Politechnika Lubelska
Stacje
Elektroenergetyczne.
Projekt stacji elektroenergetycznej zasilającej zakład przemysłowy.
Data wydania projektu: 2000-10-10
Termin ukończenia projektu: 2001-01-20
Data ukończenia projektu: 2004-10-23[Author ID1: at Sat Oct 23 14:08:00 2004
]2001-01-02[Author ID1: at Sat Oct 23 14:08:00 2004
]
Sylwester Adamek |
|
|
Grupa ED 8.5 EE 1 |
SPIS TREŚCI
Założenia wstępne.
Cel projektu.
Celem projektu jest dobór transformatorów, aparatury i kabli dla stacji zasilających zakład przemysłowy.
Dane do projektu
Wariant zasilania 2 x 110 kV
Moce zwarciowe S”kQ = 1900 MV·A
Długości linii zasilających 110 kV l = 6 km
Moc szczytowa budynku A PSA = 1,9 MW
Moc szczytowa budynku B PSB = 0,6 MW
Moc szczytowa budynku C PSC = 1,5 MW
Moc szczytowa budynku D PSD = 1,3 MW
Współczynnik mocy cosφ = 0,89
Napięcie sieci rozdzielczej UŚN = 6 kV
Uwaga:
Moce stacji oddziałowych uwzględniają moce oświetlenia zewnętrznego.
Plan zakładu.
Założenia do projektu.
Zakład przemysłowy zasilany będzie dwoma liniami 110 kV z dwóch niezależnych stacji. Taki sposób zasilania pozwala na spełnienie wymogów odnośnie zasilania odbiorników II kategorii. Ponadto, w PPZ zostaną zainstalowane dwa transformatory, które będą pracowały w układzie H. Ze względu na poziom napięcia (110kV) GPZ będzie zlokalizowany na obrzeżu zakładu. Sieć rozdzielcza na terenie zakładu zostanie wykonana na poziomie napięcia 6 kV.
Dobór transformatorów.
Moc szczytowa zakładu.
Stacja oddziałowa |
|
SO A |
SO B |
SO C |
SO D |
Moc czynna szczytowa |
Ps [MW] |
1,9 |
0,6 |
1,5 |
1,3 |
Współczynnik mocy |
cosφ |
0,89 |
|||
Tangens kąta φ |
tgφ |
0,51 |
|||
Moc bierna szczytowa |
Qs [Mvar] |
0,97 |
0,31 |
0,77 |
0,66 |
Moc pozorna szczytowa |
Ssx [MV·A] |
2,13 |
0,68 |
1,69 |
1,46 |
Moc pozorna szczytowa zakładu |
Ss [MV·A] |
5,95 |
Przykłady obliczeń.
Dobór transformatorów 110 kV / 6 kV.
Dobieram dwa jednakowe transformatory typu TORb 6300/115 o następujących danych:
Typ |
Moc znamionowa |
Przekładnia |
L. stopni regulacji pod obc. |
Układ i gr. połączeń |
Napięcie zwarcia |
Chłodzenie |
||
- |
MV·A |
kV/kV |
- |
- |
% |
- |
||
TORb 6300/115 |
6,3 |
115±10%/6,3 |
±9 |
Yd11 |
11 |
ON-AN |
||
Straty |
Masa |
Prąd stanu jałowego |
Rozstaw osi kół w kier. poprz. |
Producent |
||||
jałowe |
obciążeniowe |
całkowita |
oleju |
transpor-towa |
|
|
|
|
kW |
kW |
Mg |
Mg |
Mg |
% |
mm |
- |
|
8,8 |
42 |
24,4 |
7,5 |
24,4 |
0,5 |
1505 |
„Emit” |
Ze względu na konieczność zapewnienia ciągłości i niezawodności zasilania dla odbiorników 2 kategorii konieczne było dobranie dwóch transformatorów. W typoszeregu transformatorów 110 kV transformatory o mocy 6,3 MV·A są najmniejszymi, dlatego musiały być zastosowane. Moc szczytowa zakładu jest mniejsza od całkowitej mocy zastosowanych transformatorów, dlatego nie będzie konieczna ich jednoczesna praca. Transformatory mogą pracować na zmianę a w czasie remontu jednego z nich nie będzie konieczne wyłączanie w zakładzie odbiorników. Tak duży zapas mocy pozwoli w przyszłości na rozbudowę zakładu bez przebudowy stacji zasilającej na napięciu 110 kV oraz bez zakupu nowych transformatorów.
Dobór transformatorów 6 kV / 0,4 kV.
Ze względu na ograniczanie prądów zwarciowych moce transformatorów będą mniejsze od 1MV·A. Stacje oddziałowe o dużej zmienności obciążenia (hale produkcyjne - budynki A i C) będą wyposażane w większą liczbę transformatorów by ograniczyć straty jałowe w transformatorach niedociążonych. Ponadto w halach tych zainstalowane są silniki indukcyjne, zasilanie ich z oddzielnych transformatorów ograniczy spadki napięcia na innych odbiornikach w czasie ich rozruchu. Stacje o małej zmienności obciążeń zostaną wyposażone w minimalną liczbę transformatorów by nie zwiększać kosztów budynków i aparatury pomocniczej, (budynek B i hala D).
Stacja oddziałowa SO A.
Moc szczytowa odbiorników zainstalowanych w stacji oddziałowej SO A wynosi SSA=2,13MV·A.
Do stacji oddziałowej SO A są przyłączone odbiorniki 2 i 3 kategorii. Moc odbiorników 2 kategorii nie przekracza 40% całkowitej mocy szczytowej stacji, zasilanie awaryjne tych odbiorników będzie realizowane przez samoczynne załączenie rezerwy (SZR) na poziomie nN. W razie konieczności będzie także możliwe wyłączenie mniej ważnych odbiorników oraz dokonanie przełączeń na poziomie ŚN.
Zakładam moc transformatorów SN=630kVA.
Liczba transformatorów:
- w stacji SO A zostaną zainstalowane cztery jednostki o łącznej mocy 2,52MVA.
Stacja oddziałowa SO B.
Moc szczytowa odbiorników zainstalowanych w stacji oddziałowej SO A wynosi SSB=0,68MV·A
Stacja oddziałowa SO B zasila budynek socjalno biurowy, ze względu na zasilanie komputerów za pomocą urządzeń podtrzymujących napięcie (UPS-ów), można przyjąć, że zasilane są tylko odbiorniki 3 kategorii. Jeżeli zajdzie konieczność (dłuższe remonty, awarie) będzie możliwość zasilania odbiorników przez ręczne przełączenia zarówno na poziomie ŚN jak i nN.
Zakładam moc transformatorów SN=400kVA.
Liczba transformatorów:
- w stacji SO B zostaną zainstalowane dwie jednostki o łącznej mocy 0,8MVA.
Stacja oddziałowa SO C.
