1, вырабатывается мощностями
генерирующих компаний, распределяется федеральными и межрегиональными сетевыми
компаниями.
Рис 9.1 Усредненная структура тарифа на электроэнергию174.
173
ТНСэнерго https://karelia.tns-e.ru/population/tariffs/tariff-table/
103
Как видно из диаграммы на рис. 9.1, доля АО «ПСК» (местные электрические
сети), из общего тарифа на электроэнергию, составляет примерно 11%.
9.6.1 Расчёт стоимости электроэнергии распределяемой АО «ПСК», через ЗРУ-1
Где:
количество электроэнергии распределяемой ЗРУ-1
за год.
Недоотпуск электроэнергии, по причине плановых ремонтных работ на
электрооборудовании ЗРУ-1 (плановые ремонтные работы проводятся преимущественно в
летний период).
стоимость электроэнергии за 1
мВт*ч.
стоимость электроэнергии распределяемой, АО «ПСК», через ЗРУ-1.
9.6.2 Расчёт доли АО «ПСК» в общей стоимости распределяемой
электроэнергии через ЗРУ-1 за год
доля АО «ПСК» в общей стоимости распределяемой электроэнергии через ЗРУ-1за год.
9.6. Расчёт времени окупаемости затрат на реконструкцию ЗРУ-1.
Где:
тыс руб
приведённые затраты на модернизацию ЗРУ-1
доля АО «ПСК» в общей стоимости распределяемой
электроэнергии через ЗРУ-1 за год.
174
http://geproject.sdep.ru/services/mini-tets-na-baze-gazoporshnevykh-elektrostantsiy
104
ТОку
ИП
ЗГод
мес
ПСК
примерное время окупаемости денежных средств потраченных на реконструкцию ЗРУ-1.
105
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной выпускной квалификационный работе был произведён расчет мощности
электроэнергии распределяемой устройством «ЗРУ-1», в настоящее время. За основу
расчёта были взяты данные полученные из результатов замеров летних и зимних нагрузок
на трансформаторных подстанциях данного энергетического района, города Кемь.
Нагрузки рассматривались как в нормальном, так и в аварийно-ремонтном режимах.
На основании проведённых расчётов было установлено, что для ЗРУ-1 самыми
тяжёлым режимом является, ремонтно-аварийный режим зимнего максимума, где:
ЗРУ
кВ А
Зим РА
мощность через ЗРУ-1 в зимний максимум
нагрузок, в ремонтно-аварийном режиме.
ЗРУ
Зим РА
А
ток нагрузки ЗРУ-1 в зимний максимум нагрузок, в
ремонтно-аварийном режиме.
А самым тяжёлым нормальным режимом является, нормальный режим зимнего
максимума, где:
ЗРУ
кВ А
Зим Н
мощность через ЗРУ-1 в зимний максимум нагрузок,
в нормальном режиме.
ЗРУ
Зим Н
А
ток нагрузки ЗРУ-1 в зимний максимум нагрузок, в
нормальном режиме.
По рассчитанным, нынешним токам нагрузки, в самом тяжёлом нормальном
режиме работы, были предварительно выбраны, кабели для вводов, ЗРУ-1. Произведена
проверка по экономической плотности тока, существующих кабелей и провода
воздушных линий в самом тяжёлом, нормальном режиме работы.
Для ввода Л-10-02, в Яч.-2
ЗРУ-1, по экономической плотности тока,
предварительно был выбран кабель марки АСБ-3*50.
Проводники: уже построенной кабельно-воздушной линии Л-10-02, выполненной
кабелями марки ААБ-3*150, АСБ-3*150 и проводом АС-70 (алюминий/сталь, 70/11 мм2),
удовлетворяют экономическому сечению проводников.
Для ввода Л-1-5, в Яч.-3 ЗРУ-1 по экономической плотности тока, предварительно
был выбран кабель марки АСБ-3*16.
Сечение проводов, уже построенной, воздушной линии Л-1-5, выполненной
проводом АС-50 (алюминий/сталь, 50/8 мм2), удовлетворяют экономическому сечению.
