7.1 Закрытое распределительное устройство 10 кВ
7.1.1 Выбор типа и конструкции РУ 10 кВ. В ЗРУ для приема и распределения электроэнергии должны выбираться комплектные распределительные устройства типа КСО или КРУ.
Основными ячейками ЗРУ являются: вводные, секционные, отходящих линий, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд. Результаты выбора и проверки оборудования ЗРУ 6(10) кВ сводятся в таблицу 7.1-7.2.
Таблица 7.1
Основные технические данные КРУ серии MCset
| Параметр | Значение |
| Номинальное напряжение, кВ | |
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 12,0 |
| Номинальный ток сборных шин, А | |
| Номинальный ток главных цепей, А | |
| Номинальный ток отключения выключателей, встроенных в КРУС, типа EVOLIS-10-25/630 | |
| Термическая стойкость трехсекундная, кА | |
| Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей шкафов КРУ, кА |
Таблица 7.2
Таблица по выбору высоковольтных аппаратов ЗРУ
| Наименование и тип электрооборудования | Условия выбора | Расчетные данные сети | Технические параметры | Проверка условия |
| Ячейка секционирования EVOLIS -10-25/630 У3 |  , кВ
| 10<12 | ||
 , А
| 300<630 |
Продолжение таблицы 7.2
| Ячейка секционирования EVOLIS -10-25/630 У3 |  , кВ
| 10<12 | ||
 , А
| 150<630 | |||
 , кА
| 4,6 | 4,6<25 | ||
 , кА
| 8,1 | 8,1<65 | ||
 , кА2с
| 15,7 | 15,7<1900 | ||
| Ячейка отходящих линий EVOLIS-10-25/630 У3 |  , кВ
| 10<12 | ||
| , А
| 102,9 | 102,9<630 | ||
| Трансформатор тока секционный ТОЛ-10,5-300/5-0,5 |  , кВ
| 10<12 | ||
| , А
| 300=300 | |||
| Трансформатор тока секционный ТОЛ-10,5-150/5-0,5 | , кВ
| 10<12 | ||
| , А
| 150=150 | |||
| Трансформатор тока отходящий ТОЛ-10,5-40/5-0,5, ТОЛ-10,5-100/5-0,5 |  , кВ
| 10,5 | 10,5<12 | |
| , А
| 38,6; 95,9; | 100; | 38,6<40; 95,9<100; | |
| Трансформатор напряжения НТМИ-10-120 У3 | , кВ
| 10<11 | ||
 , ВА
| 53<120 |
7.1.2 Проверка кабельных линий на термическую стойкость. Для проверки проводников на термическую стойкость при коротком замыкании пользуются понятием теплового импульса Bk, характеризующего количество теплоты, выделившейся в проводнике (иногда его называют импульсом квадратичного тока короткого замыкания).
Минимальное допустимое сечение кабеля:
, (7.1)
где 
- минимальное сечение кабеля по термической стойкости, мм2;
- температурный коэффициент, 
= 140 [8];
- тепловой импульс тока КЗ.
Рассмотрим проверку кабельной линии от ЗРУ до ТП 4:
.
Так как 
, следовательно, ранее выбранное сечение кабеля условиям термической стойкости удовлетворяет.
Проверка на термическую стойкость остальных кабельных линий производится аналогично. Результаты проверки сведены в таблицу 7.3.
Таблица 7.3
Проверка кабельных линий на термическую стойкость
| Пункт | Sрасч,кВА | n | Марка | Fприн, мм² | Bk, кА·мм² | qmin,мм² | Fкон,мм² |
| РУ-ТП 4 | 1658,14 | ПвВнг-LS | 3×50 | 9,59 | 3×50 | ||
| РУ-ТП 7 | 1779,44 | ПвВнг-LS | 3×50 | 8,00 | 3×50 | ||
| РУ-ТП 12 | 1334,63 | ПвВнг-LS | 3×50 | 8,74 | 3×50 | ||
| РУ-ТП 14 | 1333,82 | ПвВнг-LS | 3×50 | 9,18 | 3×50 |
7.2 Выбор оборудования трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ
Произведем показательный выбор оборудования ТП 3 с трансформаторами мощностью ТСЗГЛ 1000/6,3/0,4.