Moc szczytowa odbiorników zainstalowanych w stacji oddziałowej SO A wynosi SSC=1,69MV·A
Do stacji oddziałowej SO C przyłączone są odbiorniki 2 i 3 kategorii. Moc odbiorników 2 kategorii nie przekracza 20% całkowitej mocy szczytowej stacji, zasilanie awaryjne tych odbiorników będzie realizowane przez samoczynne załączenie rezerwy (SZR) na poziomie nN. W razie konieczności będzie także możliwe wyłączeniu mniej ważnych odbiorników, oraz dokonanie przełączeń na poziomie ŚN.
Zakładam moc transformatorów SN=630kVA.
Liczba transformatorów:
- w stacji SO A zostaną zainstalowane trzy jednostki o łącznej mocy 1,89MVA.
Stacja oddziałowa SO D.
Moc szczytowa odbiorników zainstalowanych w stacji oddziałowej SO A wynosi SSD=1,46MV·A
Do stacji oddziałowej SO D przyłączone są odbiorniki 3 kategorii. Po wystąpieniu awarii lub w czasie remontów będzie możliwość ręcznego dokonania przełączeń zarówno na poziomie ŚN jak i nN stacji oddziałowej SO C.
Zakładam moc transformatorów SN=630kVA.
Liczba transformatorów:
w stacji SO A zostaną zainstalowane trzy jednostki o łącznej mocy 1,89MVA.
Transformatory potrzeb własnych.
Według zaleceń zawartych w „Poradniku inżyniera elektryka” dobieram dwie jednostki o mocach 100kVA.
Zestawienie dobranych transformatorów 6,3/0,4 kV/kV.
Transformatory o mocy 630kVA.
W zakładzie zostanie zainstalowanych 10 takich transformatorów.
Dane znamionowe:
Typ TNOSCF630/10 PNS
Moc 630kVA
Napięcie górne 6,3kV
Napięcie dolne 0,4kV
Grupa połączeń Dyn5
Napięcie zwarcia 6%
Regulacja napięcia +2,5 -3 x 2,5 %
Prąd stanu jałowego 1%
Straty mocy jałowe 960W
Straty mocy obciążeniowe 6100W
Masa całkowita 1936kg
Transformatory o mocy 400kVA.
W zakładzie zostaną zainstalowane 2 takie transformatorów.
Dane znamionowe:
Typ TNOSCF400/10 PNS
Moc 400kVA
Napięcie górne 6,3kV
Napięcie dolne 0,4kV
Grupa połączeń Dyn5
Napięcie zwarcia 4,5%
Regulacja napięcia +2,5 -3 x 2,5 %
Prąd stanu jałowego 1,1%
Straty mocy jałowe 720W
Straty mocy obciążeniowe 4250W
Masa całkowita 1410kg
Transformatory o mocy 100kVA.
W rozdzielni głównej 110kV zostaną zainstalowane 2 takie transformatorów.
Dane znamionowe:
Typ TNOSC 100/10 PNS
Moc 100kVA
Napięcie górne 6,3kV
Napięcie dolne 0,4kV
Grupa połączeń Yzn5
Napięcie zwarcia 4,5%
Regulacja napięcia +2,5 -3 x 2,5 %
Prąd stanu jałowego 2,3%
Straty mocy jałowe 250W
Straty mocy obciążeniowe 1600W
Masa całkowita 620kg
Dobór przewodów linii napowietrznej i kabli ŚN.
Przewód linii napowietrznej 110kV.
Podstawowy Punkt Zasilający zakładu przemysłowego jest zasilany dwiema liniami napowietrznymi 110kV. Obie linie mają długość 6km i są zasilane z szyn stacji, na których moc zwarciowa S”kQ=1900MVA. Rozdzielnia 110kV została zaprojektowana do pracy w układzie H, dlatego linie zostaną zaprojektowane do zasilania dwóch zainstalowanych transformatorów o łącznej mocy 12,6MVA.
Dla linii 110kV zalecanym przewodem jest przewód AFl -6 240.
Sprawdzenie przewodu na prąd długotrwały.
prąd roboczy Irob jest mniejszy od dopuszczalnego prądu długotrwałego obciążenia Idd.
Sprawdzenie przewodu na warunki zwarciowe (zwarcie w punkcie K1 -schemat w punkcie 3.2.2).
Reaktancja zwarciowa:
Zakładamy najbardziej niekorzystne warunki zwarciowe (zwarcie trójfazowe na linii w pobliżu GPZ)
Prąd początkowy zwarcia trójfazowego wynosi:
Prąd cieplny zwarciowy wynosi:
Gdzie:
m- współczynnik uwzględniający wpływ zmian składowej nieokresowej prądu zwarciowego
n- współczynnik uwzględniający wpływ zmian składowej okresowej prądu zwarciowego
χ-współczynnik udaru
Dla R/X≈0 χ=2 (wartość najbardziej niekorzystna),
Dla tk=1 s i χ=2 na podstawie wykresu m=0,1.
Dla tk=1 s i I''k/Ik=1 na podstawie wykresu n=0,9.
Sprawdzenie przekroju przewodów ze względu na skutki cieplne prądu zwarcia:
Gdzie:
jthn- dopuszczalna znamionowa jednosekundowa gęstość prądu jthn=85A/mm2
tk-czas trwania zwarcia tk=1s
Przewód AFL 6-240 mm2 spełnia wymagania dotyczące warunków pracy normalnej oraz warunków zwarciowych linii.
Dobór kabli ŚN.
Cała sieć rozdzielcza w zakładzie zostanie wykonana liniami kablowymi ułożonymi w kanałach kablowych. Każda stacja oddziałowa zostanie zasilona dwoma liniami, aby spełnić wymagania odnośnie ciągłości dostawy energii. Ze względu na stosowanie w ważniejszych stacjach automatyki SZR oraz by umożliwić przywrócenie zasilania odbiorów przez przełączenia linie zostaną tak dobrane by każda mogła pokryć całkowite zapotrzebowanie na moc poszczególnych stacji oddziałowych. Wszystkie linie kablowe ŚN (z wyjątkiem kabli zasilających rozdzielnicę główną ŚN) zostaną wykonane jednym typem kabli. Jest to uzasadnione tym, że wszystkie linie muszą spełniać jednakowe wymagania odnośnie wytrzymałości zwarciowej oraz tym, że w zakładzie będzie przechowywany zapas tylko jednego typu kabla ŚN.
Prąd długotrwały.
Maksymalny prąd długotrwały wystąpi w linii zasilającej stację oddziałową SO A. Ze względu na założenia, że kabel może zasilać całą stację oraz że w stacji nie będzie stosowana kompensacja mocy biernej (obniżająca wartość prądu w kablu) do obliczeń przyjmuję całą moc pozorną zapotrzebowaną przez stację SSA=2,13MVA.
Prąd długotrwały:
Prądy zwarciowe (zwarcie w punkcie K2).
Ze względu na ograniczanie prądów zwarciowych transformatory WN/ŚN nie mogą pracować równolegle.