Для ввода Л-1-7, в Яч. ЗРУ-1 по экономической плотности тока, предварительно
был выбран кабель марки АСБ-3*16.
106
Сечение проводов, уже построенной, воздушной линии Л-1-7, выполненной
проводом АС-50 (алюминий/сталь, 50/8 мм2), удовлетворяют экономическому сечению.
Для ввода Л-10-08, в ЗРУ-1, по экономической плотности тока, предварительно
был выбран кабель марки АСБ-3*50.
Проводники: уже построенной кабельно-воздушной линии Л-10-08, выполненной
кабелями марки ААБл-3*150 и проводом АС-70 (алюминий/сталь, 70/11 мм2),
удовлетворяют экономическому сечению проводников.
После проверки, по предельно допустимому току в ремонтно-аварийном режиме,
предварительно выбранных кабелей и существующих проводов ВЛ и кабелей, для Л-1008 был выбран кабель большего сечения (АСБ-3*35).
Остальные КЛ и ВЛ удовлетворяют экономическому сечению проводников, по
состоянию нагрузки на сегодняшний день.
Учитывая дальнейшее развитие данного энергетического района, выбирать кабели
для вводов ЗРУ-1, по существующим нагрузкам нецелесообразно. Поэтому в данной
работе окончательный выбор
марки кабеля, для вновь сооружаемых вводов ЗРУ-1,
производился по мощности и количеству ТП, с учётом коэффициента одновременности.
По экономической плотности тока в нормальном режиме и дальнейшей проверке по
длительно допустимому току в ремонтно-аварийном режиме. По этим параметрам были
проверены и уже существующие воздушные и кабельные линии.
На основании проведённых расчётов были сделаны следующие выводы:
Кабельно-воздушная линия Л-10-02 состоящая из: КЛ выполненных кабелем ААБ3*150, АСБ-3*150 проходит по экономической плотности тока и участков ВЛ
выполненных проводом АС-70, не проходит по экономической плотности тока на участке
ВЛ выполненной проводом АС-70.
Проверку по предельно допустимому току проводники Л-10-02 выдержали.
Кабельно-воздушная линия Л-17-08 состоит из: участка КЛ выполненного кабелем
АСБ-3*150; участка КЛ выполненного кабелем АСБ-3*95; участка ВЛ выполненного
проводом АС-70; проходит по экономической плотности тока. Проверку по предельно
допустимому току проводники Л-10-08 выдержали.
Кабельно-воздушная линия Л-1-05 состоит из: участка КЛ выполненного кабелем
АСБ-3*35, участка ВЛ выполненного
проводом АС-50 проходит по экономической
плотности тока. Проверку по предельно допустимому току проводники Л-1-05
выдержали.
107
Кабельно-воздушная линия Л-1-07 состоит из: участка КЛ выполненного кабелем
АСБ-3*50, участка ВЛ выполненного
проводом АС-50, проходит по экономической
плотности тока. Проверку по предельно допустимому току проводники Л-1-07
выдержали.
На основании выше изложенного следует вывод, что линия Л-10-02 на участке
выполненном проводом АС-70 нуждается в реконструкции.
На основании расчётов токов трёхфазного КЗ, на концах кабельных вводов,
произведена проверка выбранных кабелей по условию термической стойкости току КЗ.
Для повышения надёжности электроснабжения и повышения гибкости схемы,
данного
энергетического
района
«ЗРУ-1
РП-17»,
при
реконструкции
ЗРУ-1
спроектирована с двумя секциями шин и секционным выключателем.
Расположение I и II секции параллельное. Ячейки расположены задними стенками
друг другу. Такая компоновка распределительного устройства облегчит его дальнейшую
модернизацию.
На основании расчётов токов трёхфазного КЗ на шинах ЗРУ-1, были приняты к
установке ячейки (шкаф) КРУ «Классика»
D-12P серийно выпускаемые ООО «ЭТЗ
«Вектор» (г. Воткинск) по ТУ 3414-001-81247165-2009
(с силовым выключателем
ISM15_LD_1).