Для комплектных трансформаторных подстанций РУВН, ошиновка вода, сборные шины РУНН и вводной автоматический выключатель выполняется на ток, равный номинальному току силового трансформатора с коэффициентом 
.
Выбираются шины со стороны 0,4 кВ и вводной автоматический выключатель. Определяется максимальный рабочий ток шин Iраб.mах по формуле:
(7.2)
Принимаем шины ШМТ 80×6 с I дл. доп = 1480 А.
Для выбора автоматического выключателя нужно знать ток в линии, где он установлен, тип и число фаз. Автоматические выключатели проверяются согласно условиям:
, (7.3)
где 
- номинальный ток автоматического выключателя, А;
- номинальный ток расцепителя, А.
, (7.4)
где 
- номинальное напряжение автоматического выключателя, В;
- напряжение сети, В.
В качестве вводного выбирается автоматический выключатель типа Masterpact MTZ1 16. Технические характеристики приведены в таблице 7.4. Согласно расчетным токам (таблица Б.1), аналогично выбираются токопроводящие шины и автоматические выключатели распределительных пунктов РП.
Таблица 7.4
Технические характеристики шкафов РУНН, тип и номинальный ток выключателя
| Тип шкафа | Тип выключателя | Ток, А | Ном. напр. выкл., В | Ном. ток выкл., А | Ном. откл. способн., кА | Марка, размеры шины, ток, А |
| ШНВ | Masterpact MTZ1 16 | ШМТ 80×6, 1480 | ||||
| ШНС | Masterpact MTZ1 08 |
список использованной литературы
1) Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. – М.: «Издательство НЦ ЭНАС», 2003.
2) Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей/ В. М. Блок и др. - М.: Высш. школа, 1981. - 304 с., ил.
3) Кудрин, Б.И., Чиндяскин, В.И., Абрамова, Е.Я. Методическое пособие к курсовому проекту по ЭПП. – О.: ИПК ОГУ, 2000. – 126 с.
4) Князевский, Б.А., Липкин, Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для студентов ВУЗов. – М.: Высшая школа, 1986. – 400 с.
5) Электротехнический справочник: В 4-х т.-Т.3 Производство, передача и распределение электрической энергии/ Под ред. В.Г.Герасимова.-Изд.8-е., испр. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2002.-964 с.
6) Нелюбов, В. М. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий, методические указания по дипломному проектированию. – О.: ИПК ОГУ, 1999. – 29 с.
7) Федоров, А. А., Старкова, Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.
8) Абрамова, Е. Я., Алешина, С.К., Чиндяскин В.И. Проектирование понижающих подстанций 35-220/6-10 кВ и электропитающих систем, учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. – О.: ГОУ ОГУ, 2005. – 89 с.
9) Неклепаев, Б. П., Крючков, И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. -4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
10) Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. – 408 с.
11) Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под редакцией Федорова А. А., Сербиновского Г. В. – М.: Энергия, 1974. – 528 с.
12) Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153-34.0-20.527-98/ Под ред. Б.Н. Неклепаева. - М: НЦ ЭНАС, 2001.-152 с.
13) Шабад, М. А. Расчёты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Л., "Энергия", 1976. - 288 с.
14) Шабад, М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - СПБ.: ПЭИПК, 2003. - 4-е изд., перераб. и доп.- 350 стр., ил.
15) Авербух, А. М. Релейная защита в задачах с решениями и примерами. - Л., «Энергия». 1975.-416 с.
16) Кравченко, Н.Ф. Экономика и маркетинг электроснабжения: Методические указания. - Оренбург: ОГУ,2000.-97 с.
17) Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 672 с.: ил.
18) Указания по расчету электрических нагрузок / РТМ 36.18.32.4-92. – М.: ВНИИ Тяжпромэлектропроект, 1992, 27 с.
19) Нормы технологического проектирования электроснабжения промышленных предприятий. М.:ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 1994. – 67 с.
20) Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. Расчеты. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 96 с.
21) Рекомендации по применению и выбору уставок функционального блока дифференциальной защиты трансформаторов терминала «Сириус - Т». ЗАО «Радиус автоматика». – 11 с.
22) Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб и доп. - М.: Энергоатомиздат. 1986, - 392 с.
23) Справочник базовых цен на проектные работы для строительства. Объекты энергетики.- 2008.
24) Техническая политика ФСК-2007.
25) Справочник по электротехнике и электрооборудованию. Под редакцией Алиева И.И. – М.: Высшая школа, 2000. – 255 с.
26) Коровин Ю.В. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: учебное пособие / Ю.В. Коровин, Е.И. Пахомов, К.Е. Горшков. – Челябинск: Издательский центр ЮурГУ, 2011. – 114 с.
27) Релейная защита электродвигателей напряжением 6-10кВ терминалами БМРЗ: методика расчета / С.А. Гондуров, С.В. Михалев, М.Г. Пирогов, А.Л. Соловьев. – СПб.: ПЭИПК, 2013, 60 с.
28) Эрист, А.Д. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: курс лекций. – Нижневартовск: Изд-во НГГУ, 2012. - 199 с.;
29) Родионов, Н.Н. Переходные процессы в электроэнергетических системах: Метод. указ. для курсового и дипломного проектирования/ Н.Н. Родионов; Самар. гос. техн. ун-т, Сызрань, 2008. – 56 с.
Приложение А
Таблица А.1
Сводная таблица расчета нагрузок цехов по предприятию
| № | Наименование цеха | Заданные параметры | Силовая нагрузка | Осветительная нагрузка | Полная нагрузка | ||||||
| Рном, кВт | Кс | tgφ | γосв, кВт/м² | F, м² | Рсил, кВт | Qсил, квар | Росв, кВт | Qосв, квар | Sр, кВА | ||
| Нагрузка 0,4 кВ | |||||||||||
| Административный корпус | 0,5 | 0,75 | 0,015 | 75,00 | 56,25 | 46,12 | 18,45 | 142,3 | |||
| Проходная | 0,4 | 1,17 | 0,012 | 32,00 | 37,41 | 11,79 | 4,72 | 60,8 | |||
| Операторная | 0,5 | 1,02 | 0,013 | 50,00 | 51,01 | 27,20 | 10,88 | 98,9 | |||
