Выбор схемы и параметров сети 0, 4 кВ

При построении схемы сети 0,4 кВ следует обратить внимание на требуемый уровень надёжности электроснабжения потребителей электроэнергии. К первой категории надёжности в проектируемом районе относятся: электродвигатели и другие электроприёмники противопожарных устройств, системы пожарной и охранной сигнализации в общеобразовательных школах, детских дошкольных учреждениях, поликлинике. В схемах электроснабжения района для приёмников 1 категории предусматривается необходимость устройства АВР непосредственно на вводе [6]. Ко 2 категории относятся: жилые дома в 6 этажей и выше, административно-общественные здания, ЦТП, поликлиника, магазины с торговыми залами общей площадью более 220 кв.м.

Все остальные электроприёмники относятся к 3 категории [1].

На напряжении 10 кВ выбрана двухлучевая схема электроснабжения с двух трансформаторными ТП, поэтому разумно принять для сети 0,4 кВ двухлучевую схему с односторонним питанием от разных секций одной ТП [1].

Сети 0,4 кВ могут выполняться по радиальной, магистральной и смешанной схемам.

По радиальной схеме от ТП отходят питающие линии без разветвлений к отдельным электроприемникам.

При магистральной схеме к одной питающей линии с учетом удобной транспортировки присоединяются несколько распределительных пунктов.

В проектируемом районе наиболее рационально применить смешанную схему, т.к. группы потребителей могут запитываться по магистральной схеме, а отдельные потребители, также как банк — по радиальной.

Система внутреннего электроснабжения коммунально-бытовых потребителей в зависимости от характера потребителей, их электрической нагрузки, ответственности электроприемников может быть достаточно сложной.

Как правило, местом разграничения городской электрической сети и внутренней сети потребителя является вводно-распределительное устройство (ВРУ). Оно предназначается также для защиты городской сети от возможных повреждений во внутренней сети потребителя и распределение электроэнергии между группами внутренних сетей электроустановок.

ВРУ выполняются в виде одной или двух-трех специфических панелей, схемное и конструктивное решение которых имеет целевое назначение, предназначенное для группы конкретных потребителей, например ВРУ для жилых домов, детских учреждений и т. п.

Схема электроснабжения электроприёмников 1 категории надёжности (потребитель а) в данном случае содержит дублирование всех элементов сетей, включая вводы 0,38 кВ к электроприёмникам. Схема предусматривает две не связанные между собой системы электроснабжения. При повреждении любого элемента одной из систем питание электроприёмников 1 категории срабатывает устройство АВР, переключаясь на вторую (резервную) систему.

Схемы выполнения второй части ВРУ, предназначенной для распределения электроэнергии среди электроприёмников определяются электроустановками потребителей. Как правило, электрические сети 0,38 кВ выполняются по радиальной схеме. При этом предусматриваются самостоятельные сети для силовых установок и приемников освещения.

К силовым установкам относятся лифты, вентиляция, технологическое оборудование потребителей, пожарные насосы и т. п.

Различают питающие и распределительные (групповые) сети. Под питающей сетью понимают совокупность питающих линий от вводного устройства до силовых распределительных пунктов (щитов) в осветительных сетях. Распределительной или групповой сетью называется совокупность линий от силовых пунктов или групповых щитков до электроприёмников. Вертикальный участок линий между этажами зданий называется стояком.

Невзирая на простоту и наглядность радиального принципа построения электрических схем, электрические сети потребителей получаются разветвлёнными большим числом разнообразных распределительных устройств и защитных аппаратов. Электроприёмники 1 категории питаются от секции № 1 ВРУ, которая присоединяется непосредственно к вводам. Силовые электроприёмники 5 присоединяются к секции № 2, связанной с силовым вводом № 2(В2). В качестве коммутационной и защитной аппаратуры в схеме применены автоматы. В равной мере используются рубильники и плавкие предохранители. Каждое ВРУ снабжается устройством для подавления радиопомех, при необходимости устройством автоматического управления освещением лестниц [1].

На вводе в здание в подвальном помещении установлено вводное распределительное устройство (ВРУ). Здание относится к электроприёмникам 2 категории. Питание осуществляется от ТП с двумя трансформаторами мощностью S_ном.тр=630 кВ*А каждый.

На данном этапе проектирования необходимо выбрать сечения сети 0,4 кВ. Основным требованием является допустимая потеря напряжения.

Ток в кабеле:

— в нормальном режиме:

(А);

— в послеаварийном режиме:

(А),.

где: S_р— номинальная расчётная мощность жилых домов и общественных зданий, кВ*А.

nколичество питающих кабелей;

U_н — номинальное напряжение сети, кВ.

Допустимый ток кабеля[1]:

I_доп=R_1*R_2*R_3*I_н.д,(А),.

где: R₁-коэффициент загрузки кабельной линии: в нормальном режиме R₁=0.57; в послеаварийном режиме R₁=1.15 для электроприёмников 2 категории надёжности [1].

R₂-поправочный коэффициент на ток для кабелей в зависимости от температуры окружающей среды, R₂=1.0;

R₃— поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле, R₃=0.9 — для двух кабелей, R₃=0.8 — для четырех кабелей лежащих в земле, расстояние в свету 100 мм[10, таблица П 3.3];

I_н.д — номинально допустимая токовая нагрузка кабеля при расчётных условиях прокладки, согласно[3].

Пример расчёта выбора сечения сети 0,4 кВ.

Зданий № 2−10−1 от ТП№ 1:

=302,62, кВт;

=117,048, квар;

=324,467, кВ*А;

=246,5, А;

=493, А.

Выбираем кабель марки 2*(ААШвУ — 3*150+1*50), в соответствии с рекомендациями [4]. Выбор схемы, коммутационного оборудования и защитной аппаратуры внутри здания не производим, так как ВРУ, осуществлён типовым проектом.

Проверяем выбранное сечение по потере напряжения.

Для жилых домов наибольшие допустимые потери напряжения составляют не более 3.5% в нормальном режиме и не более 7% в послеаварийном режиме [1].

(%),.

r_к.л., x_к.л. — активное и индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом:

(Ом),.

(Ом),.

где: r₀, x₀— активное удельное и индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом/км;

Lдлина кабельной линии, км;

n — число работающих кабелей.

По формулам 2.4.5 и2.4.6 находим:

L =0,26, км;

r₀=0,208, Ом/км;

x₀=0,079, Ом/км;

0.1 352, Ом;

=0.514, Ом;

Потери напряжения на линии составляют по формуле 2.4.4:

— в нормальном режиме:

=3,25%3.5%;

— в послеаварийном режиме:

=2*3,25%=6,5%7%.

Условие выполняется.

Примечание: для прокладки кабельных линий используем кабель ААШвУ — с алюминиевой жилой, в алюминиевой оболочке с наружным покровом из вулканизированного поливинилхлоридного шланга, усиленный [1].

При прокладке кабельных линий необходимо учитывать требования СНиП 2.07.01−89, в которых нормируется расстояния от силовых кабелей до:

• — фундаментов зданий, не менее 0.6 метра;
• — бортового камня улицы, дороги не менее 1.5 метра;
• — фундаментов опор ЛЭП до 1 кВ наружного освещения не менее 0.5 метра.