В КРУ «Классика» серий D-12P(PT) выключатели, устанавливаются на кассетных
выдвижных элементах (КВЭ).
На основании проведённых расчётов токов КЗ нагрузки ТТ и ориентируясь на
техническую информацию по КРУ-12-РТ ООО «ЭТЗ «Вектор», принимаем к установке
измерительные трансформаторы тока серии ТОЛ-10 0,5S/10P-*/5 У2, устанавливающее
данное оборудование в шкафы КРУ своего производства.
Выбирая трансформаторы напряжения, будем ориентироваться на техническую
информацию по КРУ-12-РТ,
ООО
«ЭТЗ «Вектор»
устанавливающее данное
оборудование в шкафы КРУ своего производства175.
После проведения расчетов нагрузок для измерительного трансформатора
напряжения. Принимаем к установке два трансформатора напряжения типа НАЛИ-СЭЩ10-_-0,2/0,5/3Р. из расчёта по одному на каждую секцию сборных шин.
В качестве основных средств защиты электрооборудования от коммутационных и
грозовых перенапряжений, вместо ранее используемых вентильных разрядников, при
175
Техническая информация КРУ-12-РТ ООО «ЭТЗ «Вектор»» Раздел 5 Основное встраиваемое
оборудование
https://www.tavrida.com/upload/iblock/192/192bcea7e74b4310cdba459bec427231.pdf
108
проектировании,
эксплуатации,
техническом
перевооружении
и
реконструкции
электроустановок, рекомендуется применять ограничители перенапряжений нелинейные
(ОПН), соответствующих классов напряжения.
Выбирая ограничители перенапряжения, будем ориентироваться на техническую
информацию по КРУ-12-РТ,
ООО
«ЭТЗ «Вектор»,
устанавливающее данное
оборудование в шкафы КРУ своего производства.
К установке принимаем ОПН марки «ОПН-РТ/TEL -10/11,5 УХЛ2».
Для электроснабжения основного и вспомогательного оборудования ЗРУ, на
основании проведённых расчётов, мощности собственных нужд
ЗРУ-1 и руководствуясь технической информацией по КРУ-12-РТ,
ООО «ЭТЗ
«Вектор», принимаем к установке к установке два трансформатора собственных нужд
марки ТЛС-16 (Трансформатор сухой с литой изоляцией мощностью 16 кВА).
Для выбора ТСН и повышения энергоэффективности здания ЗРУ-1 был проведён
его тепловой расчёт. По результатам
расчётов был сделан вывод, что для снижения
тепловых потерь здания ЗРУ-1, нуждается в утеплении.
Требуемая мощность отопительной установки для не утеплённого здания составляет 21757 Вт.
Требуемая мощность отопительной установки для утеплённого здания
составляет - 5508 Вт.
Снижение тепловых потерь снижает, потребление электроснабжения и требуемую
мощность ТСНов, и повышает энергоэффективность здания.
Расчёт освещения помещения ЗРУ-1 произведен по методу коэффициента
использования светового потока.
На основании расчёта, для освещения помещения ЗРУ-1, принимаем 6
светодиодных светильников, серии ДСП 4001 100Вт 4000К IP65 IEK, по 3шт. в ряд, над
проходами, между ячеек и стеной ЗРУ.
Суммарная мощность всех ламп, установленных в помещении, составит
Руст=6х100= 600 Вт, Фуст=10шт*630 лм=6300лм.
Рассчитанная освещенность помещения с помощью выбранного количества
светильников составляет 213 лк.
109
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ПУЭ-7
2. РД 153-34.0-20.527-98
3. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий Тепловая защита зданий»
4. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
5. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»
6. СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение».
7. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
8. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».
9. Варфоломеев Ю.М, Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети: учебник/
Варфоломеев Ю.М, Кокорин О.Я.-Москва: Издательский Дом «Инфра- М», 2010
год.
10. Л. Д. Рожкова
В. С. Козулин
Электрооборудование станций и подстанций.
Москва Энергоатомиздат 1987год.
11. Руководство
по
эксплуатации
«ДИВГ.648228.014
РЭ»
«БЛОК
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БМРЗ»
12. Руководство по эксплуатации ВВ/TEL-10.