| Технологическая насосная титул 3000, 3200 | 0,7 | 1,02 | 0,012 | 1225,00 | 1249,75 | 42,02 | 16,81 | 1791,5 | |||
| Узел задвижек титул 3000, 3200 | 0,3 | 1,33 | 0,012 | 90,00 | 120,00 | 17,46 | 6,99 | 166,4 | |||
| Узел приготовления присадок | 0,4 | 1,17 | 0,012 | 200,00 | 233,83 | 9,17 | 3,67 | 316,5 | |||
| Технологическая насосная титул 3800 | 0,6 | 1,02 | 0,012 | 930,00 | 948,79 | 19,87 | 7,95 | 1348,2 | |||
| Узел задвижек титул 3800 | 0,3 | 1,33 | 0,012 | 60,00 | 80,00 | 32,31 | 12,92 | 131,0 | |||
| Участок 3800 | 0,6 | 0,75 | 0,013 | 120,00 | 90,00 | 2,13 | 0,85 | 152,2 | |||
| Участок 3400 | 0,6 | 0,75 | 0,013 | 150,00 | 112,50 | 5,91 | 2,37 | 193,7 |
Продолжение таблицы А.1
| Участок 3600 | 0,6 | 0,75 | 0,013 | 150,00 | 112,50 | 2,96 | 1,18 | 190,6 | |||
| Наливная насосная | 0,5 | 0,88 | 0,012 | 500,00 | 440,96 | 18,01 | 7,20 | 685,0 | |||
| Сливо-наливная эстакада | 0,25 | 1,17 | 0,012 | 12,50 | 14,61 | 86,45 | 34,58 | 110,5 | |||
| Ремонтно-механический цех | 0,5 | 1,02 | 0,013 | 450,00 | 459,09 | 23,65 | 9,46 | 666,2 | |||
| Столовая | 0,5 | 0,75 | 0,012 | 150,00 | 112,50 | 7,64 | 3,06 | 195,5 | |||
| Склад | 0,4 | 1,02 | 0,01 | 24,00 | 24,48 | 4,55 | 1,82 | 38,8 | |||
| Резервуарный парк титул 3000, 3200 | 0,3 | 1,17 | 0,0016 | 15,00 | 17,54 | 102,93 | 41,17 | 131,7 | |||
| Резервуарный парк титул 3800 | 0,3 | 1,17 | 0,0016 | 9,00 | 10,52 | 12,17 | 4,87 | 26,2 | |||
| Сумма на шинах /0,4кВ/ | - | - | - | - | 4242,5 | 4171,75 | 472,3 | 188,9 | 6445,9 | ||
| Потери в цеховых трансформаторах | - | - | - | - | - | 128,9 | 644,6 | - | - | 657,4 | |
| Потери в высоковольтной сети | - | - | - | - | - | 193,4 | 0,0 | - | - | 193,4 | |
| Итого по предприятию с учетом потерь | - | - | - | - | - | 4808,9 | 4764,4 | - | - | 6769,4 | |
| Мощность КУ | - | - | - | - | - | 2840,9 | - | - | 2840,9 | ||
| Итого по предприятию с учетом потерь и компенсации РМ | - | - | - | - | - | 4808,9 | 1923,6 | - | - | 5179,3 |
Приложение Б
Таблица Б.1
Выбор и проверка сечений кабельных линий 6,3 кВ и 0,4 кВ
| Пункт | Sрасч, кВА | n | Марка | jэк, А/мм2 | Iр, А | Fэк, мм2 | F, мм2 | Iдл.доп.таб, А | Кп1 | Кп2 | Iдл.доп, А | Iав, А | Fприн, мм2 | Iдл.доп, А | ||||||||
| 10 кВ | ||||||||||||||||||||||