Schemat układu do obliczeń zwarciowych.
Obliczenia:
System
Reaktancja zwarciowa systemu XkQ”=7,01 [] - została policzona w punkcie 3.1.2
Przeliczenie na napięcie 6kV:
Linia 110kV
Reaktancja zwarciowa linii 110kV:
Przeliczenie na napięcie 6kV:
Rezystancja linii 110kV:
Przeliczenie na napięcie 6kV:
Transformator
Reaktancja zwarciowa transformatora:
Rezystancja transformatora:
Impedancja zwarciowa
Prąd początkowy zwarcia
Prąd udarowy
Prąd cieplny
zakładam Tk=1s i Ik”/Ik=1
na podstawie wykresów: m=0,1, n=0,9
Prąd wyłączeniowy
Dla sieci oddalonej od źródeł nie uwzględniam zanikania prądu zwarciowego, dlatego Ib=I”k=5,788 kA.
Moc zwarciowa
Dobór kabla.
W sieci zwarcie doziemne będzie wyłączane w czasie krótszym niż 1h a najwyższe napięcie systemu jest mniejsze od 7,2 kV, dlatego dobieram kabel na napięcie 3,6/6 kV.
Dla kabli trójżyłowych z żyłami aluminiowymi w izolacji i powłoce polwinitowej na napięcie 3,6/6 kV prowadzonych w powietrzu i chronionych od promieni słonecznych (kable będą układane w kanałach kablowych) dla prądu długotrwałego obciążenia dobieram kabel o przekroju żył 3 x 120 mm2.
Dane kabla:
Nazwa |
Oznaczenie |
Napięcie znamionowe |
Prąd długotrwały |
Liczba i przekrój żył |
Dop. temp. pracy |
Dop. temp. przy zwarciu |
Kabel z żyłami aluminiowymi o izolacji i powłoce polwinitowej z żyłą powrotną z taśm miedzianych nieopancerzony |
YAKY |
3,6/6 |
225 A |
3 x 120mm2 |
70˚C |
160˚C |
Parametry techniczne kabla.
Rezystancja żyły w temperaturze 70˚C |
Pojemność C kabla 1) |
Indukcyność |
|
|
w temperaturze 20˚C |
w temperaturze 70˚C |
|
Ω/km |
μF/km |
μF/km |
mH/km |
0,248 |
0,65 |
0,81 |
0,26 |
1) C- pojemność każdej żyły względem pozostałych połączonych z żyłą powrotną C1 = 1,2C - pojemność każdej żyły względem żyły powrotnej C2 = 0,6C - pojemność między dwiema dowolnymi żyłami C3 = 1,8C - pojemność wszystkich żył połączonych razem względem żyły powrotnej |
Sprawdzenie kabla ŚN.
Prąd długotrwały:
Warunki zwarciowe:
Zakładam, że zwarcie nastąpiło przy maksymalnej temperaturze pracy równej 70˚C.
Dla kabli o żyłach aluminiowych maksymalna gęstość prądu wynosi jd= 76A/mm2.
wymagany przekrój:
sprawdzenie:
Kabel został dobrany prawidłowo
Dobór kabla zasilającego rozdzielnicę główną ŚN.
Prąd długotrwały.
Maksymalny prąd długotrwały wystąpi w linii zasilającej stację oddziałową SO A. Ze względu na założenia, że kabel może zasilać całą stację oraz że w stacji nie będzie stosowana kompensacja mocy biernej (obniżająca wartość prądu w kablu) do obliczeń przyjmuję całą moc pozorną zapotrzebowaną przez stację SSA=2,13MVA.
Prąd długotrwały:
Dobór kabla.
W sieci zwarcie doziemne będzie wyłączane w czasie krótszym niż 1h a najwyższe napięcie systemu jest mniejsze od 7,2 kV, dlatego dobieram kabel na napięcie 3,6/6 kV.
Dla kabli jednożyłowych z żyłą aluminiową w izolacji z polietylenu usieciowanego i powłoce polwinitowej na napięcie 3,6/6 kV prowadzonych w powietrzu i chronionych od promieni słonecznych (kable będą układane w kanałach kablowych) dla prądu długotrwałego obciążenia dobieram kabel o przekroju żył 400/50 mm2.
Dane kabla:
Nazwa |
Oznaczenie |
Napięcie znamionowe |
Prąd długotrwały |
Liczba i przekrój żył |
Dop. temp. pracy |
Dop. temp. przy zwarciu |
Kabel z żyłą aluminiową o izolacji z polietylenu usieciowanego i powłoce polwinitowej. |
YHKXS |
3,6/6 |
655 A |
400 mm2 + ż. powr. 50 mm2 |
90˚C |
250˚C |
Sprawdzenie kabla ŚN.
Prąd długotrwały:
Warunki zwarciowe:
Ze względu, że w obliczeniach w pkt.3.2.2 nie uwzględniono impedancji kabla łączącego transformator z rozdzielnią główną do obliczeń przyjmuję prąd cieplny wyliczony w tym punkcie.
Zakładam, że zwarcie nastąpiło przy maksymalnej temperaturze pracy równej 90˚C.
Dla kabli o żyłach aluminiowych maksymalna gęstość prądu wynosi jd= 94A/mm2.
wymagany przekrój:
sprawdzenie:
Kabel został dobrany prawidłowo
Dobór szyn.
Obliczenia zwarciowe (zwarcie K1, KA1, KB1, KC1, KD1).
W rubryce System podano łączną rezystancję i reaktancję systemu i transformatora 110/6 kV.
Dla rozdzielni głównej obliczenia wykonano w punkcie 3.2.2.
System: |
|
Rk= |
0,042 |
|
|
|
Xk= |
0,657 |
|
|
|
Kabel: |
|
R'= |
0,248 |
km |
|
|
L'= |
0,26 |
mH/km |
|
|
|
l |
R |
X |
Zk |
Ik" |
|
ip |
m |
n |
Ith |
Ib |
|
km |
|
|
|
kA |
|
kA |
- |
- |
kA |
kA |
Rozdz. główna |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,658 |
5,788 |
1,829 |
14,971 |
0,100 |
0,900 |
5,788 |
5,788 |
SO A |
0,072 |
0,018 |
0,006 |
0,666 |
5,725 |
1,767 |
14,310 |
0,100 |
0,900 |
5,725 |
5,725 |
SO B |
0,110 |
0,027 |
0,009 |
0,670 |
5,691 |
1,737 |
13,982 |
0,100 |
0,900 |
5,691 |
5,691 |
SO C |
0,088 |
0,022 |
0,007 |
0,667 |
5,711 |
1,755 |
14,170 |
0,100 |
0,900 |
5,711 |
5,711 |
SO D |
0,072 |
0,018 |
0,006 |
0,666 |
5,725 |
1,767 |
14,310 |
0,100 |
0,900 |
5,725 |
5,725 |
Przykład obliczeń dla rozdzielni głównej w punkcie 3.2.2
Szyny ŚN w rozdzielni głównej.