13. Руководство по эксплуатации ПСЧ-4TM.05МК
14. СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО "ФСК ЕЭС"
15. СТО ДИВГ*-058-2017 Методические указания. «Расчет токов коротких замыканий
и замыканий на землю в распределительных сетях.
(* СТО ДИВГ – шифр для техдокументации ООО «НТЦ «Механотроника» который
разрабатывает
и серийно выпускает микропроцессорные устройства релейной
защиты.)
16. Техническая информация КРУ-12-РТ ООО «ЭТЗ «Вектор»
17. Технические характеристики светильника ДСП 4001 100Вт 4000К
18. https://www.iek.ru/products/catalog/svetotekhnika/ulichnoe_i_arkhitekturnoe_osveshche
nie/svetilniki_svetodiodnye_konsolnye_dku/dku_1002_d/svetilnik_svetodiodnyy_konso
lnyy_dku_1002_100d_5000k_ip65_seryy_iek
19. https://www.iek.ru/products/standard_solutions/download/svetovye-pribory-iek--tablicy-koehfficientov-ispolzovaniya.pdf
20. http://www.energobastion.ru/f/tip_solution/bb_tel_02/shema_1.pdf
21. http://audit-energy.ru/d/1396545/d/psch-4tm05mk.pdf
110
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Рис П1 «Схема электросети 10 кВ «ПС-10 ЗРУ-1 РП-17» до модернизации»
111
Рис П1 «Схема электросети 10 кВ «ПС-10 ЗРУ-1 РП-17» после модернизации»
модернизации»
112
Рис П.1 «Поопорная схема воздушно-кабельной линии Л-10-02».
113
Рис П.1 «Поопорная схема воздушно-кабельных линий Л-1-5 и Л-1-7»
114
Рис П.1 «Поопорная схема воздушно-кабельных линий Л-17-08».
115
Рис П1 «Поопорная схема воздушно-кабельной линии Л-10-20
116
Рис П1. «Поперечный разрез ЗРУ-1 по ячейкам выключателей линий».
117
Рис П1. «Поперечный разрез ЗРУ-1 по ячейке секционного выключателя и разъединителя».
118
Приложение 2
Таблица П 2.1. Экономическая плотность тока176.
Экономическая плотность тока, А/мм2, при числе часов
использования максимума нагрузки в год
Проводники
более 1000 до 3000
более 3000 до 5000
более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные
2,5
2,1
1,8
алюминиевые
1,3
1,1
1,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинил-хлоридной изоляцией с
жилами:
медными
3,0
2,5
2,0
алюминиевыми
1,6
1,4
1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными
3,5
3,1
2,7
алюминиевыми
1,9
1,7
1,6
Таблица П2.2 Среднее число часов использования максимальной нагрузки для различных
категорий потребителей и отраслей промышленности.177
Потребители
Т, ч
По категориям потребителей
Внутреннее освещение городов
1 500-2 500
Наружное освещение городов
2 000-3 600
Промышленные предприятия, работающие:
1) в одну смену
2 000-3 000
2) в две смены
3 000-4 500
3) в три смены
4 500-7 000
По отраслям промышленности
Металлургическая
6500
Химическая
6200
Горнорудная
5000
Машиностроительная
4000
Бумажная
5500
Пищевая
5000
Полиграфическая
3000
Текстильная
4500
Обувная
3000
Деревообрабатывающая
2500
Холодильная
4000
176
177
ПУЭ п.1.3.27 Таблица 1.3.36.
https://www.websor.ru/vjbor_po_ekonom_plotnosti.html
119
Таблица П2.3 Коэффициенты одновременности для суммирования электрических
нагрузок в сетях 6 - 20 кВ178
Количество ТП
2
3
5
10
25 и более
20
Коэффициент одновременности (KO) 0,9 0,85 0,8 0,75 0,70 0,65
Таблица П2.4 Расчётные характеристики кабелей с бумажной изоляцией 179.