| РУ-ТП 4 | 1658,14 | ПвВнг-LS | 47,92 | 23,96 | 3×50 | 0,96 | 0,8 | 222,72 | 95,85 | 3×50 | - | |||||||||||
| РУ-ТП 7 | 1779,44 | ПвВнг-LS | 51,43 | 25,71 | 3×50 | 0,96 | 0,8 | 222,72 | 102,86 | 3×50 | 103,68 | |||||||||||
| РУ-ТП 12 | 1334,63 | ПвВнг-LS | 38,57 | 19,29 | 3×50 | 0,96 | 0,8 | 222,72 | 38,57 | 3×50 | 257,28 | |||||||||||
| РУ-ТП 14 | 1333,82 | ПвВнг-LS | 38,55 | 19,27 | 3×50 | 0,96 | 0,8 | 222,72 | 38,55 | 3×50 | - | |||||||||||
| 0,4 кВ | ||||||||||||||||||||||
| ТП 4-РЩ 5,17 | 298,09 | ПвВнг-LS | 2,7 | 215,38 | 79,77 | 3×95+1×50 | 0,96 | 0,8 | 244,22 | 430,76 | 3×240+1×120 | 444,67 | ||||||||||
| РЩ 5-РЩ 17 | 131,73 | ПвВнг-LS | 2,7 | 95,18 | 35,25 | 3×50+1×25 | 0,96 | 0,8 | 157,44 | 190,36 | 3×70+1×35 | 201,22 | ||||||||||
| ТП 7 -РЩ 6 | 316,47 | ПвВнг-LS | 2,7 | 228,67 | 84,69 | 3×95+1×50 | 0,96 | 0,8 | 244,22 | 457,33 | 3×(1×185)+1×95 | 480,77 | ||||||||||
| ТП 7 -РЩ 9 | 152,21 | ПвВнг-LS | 2,7 | 109,98 | 40,73 | 3×50+1×25 | 0,96 | 0,8 | 157,44 | 219,96 | 3×120+1×70 | 285,70 | ||||||||||
| ТП 7 -РЩ 10 | 193,66 | ПвВнг-LS | 2,7 | 139,92 | 51,82 | 3×70+1×35 | 0,96 | 0,8 | 201,22 | 279,85 | 3×120+1×70 | 285,70 | ||||||||||
| ТП 7 -РЩ 11 | 190,58 | ПвВнг-LS | 2,7 | 137,70 | 51,00 | 3×70+1×35 | 0,96 | 0,8 | 201,22 | 275,40 | 3×120+1×70 | 285,70 | ||||||||||
| ТП 12-РЩ 3 | 98,94 | ПвВнг-LS | 2,7 | 71,49 | 26,48 | 3×35+1×25 | 0,96 | 0,8 | 125,95 | 142,98 | 3×50+1×25 | 157,44 | ||||||||||
| ТП 12-РЩ 13 | 110,51 | ПвВнг-LS | 2,7 | 79,84 | 29,57 | 3×35+1×25 | 0,96 | 0,8 | 125,95 | 159,69 | 3×70+1×35 | 201,22 | ||||||||||
| ТП 12-РЩ 8,18 | 157,15 | ПвВнг-LS | 2,7 | 113,55 | 42,05 | 3×50+1×25 | 0,96 | 0,8 | 157,44 | 227,10 | 3×95+1×50 | 244,22 | ||||||||||
| РЩ 18-РЩ 8 | 130,98 | ПвВнг-LS | 2,7 | 94,64 | 35,05 | 3×50+1×25 | 0,96 | 0,8 | 157,44 | 189,28 | 3×70+1×35 | 201,22 | ||||||||||
| ТП 14-РЩ 16 | 38,82 | ПвВнг-LS | 2,7 | 28,05 | 10,39 | 3×16+1×16 | 0,96 | 0,8 | 77,57 | 56,10 | 3×16+1×16 | 0,00 | ||||||||||
| ТП 14-РЩ 1,2,15 | 398,52 | ПвВнг-LS | 2,7 | 287,95 | 106,65 | 3×120+1×70 | 0,96 | 0,8 | 285,70 | 575,90 | 3×(1×240)+1×120 | 576,77 | ||||||||||
| РЩ 1-РЩ 2 | 60,76 | ПвВнг-LS | 2,7 | 43,90 | 16,26 | 3×25+1×16 | 0,96 | 0,8 | 102,14 | 87,81 | 3×25+1×16 | 0,00 | ||||||||||