Szyny w rozdzielni głównej zostaną dobrane dla prądu znamionowego zainstalowanego tam transformatora.
Dla powyższego prądu dobieram szyny o oznaczeniu AP - 50 x 5. Szyny będą łączone przez docisk i malowane. Znamionowy prąd długotrwały szyn wynosi 685A. Przekrój pojedynczego płaskownika wynosi 250mm2.
Sprawdzenie szyn na prąd zwarciowy cieplny.
Do obliczeń przyjmuję najwyższą temperaturę przed zwarciem równą 50˚C oraz maksymalną temperaturę przy zwarciu równą 200˚C. Dla tych temperatur dopuszczalna gęstość prądu zwarciowego wynosi Sth=95A/mm2.
Dopuszczalny prąd cieplny zwarciowy(zakładam czas zwarcia mniejszy od 1s):
Prąd dopuszczalny jest znacznie większy od prądu cieplnego zwarciowego występującego na szynach rozdzielni głównej (5,8kA).
Sprawdzenie szyn na działanie mechaniczne.
Do obliczeń przyjmuję odległość między izolatorami l=0,9m, układ szyn płaski, odległość między osiami sąsiednich szyn a=20cm i ustawienie szyn dłuższą płaszczyzną pionowo. Pozostałe dane:
moduł sprężystości Younga E=70000N/mm2
granica plastyczności szyn Rp0,2=120N/mm2÷180N/mm2
moment bezwładności Ix=0,052cm4
wskaźnik wytrzymałości Wx=0,208cm3
masa jednostkowa m'=2,23kg/m
Częstotliwość drgań własnych szyn:
dlatego na podstawie wykresu VF=0,95, Vσ=Vσs=0,9.
Maksymalna siła działająca na szynę środkową:
Naprężenia zginające:
Sprawdzenie wytrzymałości szyn:
Szyny są wytrzymałe na naprężenia powstające przy zwarciach.
Szyny ŚN w stacjach oddziałowych.
Obliczenia dla stacji oddziałowych wykonano analogicznie jak w pkt. 4.1. We wszystkich stacjach oddziałowych zostanie zastosowany ten sam typ szyn (pozwoli to na ujednolicenie szynoprzewodów stosowanych w zakładzie oraz wyeliminuje konieczność stosowania urządzeń zmniejszających prądy zwarciowe w stacjach, w których ze względu na prąd długotrwały należałoby stosować szynoprzewody o mniejszych przekrojach). Szyny będą dobierane tak by mogły przenieść całe obciążenie wszystkich transformatorów zainstalowanych w stacjach oddziałowych. Ze względu na stosowanie typowych rozdzielnic odległości między szynami (a) oraz między izolatorami wsporczymi (l) są takie same jak w pkt. 4.1.
Dobór szyn ze względu na prąd długotrwały.
Stacja oddziałowa |
Liczba transf. |
Zn. moc transf. |
Maks. prąd |
Dobrana szyna |
Prąd dop. szyny |
Przekrój |
|
N |
SN |
I |
- |
Idd |
S |
|
- |
kVA |
A |
- |
A |
mm2 |
SO A |
4 |
630 |
242,487 |
AP-25x3 |
290 |
75 |
SO B |
2 |
400 |
76,98 |
AP-25x3 |
290 |
75 |
SO C |
3 |
630 |
181,865 |
AP-25x3 |
290 |
75 |
SO D |
3 |
630 |
181,865 |
AP-25x3 |
290 |
75 |
Sprawdzenie szyn na oddziaływanie prądów cieplnych zwarciowych.
Stacja oddziałowa |
Przekrój szyny |
Dop gęst pr. zw. |
Dop. pr. ciepl.zw |
Pr. cieplny zwarciowy |
|
S |
jth |
Ithd |
Ith |
|
mm2 |
A/mm2 |
kA |
kA |
SO A |
75 |
95 |
7,125 |
5,725 |
SO B |
75 |
95 |
7,125 |
5,691 |
SO C |
75 |
95 |
7,125 |
5,711 |
SO D |
75 |
95 |
7,125 |
5,725 |
Szyny są odporne na działanie prądów cieplnych zwarciowych.
Sprawdzenie szyn na oddziaływanie dynamiczne prądów zwarciowych.
Stacja oddziałowa |
|
|
q= |
1,5 |
|
|
Rp0,2= |
120 |
N/mm2 |
|
E= |
70000 |
N/mm2 |
|
m' |
Wx |
Ix |
a |
l |
γ |
fc |
fc/f |
Vσ |
|
Fm |
σm |
qRp0,2 |
|
kg/m |
cm3 |
cm4 |
cm |
cm |
- |
Hz |
- |
- |
- |
N |
N/mm2 |
N/mm2 |
SO A |
0,67 |
0,038 |
0,006 |
0,2 |
0,9 |
0,356 |
11,00 |
0,22 |
0,75 |
0,50 |
160,4 |
178,01 |
180 |
SO B |
0,67 |
0,038 |
0,006 |
0,2 |
0,9 |
0,356 |
11,00 |
0,22 |
0,75 |
0,50 |
153,1 |
169,94 |
180 |
SO C |
0,67 |
0,038 |
0,006 |
0,2 |
0,9 |
0,356 |
11,00 |
0,22 |
0,75 |
0,50 |
157,2 |
174,55 |
180 |
SO D |
0,67 |
0,038 |
0,006 |
0,2 |
0,9 |
0,356 |
11,00 |
0,22 |
0,75 |
0,50 |
160,4 |
178,01 |
180 |
Szyny są odporne na oddziaływanie mechaniczne prądów zwarciowych.
Dobór izolatorów wsporczych.
Siły działające na izolatory w czasie zwarcia:
Stacja oddziałowa |
Fm |
VF |
Vr |
|
Fd |
kb |
hf |
hi |
Fd' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
- |
- |
- |
N |
- |
mm |
mm |
N |
główna |
195,8 |
0,95 |
1 |
0,5 |
93,01 |
0,6 |
155 |
130 |
184,8 |
SO A |
160,35 |
0,8 |
1 |
0,5 |
64,14 |
0,6 |
142,5 |
130 |
117,2 |
SO B |
153,07 |
0,8 |
1 |
0,5 |
61,23 |
0,6 |
142,5 |
130 |
111,9 |
SO C |
157,23 |
0,8 |
1 |
0,5 |
62,89 |
0,6 |
142,5 |
130 |
114,9 |
SO D |
160,35 |
0,8 |
1 |
0,5 |
64,14 |
0,6 |
142,5 |
130 |
117,2 |
Przykłady obliczeń:
Wartości VF, Vr, , przyjęto na podstawie tabel lub wykresów, wysokość izolatora określono na podstawie danych izolatorów, wysokość hi obliczono zakładając, że siła jest przyłożona w środku szyny.