СечеАктивное
ние сопротивление
жилы, при +20 °С,
Ом/км
мм2 Медь Алюминий
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
1,84
1,15
0,74
0,52
0,37
0,26
0,194
0,153
0,122
0,099
0,077
0,061
0,046
3,1
1,94
1,24
0,89
0,62
0,443
0,326
0,258
0,206
0,167
0,129
0,103
0,077
Индуктивное сопротивление прямой последовательности
проводимость bуд кабеля напряжением, кВ
6
10
20
1уд
и емкостная
35
bуд104, Смкм Х1уд, bуд104, Смкм Х1уд, bуд104, Смкм Х1уд, bуд104, Смкм
Ом/км
Ом/км
Ом/км
Ом/км
1уд,
0,11
0,102
0,091
0,087
0,083
0,08
0,078
0,076
0,074
0,073
0,071
—
—
62,8
72,2
88
97,2
114
127
134
146
162
169
185
—
—
—
0,113
0,099
0,095
0,09
0,086
0,083
0,081
0,079
0,077
0,075
—
—
—
—
72,2
85
91
97,5
110
116
138
141
144
—
—
—
—
0,135
0,129
0,119
0,116
0,110
0,107
0,104
0,101
—
0,095
0,092
—
—
53,5
60
66
75,5
81,5
100
110
119
—
—
—
—
—
—
—
—
0,137
0,126
0,120
0,116
0,113
—
0,097
—
—
—
—
—
—
56,5
63
75,5
81,5
88
—
—
—
Таблица П2.5 Расчетные параметры проводов марок АС, АСКП, АСКС, АСК180
Номинальн Сечение
ое сечение, алюмини
мм2
й/ сталь,
мм2
(10/1,8)
(16/2,7)
(25/4,2)
(35/6,2)
40/6,7
(50/8,0)
63/10,5
(70/11)
(70/72)
10,6/1,77
16/2,69
24,9/4,15
36,9/6,15
40/6,7
48,2/8,04
63/10,5
68/11,3
68,4/72,2
Расчетные параметры проводов марок АС, АСКП, АСКС, АСК
Диаметр, мм
Электрич
Масса 1 км провода, кг
еское
Смазки для
сопротив
проводов
ление 1
марок
Разрывно
км
прово
е усилие,
стального
стального провода
алюминиево
да без
Н, не
провода
сердечник
сердечника постоянн
й части
смазк
менее
а
АСК АСК
ому току
и
С
П
при 20
°С, Ом,
не более
4,5
1,5
2,7064
4089
28,9
13,8
42,7
1,0
1,0
5,6
1,9
1,7818
6220
44,0
20,9
64,9
1,0
1,0
6,9
2,3
1,1521
9296
67,9
32,4
100,3 1,5
1,5
8,4
2,8
0,7774
13524
100,0
48,0
148,0 2,5
2,5
8,74
2,91
0,7172
14400
161,3
9,6
3,2
0,5951
17112
132,0
63,0
195,0 3,0
3,0
10,97
3,66
0,4553
21630
254,0
11,4
3,8
0,4218
24130
188,0
88,0
276,0 4,5
4,5
15,4
11,0
0,4194
96826
188,0
567
755,0 38,0 38,0
178
Смазки
/
пленки
для
провод
а
марки
АСК
-/0,56
-/0,56
-/0,56
-/0,84
-/0,84
1/1,12
19/3
РД 34.20.178. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ
РД 153-34.0-20.527-98 Таблица П.8
180
ПРОВОДА НЕИЗОЛИРОВАННЫЕ ДЛЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Технические условия
ГОСТ 839-80
179
120
Расчетные параметры проводов марок АС, АСКП, АСКС, АСК
Диаметр, мм
Электрич
Масса 1 км провода, кг
еское
Смазки для
сопротив
проводов
ление 1
марок
Номинальн Сечение
Разрывно
км
прово
ое сечение, алюмини
е усилие,
стального
стального провода
алюминиево
да без
мм2
й/ сталь, провода
Н, не
сердечник
сердечника постоянн
й части
смазк
мм2
менее
а
АСК АСК
ому току
и
С
П
при 20
°С, Ом,
не более
(95/16)
95,4/15,9
13,5
4,5
0,3007
33369
261,0
124
385,0 6,0
6,0
(95/141)
91,2/141
19,8
15,4
0,3146
180775
251,0
1106
1357,0 69,0 63,0
100/16,7
100/16,7
13,82
4,61
0,2868
34333
403,2
(120/19)
118/18,8
15,2
5,6
0,2440
41521
324,0
147,0
471,0 11,0 35,0
(120/27)
114/26,6
15,4
6,6
0,2531
49465
320,0
208,0
528,0 14,0 37,0
Смазки
/
пленки
для
провод
а
марки
АСК
-/1,4
25/4
9/2
12/2
Таблица П2.6 Значение постоянной времени затухания апериодической составляющей
тока КЗ и ударного коэффициента.181
181
Л. Д. Рожкова В. С. Козулин Электрооборудование станций и подстанций. Москва Энергоатомиздат
1987год. Таблица 3.8. §3.3, стр.150.