| РЩ 1-РЩ 15 | 195,46 | ПвВнг-LS | 2,7 | 141,23 | 52,31 | 3×70+1×35 | 0,96 | 0,8 | 201,22 | 282,45 | 3×120+1×70 | 285,70 | ||||||||||
Таблица Б.2
Расчет параметров линий, потери мощности и напряжения
| Участок | S, кВА | Марка | F, мм2 | n | L, км | r0, Ом/км | x0, Ом/км | R, Ом | X, Ом | ΔР, кВт | ΔUав, % |
| 6,3 кВ | |||||||||||
| РУ-ТП 4 | 1658,14 | ПвВнг-LS | 3×50 | 0,121 | 0,387 | 0,104 | 0,047 | 0,013 | 0,64 | 0,077 | |
| РУ-ТП 7 | 1779,44 | ПвВнг-LS | 3×50 | 0,558 | 0,387 | 0,104 | 0,216 | 0,058 | 3,42 | 0,379 | |
| РУ-ТП 12 | 1334,63 | ПвВнг-LS | 3×50 | 0,347 | 0,387 | 0,104 | 0,134 | 0,036 | 1,20 | 0,116 | |
| РУ-ТП 14 | 1333,82 | ПвВнг-LS | 3×50 | 0,226 | 0,387 | 0,104 | 0,088 | 0,024 | 0,78 | 0,079 | |
| 0,4 кВ | |||||||||||
| ТП 4-РЩ 5,17 | 298,09 | ПвВнг-LS | 3×240+1×120 | 0,121 | 0,0754 | 0,069 | 0,0091 | 0,0083 | 2,53 | 2,247 | |
| РЩ 5-РЩ 17 | 131,73 | ПвВнг-LS | 3×70+1×35 | 0,090 | 0,268 | 0,072 | 0,0242 | 0,0065 | 1,31 | 2,026 | |
| ТП 7 -РЩ 6 | 316,47 | ПвВнг-LS | 3×(1×185)+1×95 | 0,090 | 0,099 | 0,082 | 0,0090 | 0,0074 | 2,80 | 2,272 | |
| ТП 7 -РЩ 9 | 152,21 | ПвВнг-LS | 3×120+1×70 | 0,166 | 0,153 | 0,069 | 0,0254 | 0,0114 | 1,84 | 2,587 | |
| ТП 7 -РЩ 10 | 193,66 | ПвВнг-LS | 3×120+1×70 | 0,181 | 0,153 | 0,069 | 0,0277 | 0,0125 | 3,24 | 3,594 | |
| ТП 7 -РЩ 11 | 190,58 | ПвВнг-LS | 3×120+1×70 | 0,196 | 0,153 | 0,069 | 0,0300 | 0,0135 | 3,40 | 3,828 | |
| ТП 12-РЩ 3 | 98,94 | ПвВнг-LS | 3×50+1×25 | 0,106 | 0,387 | 0,072 | 0,0409 | 0,0076 | 1,25 | 2,265 | |
| ТП 12-РЩ 13 | 110,51 | ПвВнг-LS | 3×70+1×35 | 0,060 | 0,268 | 0,072 | 0,0162 | 0,0043 | 0,62 | 1,133 | |
| ТП 12-РЩ 8,18 | 157,15 | ПвВнг-LS | 3×95+1×50 | 0,106 | 0,193 | 0,069 | 0,0204 | 0,0073 | 1,57 | 1,938 | |
| РЩ 18-РЩ 8 | 130,98 | ПвВнг-LS | 3×70+1×35 | 0,090 | 0,268 | 0,072 | 0,0242 | 0,0065 | 1,30 | 1,777 | |
| ТП 14-РЩ 16 | 38,82 | ПвВнг-LS | 3×16+1×16 | 0,106 | 1,15 | 0,075 | 0,1214 | 0,0079 | 0,57 | 2,296 | |
| ТП 14-РЩ 1,2,15 | 398,52 | ПвВнг-LS | 3×(1×240)+1×120 | 0,256 | 0,0754 | 0,079 | 0,0193 | 0,0203 | 9,59 | 6,838 | |
| РЩ 1-РЩ 2 | 60,76 | ПвВнг-LS | 3×25+1×16 | 0,121 | 0,727 | 0,075 | 0,0877 | 0,0090 | 1,01 | 2,639 | |
| РЩ 1-РЩ 15 | 195,46 | ПвВнг-LS | 3×120+1×70 | 0,121 | 0,153 | 0,069 | 0,0185 | 0,0083 | 2,20 | 2,420 | |
| Итого: | 39,3 | - |
МИНОБРНАУКИ РОССИИ