Do wszystkich rozdzielnic ŚN dobieram izolatory typu SW 4-10 (izolatory wnętrzowe) o następujących danych:
Napięcie znamionowe 10kV
Wysokość 130mm
Wytrzymałość mechaniczna 4kN
Masa 1,5kg
Sprawdzenie dobranych izolatorów.
ze względu na napięcie
Dla sieci izolowanych izolatory powinny wytrzymywać pełne napięcie międzyfazowe
ze względu na wytrzymałość mechaniczną
izolatory powinny wytrzymywać maksymalną siłę działającą w czasie zwarcia, ze względu na to, że zainstalowano jeden typ izolatora zostanie on sprawdzony na największą siłę występującą w głównej rozdzielni ŚN
Izolatory zostały dobrane prawidłowo.
Dobór wyłączników.
Dobór wyłączników 110kV.
W stacji zostaną zainstalowane trzy jednakowe wyłączniki typu DLF123 nc-I o następujących danych:
napięcie znamionowe 110kV
prąd znamionowy ciągły 2000A
moc wyłączalna symetryczna 5400MVA
prąd wyłączalny 25kA
prąd szczytowy 110kA
wytrzymałość cieplna 3-sek 42kA
wykonanie napowietrzne pneumatyczny
Sprawdzenie wyłącznika ze względu na prąd długotrwały.
W układzie nie jest przewidywany przepływ mocy w kierunku systemu. Maksymalny prąd płynie w wyłączniku przy zasilaniu dwóch transformatorów z jednej linii (sytuacja taka jest mało prawdopodobna, ale ze względu na czas użytkowania wyłącznika min. 10 lat oraz możliwą rozbudowę zakładu przyjmuję najcięższe warunki).
Dla takiego wariantu prąd w wyłącznikach liniowych wynosi 66,1A (pkt 3.1.1)
Sprawdzenie wyłącznika ze względu na prądy zwarciowe.
|
|
XkQ= |
7,01 |
|
|
|
Tk<1s |
|
|
|
|
XL= |
2,46 |
|
|
|
|
|
|
Zk |
Ik" |
|
ip |
m |
n |
Ith |
Ith3s |
SkQ |
Ib |
|
kA |
|
kA |
- |
- |
kA |
kA |
MVA |
kA |
9,47 |
7,4 |
1,8 |
18,8 |
0,1 |
0,9 |
7,4 |
7,4 |
1405 |
7,4 |
Ze względu, że czas zwarcia Tk jest mniejszy od 1s prąd cieplny 3- sekundowy Ith2s przyjmuję za równy prądowi cieplnemu Ith.
pozostałe obliczenia jak w punkcie 3.2.2
Porównanie wyników z danymi wyłącznika:
prąd szczytowy:
18,8kA<110kA
prąd cieplny 3-sek:
7,4kA<42kA
prąd wyłączalny:
7,4kA<25kA
Wyłącznik spełnia wymagania odnośnie wytrzymałości na warunki zwarciowe.
Sprawdzenie wyłącznika ze względu na napięcia powrotne.
Jak wcześniej założono dla ograniczenia prądów zwarciowych nie jest możliwa praca równoległa (zamknięte łączniki liniowe i łącznik sprzęgła), dlatego poniższy układ uwzględnia tylko zasilanie jedną linią.
Schemat sieci i zastępczy schemat wyjściowy.
Indukcyjność systemu:
Indukcyjność linii (linia zostanie przedstawiona w sposób uproszczony za pomocą jednego czwórnika):
Pojemność linii:
Pojemność przekładnika napięciowego (zakładam, że jest zainstalowany przekładnik indukcyjny):
Pojemność przekładnika prądowego:
I przekształcenie schematu.
II przekształcenie schematu.
wsp. charakteryzujące obwód:
Współczynniki odczytane z wykresu: k0=0,3, k1=2,1 k2=0,25
Parametry:
Wyznaczam pulsacje:
Parametry obwodu zastępczego:
Schemat końcowy
Parametry napięcia pierwotnego:
- pulsacja
- przebieg czasowy napięcia
- wartość maksymalna napięcia powrotnego
- wsp. szczytu
- wsp. szczytu probierczy (napięcie uc przyjmuję dla prądu wyłączalnego równego 60% znamionowego prądu wyłączalnego
)
- stromość narastania napięcia
Dla prądu wyłączalnego równego 60% znamionowego prądu wyłączalnego probiercza stromość napięcia wynosi 2 kV/µs, zatem jest większa od wyliczonej.
Dobór wyłączników 6kV.
Zestawienie wymagań stawianym wyłącznikom ŚN wymagane napięcie UN = 6kV. Prąd ciągły zostanie wyznaczony na podstawie mocy zainstalowanych w stacja transformatorów (dla wyłączników linii zasilających stacje oddziałowe zgodnie z założeniami przy projektowaniu linii zostanie uwzględniona suma mocy zainstalowanych transformatorów)
Zestawienie wartości prądów i mocy w punktach zainstalowania łączników.
Stacja |
Obiekt |
Liczba obiektów |
SN |
IN |
Ib |
ip |
Ith |
Sk |
Wykonanie |
|
|
|
MVA |
A |
kA |
kA |
kA |
MVA |
|
główna |
tr 110/6 |
2 |
6,3 |
606,2 |
5,8 |
15,0 |
5,8 |
60,3 |
wnętrzowe |
|
linia do SO A |
2 |
2,52 |
242,5 |
|
|
|
|
|
|
linia do SO B |
2 |
0,8 |
77,0 |
|
|
|
|
|
|
linia do SO C |
2 |
1,89 |
181,9 |
|
|
|
|
|
|
linia do SO D |
2 |
1,89 |
181,9 |
|
|
|
|
|
|
sprzęgło systemowe |
1 |
6,3 |
606,2 |
|
|
|
|
|
|
sprzęgło sekcyjne |
1 |
6,3 |
606,2 |
|
|
|
|
|
|
potrzeby własne |
2 |
0,1 |
9,6 |
|
|
|
|
|
SO A |
linia do rozdz. gł. |
2 |
2,52 |
242,5 |
5,7 |
14,3 |
5,7 |
59 |
|
|
transf ŚN |
4 |
0,63 |
60,6 |
|
|
|
|
|
|
sprzęgło sekcyjne |
1 |
1,26 |
121,2 |
|
|
|
|
|
SO B |
linia do rozdz. gł. |
2 |
0,8 |
77,0 |
5,7 |
14,0 |
5,7 |
59 |
|
|
transf ŚN |
2 |
0,4 |
38,5 |
|
|
|
|
|
|
sprzęgło sekcyjne |
1 |
0,4 |
38,5 |
|
|
|
|
|
SO C |
linia do rozdz. gł. |
2 |
1,89 |
181,9 |
5,7 |
14,2 |
5,7 |
59 |
|
|
transf ŚN |
3 |
0,63 |
60,6 |
|
|
|
|
|
|
sprzęgło sekcyjne |
1 |
1,26 |
121,2 |
|
|
|
|
|
SO C |
linia do rozdz. gł. |
2 |
1,89 |
181,9 |
5,7 |
14,3 |
5,7 |
59 |
|
|
transf ŚN |
3 |
0,63 |
60,6 |
|
|
|
|
|
|
sprzęgło sekcyjne |
1 |
1,26 |
121,2 |
|
|
|
|
|
Do wszystkich rozdzielni obieram wyłącznik SCI 1-vc10/630/350 o następujących danych znamionowych:
Napięcie znamionowe 10kV
Prąd znamionowy ciągły 630A
Moc wyłączalna przy napięciu 6kV 250MVA
Prąd szczytowy 75kA
Wytrzymałość cieplna n-sekundowa 30/1 kA/s
Masa wyłącznika 210kg
Masa oleju 6,2
Wykonanie wnętrzowe, małoolejowe
Sprawdzenie dobranego wyłącznika.
Ze względu na stosowanie jednego typu wyłącznika we wszystkich rozdzielnicach zostanie on sprawdzony tylko dla maksymalnych wielkości występujących w powyższej tabeli (wartości pogrubione).
prąd długotrwały ciągły
moc wyłączalna
prąd szczytowy
prąd cieplny (zakładam czas trwania zwarcia mniejszy od 1s)
Wyłącznik został dobrany prawidłowo.
Dobór odłączników i uziemników.
Dobór odłączników i uziemników 110kV.
Wartości prądów potrzebne do doboru odłączników i uziemników zostały przedstawione w punkcie 5.1 przy doborze wyłączników.
W części 110kV będzie zainstalowane 10 odłączników i 10 uziemników. Ze względu na jednakowe robocze i zwarciowe będzie wybrany jeden typ odłącznika i uziemnika.
Dobór odłącznika.
Dobieram odłącznik 3-biegunowy z napędem silnikowym typu ON III 110W/6 o danych:
Napięcie znamionowe 110kV ≥ 110kV
Znamionowy prąd ciągły 630A ≥ 66,1A
Prąd udarowy 50kA ≥ 18,8kA
Prąd cieplny 3-sekundwy 25kA ≥ 7,4kA
Dobór uziemnika.
Dobieram uziemnik typu UN III S110 o danych:
Napięcie znamionowe 110kV ≥ 110kV
Prąd udarowy 80kA ≥ 18,8kA
Prąd cieplny 3-sekundwy 25kA ≥ 7,4kA
Dobór odłączników i uziemników 6kV.
Wartości prądów potrzebne do doboru odłączników i uziemników zostały przedstawione w punkcie 5.2 przy doborze wyłączników. Ze względu na ujednolicenie aparatury w zakładzie zostanie dobrany jeden typ odłącznika i uziemnika. W rozdzielnicy głównej nie będą stosowane uziemniki napowietrzne (po stronie 6kV transformatorów 110/6 kV/kV) w czasie remontów konieczne będzie stosowanie uziemień przenośnych.
Dobór odłącznika napowietrznego
Dobieram odłącznik 3-biegunowy ON III 10/6 o danych:
Napięcie znamionowe 10kV ≥ 6kV
Znamionowy prąd ciągły 630A ≥ 606A
Prąd udarowy 50kA ≥ 15kA
Prąd cieplny 3-sekundwy 20kA ≥ 5,8kA
Dobór odłącznika wnętrzowego.
Dobieram odłącznik OW III 10/6 o danych:
Napięcie znamionowe 10kV ≥ 6kV
Znamionowy prąd ciągły 630A ≥ 606A
Prąd udarowy 50kA ≥ 15kA
Prąd cieplny 3-sekundwy 20kA ≥ 5,8kA
Dobór uziemnika wnętrzowego.
Dobieram uziemnik typu UW III 10 o danych:
Napięcie znamionowe 10kV ≥ 6kV
Prąd udarowy 38kA ≥ 15kA
Prąd cieplny 3-sekundwy 15kA ≥ 5,8kA
Dobór odgromników.
Dobór odgromników 110kV.
Sieć 110kV pracuje ze skutecznie uziemionym punktem neutralnym, dlatego odgromnik dobieram na napięcie fazowe (93kV).
Dobieram odgromnik zaworowy typu GZSb 96 o danych:
Znamionowe napięcie odgromnika Uod = 96kV
Minimalna wartość napięcia zapłonu Uz min = 173kV
Maksymalna wartość napięcia zapłonu Uzax = 293kV
Dobór odgromników 6kV.
Sieć 6kV pracuje z izolowanym punktem neutralnym, dlatego odgromnik dobieram na napięcie przewodowe (7,3kV).
Dobieram odgromnik zaworowy typu GZa 7,5 o danych:
Znamionowe napięcie odgromnika Uod = 7,5kV
Minimalna wartość napięcia zapłonu Uz min = 12,5kV
Maksymalna wartość napięcia zapłonu Uzax = 10,5kV
Dobór przekładników.
Szczegółowy dobór przekładników jest przeprowadzany w projektach układów EAZ oraz w projektach urządzeń kontrolno pomiarowych. W wymienionych projektach uwzględnia się takie parametry jak obciążenia przekładników, wymagany współczynnik graniczny dokładności, współczynniki bezpieczeństwa i wymaganą klasę dokładności, które na obecnym etapie projektu nie są znane. Ponadto projektuje się układy połączeń przekładników oraz ich zabezpieczenia. Niniejszy projekt należy traktować jako wstępny, oparty na dostępnych wartościach prądów i napięć oraz wymaganiach środowiskowych.
Dobór przekładników 110kV
Dobór przekładników prądowych.
Przekładniki prądowe 110kV będą zainstalowane na zewnątrz. Wymagany prąd pierwotny przekładnika musi być większy od 66A. Ze względu na małe odległości można zastosować przekładniki o prądzie wtórnym 5A.
Dobieram przekładnik typu J110-4a o danych:
Znamionowe napięcie izolacji UN = 110kV = 110kV
Znamionowy prąd pierwotny I1N = 100A > 66A
Prąd wtórny I2N = 5A
Prąd szczytowy zwarciowy 200 I1N = 200ּ100 = 20kA >18,8kA
Prąd cieplny zwarciowy 80 I1N = 80ּ100 = 8kA >7,4kA
Dobór przekładników napięciowych.
Przekładniki napięciowe będą pracowały połączone w gwiazdę w sieci ze skutecznie uziemionym punktem neutralnym, dlatego zostaną dobrane do napięcia fazowego.
Dobieram przekładnik napięciowy typu U110a o danych:
Znamionowe napięcie izolacji UNi = 110kV >
Znamionowe napięcie pierwotne U1N = 110kV
Znamionowe napięcie wtórne U2N =
Moc znamionowa Sn = 500VA
Moc graniczna Sgr = 2000VA
Dobór przekładników 6kV
Dobór przekładników prądowych.
Dobór przekładników prądowych ziemnozwarciowych.
Sieć rozdzielcza w zakładzie została wykonana jako kablowa, dlatego możliwe jest stosowanie przekładników Ferrantiego.
Dobieram przekładnik typu IO-2.
Dobór przekładników napięciowych.
Ze względu na prace sieci jako izolowanej, czyli możliwość pojawienia się napięcia międzyfazowego na przekładniku powinien on być przystosowany do napięcia 6kV.
Dobieram przekładnik typu VSKII10 o danych:
Znamionowe napięcie pierwotne U1N = 6kV
Znamionowe napięcie wtórne U2N = 100V
Moc znamionowa Sn = 90VA
Moc graniczna Sgr = 680VA
Kompensacja mocy biernej.
W zakładzie przemysłowym współczynnik mocy jest wystarczająco wysoki, dlatego nie ma konieczności stosowania kompensacji w stacjach oddziałowych (powodowane przepływem mocy biernej straty mocy i spadki napięcia są małe). Aby spełnić wymagania energetyki zawodowej zostanie zastosowana. Kompensacja mocy biernej będzie realizowana jako centralna, baterie kondensatorów zostaną przyłączone do szyn ŚN w rozdzielni głównej.
Moc baterii kondensatorów.
Przyjmuję wymagany wsp. mocy: cosϕwym=0,93. tgϕwym=0,4
W zakładzie wsp. mocy wynosi: cosϕ=0,86 tgϕ=0,593
Moc zakładu: Ss=5,95MVA. Ps=5,3MW
Moc baterii kondensatorów:
Dobór baterii kondensatorów.
Na podstawie katalogu firmy „OLMEX” dobieram baterię kondensatorów BKQ o mocy 1200kvar.
Ogóle parametry techniczne baterii.
Napięcie znamionowe 3,64/6,3kV
Moc 1200kvar
Częstotliwość 50Hz
Typ kondensatorów 1 fazowe 2 izolatorowe
Układ połączeń YY
Regulator M-6B NOKIA
Prąd pomiarowy regulatora 5A
Zakres nastaw cosφ 0,80...1
Stratność 0,2W/kvar
Napięcie znamionowe izolacji 17,5kV
Prąd znamionowy szczytowy 50kA
Prąd znamionowy 1 sekundowy 20kA
Temperatura otoczenia -25˚...+40˚C
Stopień ochrony obudowy IP41
Prądy zwarciowe wytrzymywane przez baterię kondensatorów są większe od prądów zwarciowych występujących na szynach rozdzielni głównej (obliczenia w pkt. 3.2.2)
Opis baterii kondensatorów BKQ.
Bateria jest przeznaczona do automatycznej kompensacji mocy biernej w zakładach przemysłowych z siecią trójfazową 6kV.
Bateria składa się z członów wykonawczych i kondensatorowych.
W baterii zastosowano:
elektroniczny regulator współczynnika mocy M-6B firmy NOKIA, który automatycznie dostosowuje moc załączonych kondensatorów do potrzeb sieci,
elektroniczny zespół zabezpieczeń SEPAM 2000 CO4 firmy Merlin Gerin,
zabezpieczenie nadprądowe,
zabezpieczenie od zwarć wewnętrznych,
zabezpieczenie ziemnozwarciowe,
dławiki ochronne firmy HAEFELY TRENCH ograniczające prądy łączeniowe dołączanych członów baterii 0,1mH; 100A; 6,3 kV
kondensatory jednofazowe, dwuizolatorowe pracujące w każdym członie baterii w układzie podwójnej gwiazdy 4 x (6 x 50kvar) 3,64kV
urządzenia rozładowcze,
jako łączniki - styczniki SF6 typu ROLLARC 400 D firmy Merlin Gerin,
wyłącznik główny SCJ4 12/20/800
odłącznik główny OW III 12-6 630 A; 12kV
uziemnik UW III 10-1 630 A; 10kV
przekładniki prądowe główne JMZ 10 400/5/5
przekładniki napięciowe UMZ 10 6/0,1 kV
przekładniki ziemnozwarciwe (Ferrantiego)
przekładniki pradowe zabezpieczeniowe IMZ 10 10 kV, 5/5 A
kable YHAKXS 1 x 70; 6kV
Schemat baterii zamieszczono na końcu projektu.
Projekt części nN stacji oddziałowej SO B.
Budynek B jest budynkiem socjalno biurowym. W budynku znajdują się:
biura dyrekcji, kadr oraz działu marketingu
centrala telefoniczna (wyposażona w baterie do awaryjnego zasilania)
biura projektowe
pomieszczenia socjalne dla załogi (szatnie, łazienki itp.)
stołówka i barek
kotłownia gazowa
Budynek jest zasilany przez dwie linie 6kV oraz dwa transformatory 6/0,4kV o mocach 400kVA. Układ stacji powinien zapewnić możliwość zasilania wszystkich odbiorników z jednego źródła oraz możliwość załączania zasilania rezerwowego na poziomie 6kV oraz na poziomie 0,4kV. W budynku są zainstalowane odbiorniki III kategorii, dlatego przywrócenie zasilania może być realizowane przez dokonanie ręcznych przełączeń.
Moc szczytowa wszystkich odbiorników wynosi SSB=0,68MV·A. Główne tory prądowe zostaną zaprojektowane tak by mogły przenieść całą moc zainstalowanych transformatorów.
Obliczenia wielkości prądów.
Do doboru aparatów należy oprócz napięcia znać prądy długotrwałe, zwarciowe udarowe i cieplne.
Prądy znamionowe.
W rozdzielnicy będą znajdowały się 8 pól odpływowych, 2 pola zasilające i jedno pole łącznika rezerwowego.
Pole |
Moc |
Prąd |
|
S |
Id |
|
kVA |
A |
Zasilające 1 |
400,0 |
577,4 |
Zasilające 2 |
400,0 |
577,4 |
Łącznika rezerwy |
400,0 |
577,4 |
Odpływowe 1 |
150,0 |
216,5 |
Odpływowe 2 |
100,0 |
144,3 |
Odpływowe 3 |
50,0 |
72,2 |
Odpływowe 4 |
40,0 |
57,7 |
Odpływowe 5 |
40,0 |
57,7 |
Odpływowe 6 |
50,0 |
72,2 |
Odpływowe 7 |
100,0 |
144,3 |
Odpływowe 8 |
150,0 |
216,5 |
Prądy zwarciowe.
Prądy zwarciowe płynące w polach zasilających dopływają tylko z jednego kierunku, natomiast prądy w polach odpływowych przy błędnym zamknięciu łącznika rezerwy w czasie pracy dwóch transformatorów są dwukrotnie większe.
System: |
|
Rk= |
1,9E-04 |
|
|
Xk= |
2,9E-03 |
|
|
|
|
|
|
Kabel: |
|
R'= |
0,248 |
km |
|
L'= |
0,26 |
mH/km |
|
|
|
|
|
Transformator TNOSCF630/10 PNS: |
Uz%= |
6 |
% |
|
PCu= |
6100 |
W |
|
Sn= |
630 |
kVA |
SOA, SOC i SOD |
|
Transformator TNOSCF400/10 PNS: |
Uz%= |
4,5 |
% |
|
PCu= |
4250 |
W |
|
Sn= |
400 |
kVA |
|
|
|
l |
Rk |
Xk |
Rt |
Xt |
Zk |
Ik" |
|
ip |
m |
n |
Ith |
Ib |
|
km |
|
|
|
|
|
kA |
|
kA |
- |
- |
kA |
kA |
SO A |
0,072 |
7,94E-05 |
2,61E-05 |
2,46E-03 |
1,50E-02 |
1,82E-02 |
13,97 |
1,83 |
36,12 |
0,10 |
0,90 |
13,97 |
13,97 |
Tory główne |
0,110 |
1,21E-04 |
3,99E-05 |
4,25E-03 |
1,75E-02 |
2,10E-02 |
12,12 |
1,83 |
31,35 |
0,10 |
0,90 |
12,12 |
12,12 |
SO C |
0,088 |
9,70E-05 |
3,19E-05 |
2,46E-03 |
1,50E-02 |
1,82E-02 |
13,96 |
1,83 |
36,10 |
0,10 |
0,90 |
13,96 |
13,96 |
SO D |
0,072 |
7,94E-05 |
2,61E-05 |
2,46E-03 |
1,50E-02 |
1,82E-02 |
13,97 |
1,83 |
36,12 |
0,10 |
0,90 |
13,97 |
13,97 |
Tory odpływowe |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
24,25 |
- |
62,70 |
- |
- |
- |
24,25 |
Dobór aparatury.
W stacji oddziałowej zostanie zastosowana aparatura dobrana na podstawie katalogu firmy Legrand FAEL.
Dobór szaf rozdzielczych.
W pomieszczeniu, w którym zostanie zainstalowana rozdzielnica wystarczający jest stopień ochronności IP30.
W rozdzielni zostaną umieszczone szafy XL600 o następujących wymiarach:
głębokość 600mm
wysokość 2000mm
szerokość 700mm
Dobór szyn.
Szyny główne.
W rozdzielnicy zostaną zainstalowane pojedyncze szyny miedziane.
Dla rozdzielnic o stopniu IP≤30 i dla prądu znamionowego IN=578A dobieram szyny o przekroju 50 x 5 mm (nr ref. 374 40) o dopuszczalnym prądzie równym 700A. Dla dobranych szyn należy stosować wsporniki o numerze referencyjnym 374 53. Napięcie izolacji wspornika wynosi 1000V, impuls napięciowy 12kV. Dla szczytowego prądu zwarciowego równego 31,4kA rozstaw wsporników na podstawie tabeli powinien być mniejszy lub równy 350mm.
Szyny odpływowe.
W całej rozdzielnicy zostanie zastosowany jeden typ szyn dobrany do maksymalnego prądu roboczego równego 216,5A. Dla takiego prądu uwzględniając stopień ochrony szafy dobieram szyny miedziane sztywne o przekroju 18 x 4 mm (nr ref. 374 34). Dla dobranych szyn należy stosować wsporniki o numerze referencyjnym 374 14. Napięcie izolacji wspornika wynosi 1000V, impuls napięciowy 12kV. Dla szczytowego prądu zwarciowego równego 62,7kA rozstaw wsporników na podstawie tabeli powinien być mniejszy lub równy 100mm.
Dobór wyłączników.
W rozdzielnicy zostaną zainstalowane wyłączniki typu DPX zamontowane wysuwnie.
Tabela doboru wyłączników DPX.
Pole |
Prąd |
Typ wyłącznika |
Prąd znamionowy |
Zdolność zwarciowa |
|
Id |
|
|
|
|
A |
|
A |
kA |
Zasilające 1 |
577,4 |
DPX 630 630-S1-4P nr ref. 256 07 |
630>577,4 |
36>12,1 |
Zasilające 2 |
|
|
|
|
Łącznika rezerwy |
|
|
|
|
Odpływowe 1 |
216,5 |
DPX 630 250 -S1-4P nr ref. 256 05 |
250>216 |
36>24,2 |
Odpływowe 8 |
|
|
|
|
Odpływowe 2 |
144,3 |
DPX 250 160-4P nr ref. 253 48 |
160>144 |
36>24,2 |
Odpływowe 7 |
|
|
|
|
Odpływowe 3 |
72,2 |
DPX 250 100-4P nr ref. 253 47 |
100>72,2 |
36>24,2 |
Odpływowe 6 |
|
|
|
|
Odpływowe 4 |
57,7 |
DPX 250 100-4P nr ref. 253 47 |
100>57,7 |
36>24,2 |
Odpływowe 5 |
|
|
|
|
Dobór przyrządów pomiarowych.
W polach zasilających zostaną zainstalowane woltomierze i amperomierze z odpowiednimi przekładnikami prądowymi, w polach odpływowych zostaną zainstalowane amperomierze z odpowiedniki przekładnikami prądowymi.
Pole |
Prąd |
Woltomierz |
Amperomierz |
Przekładnik prądowy |
|
Id |
|
|
|
|
A |
|
|
|
Zasilające 1 |
577,4 |
woltomierz analogowy zakres 0-500V nr ref. 046 60 |
amperomierz analogowy do pomiaru pośredniego zakres 5A, nr ref. 046 00 skala 0-600A nr ref. 046 20 |
600/5, błąd 1%, moc 15VA nr ref. 046 40 |
Zasilające 2 |
|
|
|
|
Łącznika rezerwy |
|
brak |
brak |
brak |
Odpływowe 1 |
216,5 |
|
amperomierz jak wyżej. skala 0-300A nr ref. 046 17 |
300/5, błąd 1%, moc 8VA nr ref. 046 37 |
Odpływowe 8 |
|
|
|
|
Odpływowe 2 |
144,3 |
|
amperomierz jak wyżej. skala 0-200A nr ref. 046 15 |
200/5, błąd 1%, moc 4VA nr ref. 046 35 |
Odpływowe 7 |
|
|
|
|
Odpływowe 3 |
72,2 |
|
amperomierz jak wyżej. skala 0-100A nr ref. 046 13 |
100/5, błąd 1%, moc 2VA nr ref. 046 33 |
Odpływowe 6 |
|
|
|
|
Odpływowe 4 |
57,7 |
|
amperomierz jak wyżej. skala 0-100A nr ref. 046 13 |
100/5, błąd 1%, moc 2VA nr ref. 046 33 |
Odpływowe 5 |
|
|
|
|
Wszystkie przyrządy pomiarowe zostaną zamontowane na wspornikach TH-35.
Parametry z Tablicy 4.1 str. 97 w książce P. Kacejko, J. Machowski „Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych. Podstawy obliczeń.”
Poradnik Inżyniera Elektryka T3 strony 56-75.
Norma międzynarodowa IEC 865 (PN - 90/E-05025)
Sylwester Adamek ED 9.5 EE1 - 4 -
- 5 - Projekt stacji elektroenergetycznej.