121
Рисунок П2.7. Кривые для определения температуры нагрева проводников из различных
материалов при коротких замыканиях.182
Материалы проводников: 1-ММ; 2-МТ; 3-АМ; 4-АТ; 5-АДО, ACT; 6-АДЗ1Т1; 7-АДЗ1Т;8-Ст.
182
РД 153-34.0-20.527-98. Рисунок 8.8.
122
Таблица П.2.7 Технические характеристики трансформатора тока ТОЛ-10*.
Наименование параметра
Значение
Номинальное напряжение, кВ
10 или 11
Наибольшее рабочее напряжение, кВ
12
Номинальная частота переменного тока, Гц
50-60
Номинальный вторичный ток, А
1;5
Номинальный первичный ток, А
10, 20, 30, 40, 50, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800,
1000, 1500, 2000, 2500, 3000
Число вторичных обмоток
2 или 3
Класс точности:
вторичной обмотки для измерений
0,5; 0,5S, 0,2; 0,2S
вторичной обмотки для защиты
10Р
Номинальная вторичная нагрузка при коэффициенте мощности cosφ = 0,8, ВА
вторичной обмотки для измерений
до 30
вторичной обмотки для защиты
15
Номинальная предельная кратность вторичной
обмотки для защиты,
не менее
10
Односекундный ток термической стойкости, кА, при номинальном первичном токе, А:
50
4,9
100
9,7
150
12,5
200
17,5
300-2000
31,5
2500
61
3000
61
Ток электродинамической стойкости, кА, при номинальном первичном токе, А:
50
17,5
100-200
52
300-2000
100
2500
152,5
3000
152,5
Испытательное напряжение, кВ:
одноминутное промышленной частоты
42
грозового импульса полного
75
*Расшифровка маркировки:
Т — трансформатор тока;
П — проходной (отсутствие буквы П указывает на то, что трансформатор опорный);
О — одновитковый;
JI — с литой смоляной изоляцией;
123
Таблица П.2.8 Основные параметры трансформаторов трехфазной группы
Значение параметра
Наименование параметра
1
1 Класс напряжения по ГОСТ 1516.3-96, кВ
2 Наибольшее рабочее напряжение, кВ
НАЛИ-СЭЩ-6-1
(4, 6, 11, 14, 16)
НАЛИ-СЭЩ-101 (4, 6, 11, 14, 16)
3хНОЛ-СЭЩ-62 + ТНП-СЭЩ-3
2
3хНОЛ-СЭЩ10-2 +
ТНП-СЭЩ-6
3
6
10
7,2
12
3 Номинальное линейное напряжение на
6000
вводах первичной обмотки, В
6300
10000
10500
11000
6600
6900
4 Номинальное линейное напряжение на
вводах основных вторичных обмоток, В
5 Напряжение на вводах цепей, предназначенных для контроля
изоляции:
100
3
-
при симметричном номинальном первичном фазном
напряжении, В, не более,
-
при приложенном симметричном линейном
напряжении,
и
последующем
замыкании
одной из фаз на землю, В
6 Номинальная мощность обмоток цепей
контроля изоляции*, В·А
7 Классы точности основных вторичных обмоток
8 Класс точности дополнительных вторичных обмоток
9 Номинальная трехфазная мощность
90 – 110
30
0,2; 0,5; 1,0; 3,0
3, 3Р, 6Р
основных вторичных обмоток при измерении
линейных напряжений и симметричной
нагрузке*, В·А в классе точности:
0,2 5, 10, 15, 25, 30, 45, 50, 60, 75
0,5
5, 10, 15, 25, 30, 45, 50, 60, 75,
1,0
90, 100, 150, 200, 225
150, 225, 300, 450
3,0
450, 600, 900
10 Предельная трехфазная мощность обмоток, В·А
-
первичной
1000
вторичной основной
с одной основной обмоткой
900
450
100 или 200
100
с двумя вторичными обмотками
вторичной дополнительной
вторичной ТНП-СЭЩ
11 Схема и группа соединения обмоток:
-
Ун/Ун/п-0 Ун/Ун/Ун/п-0-0
измерительных трансформаторов
с одной основной обмоткой
1/1-0
с двумя основными обмотками
трансформатора ТНП-СЭЩ
12 Номинальное напряжение первичной
обмотки ТНП-СЭЩ, В
3000/√3
124
6000/√3
13 Номинальное напряжение вторичной
обмотки ТНП-СЭЩ, В
100/√3
14 Номинальная частота, Гц
50 или 60**
15 Масса группы, кг, не более
110 (115***)
125
Таблица П.2.9 Значение емкостного тока кабельной линии с бумажной изоляцией183.
Таблица П.2.10 Теплопроводность материалов
183
https://raschet.info/raschet-ustavok-sinhronnogo-dvigatelja-moshhnostju-800-kvt/
126
Таблица П.2.11 Коофициент использование светового потока для светильника
ДСП 4001 КПД 100%184.
ρ
i
0,4
0,6
0,8
1
1,2
5
1,5
2
2,5
3
4
5
80 80
80 50
30 30
0,32 0,13
0,54 0,28
0,70 0,41
0,81 0,50
0,87 0,60
70
50
20
0,12
0,26
0,40
0,49
0,56
50
50
10
0,12
0,25
0,37
0,46
0,52
50
30
10
0,08
0,18
0,30
0,38
0,43
30 0
30 0
10 0
0,08 0,04
0,18 0,11
0,29 0,22
0,36 0,29
0,44 0,34
0,94 0,67
0,98 0,74
1,04 0,84
1,09 0,89
1,11 0,92
1,15 0,99
0,63
0,69
0,75
0,81
0,83
0,89
0,58
0,63
0,70
0,73
0,77
0,82
0,51
0,56
0,64
0,68
0,72
0,77
0,51
0,54
0,61
0,66
0,70
0,76
0,42
0,46
0,55
0,58
0,62
0,68
Технические характеристики светильника ДСП 4001 100Вт 4000К185
Тип лампы:
Светодиод. источник
света (LED)
Мощность лампы:
100 Вт
Световой поток:
10000 лм
Цветовая
температура:
4000 К
Материал корпуса:
Алюминий
Класс защиты:
I
Степень защиты - IP:
IP65
Температура
эксплуатации:
-20...+40 °C
Высота или глубина:
75.0 мм
Диаметр:
276 мм
Номин напряжение:
230 В
Тип монтажа:
Подвесной
Материал
отражателя:
Стекло
Средн номин срок
службы:
50000 ч
Частота:
50 Гц
Коэф пульсации
светового потока:
5 процентов
Индекс
цветопередачи - Ra:
80-89 (класс 1B)
Угол раскрытия
светового потока:
110 град
184
https://www.iek.ru/products/standard_solutions/download/svetovye-pribory-iek---tablicy-koehfficientovispolzovaniya.pdf
185
https://www.iek.ru/products/catalog/svetotekhnika/promyshlennoe_osveshchenie/svetilniki_dlya_vysokikh_prolet
ov/svetilniki_dsp_4001_4006/svetilnik_svetodiodnyy_dsp_4001_100vt_4000k_ip65_alyuminiy_iek
127
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв