Projekt stacji transformatorowo.doc

17

Projekt stacji transformatorowo-rozdzielczej

1) Dobór kabli energetycznych

         Kabel składa się z jednego lub więcej żył izolowanych zaopatrzonych w szczelną powłokę chroniącą izolację żył przed wilgocią, wpływami chemicznymi i innymi oddziaływaniami środowiska.

         Obecnie jako izolacje stosuje się polwinit (PVC), polietylen termoplastyczny (X) oraz polietylen usieciowany (S). Gdy kable układane są w warunkach narażeń mechanicznych muszą mieć zewnętrzny pancerz wykonany z taśm lub drutów taśm. Druty opancerzone mają zewnętrzną osłonę wykonaną z polwinitu, chroniącą pancerz kabla przed wpływami środowiska. Żyły kabla wykonane z miedzi lub aluminium dla przekrojów większych od 35mm2 są zwykle budowane jako sektorowe. Obciążalność długotrwała jest to wartość skuteczna prądu o stałej wartości, który przepływając przez przewód o przekroju s i danej konstrukcji znajdującej się w temperaturze granicznej dopuszczalnej długotrwale. Idd – zależy od metalu i przekroju żył stosowanej izolacji, konstrukcji kabla, sposobu ułożenia określając intensywność oddawania ciepła do otoczenia.

         Obciążalność kabli określona jest w normie PN-IEC 60364-523. W normie tej wyróżniono kilkanaście sposobów ułożenia przewodów oznaczonych A-Q i podano 26 tablic obciążalności.

         Ważne znaczenie m temperatura obliczeniowa υ0 przyjmujemy zwykle 3000C dla kabli prowadzonych w powietrzu oraz 200C dla kabli w ziemi. W przypadku innej temperatury otoczenia należy stosować współczynniki poprawkowe. Dobór kabli należy przeprowadzić ze względu na: napięcie znamionowe, miejsce i sposób ułożenia, spodziewanego obciążenia prądowego, dopuszczalnego spadku napięcia. Prądy zwarciowe i czasy trwania zwarcia i spodziewane narażenia mechaniczne.

         Kolejność postępowania przy wyborze przekroju:

              $ wyznaczenie przekroju ze względu na obciążalność prądową długotrwałą,

              $ sprawdzenie spadku napięcia mniejszego od wartości granicznej dopuszczalnej,

              $ sprawdzenie, czy przekroje przewodów są wystarczające ze względu na cieplne działanie prądów przeciążeniowych i zwarciowych.

A) Wyznaczenie przekroju przewodu ze względu na obciążalność długotrwałą:

         Doboru wykonuje się na podstawie tabel obciążalności Idd dla obranego typu kabla i sposobu jego ułożenia.

         Wybiera się najmniejszy z przekrojów, którego obciążalność długotrwała Idd jest większy od prądu obciążeniowego Idd = Iz > Ib, moc szczytowa

                             ▪ kz – współczynnik zapotrzebowania na moc.

Obciążenie szczytowe wewnętrznych liniach zasilanych w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych oblicza się jako iloczyn sumy mocy wszystkich mieszkań zasilanych z danej WLZ i współczynnika jednoczesności kj zależnego od liczby mieszkań. Przy zasilaniu trójfazowym:

         Przy obciążeniu dorywczym kabel o obciążeniu Iz może być obciążony prądem Izd = kd.Iz, gdzie kd:

Gdzie:

                             ▫ td – czas trwania dorywczego;

                             ▫ T – cieplna stała czasowa obwodu podawana w tabelach;

Obciążalność prądowa przewodów jest określona dla danej temperatury υdd, υ0. Gdy przewody pracują w temperaturze υ0’ ≠ υ0 to ich przeciążalność długotrwała jest równa:

                        .

B) Wyznaczenie przekroju przewodów ze względu na dopuszczalny spadek napięcia:

         W instalacjach elektrycznych nie przemysłowych dopuszczalne spadki napięcia na obwodach odbiorczych brane od licznika do dowolnego odbiornika nie powinny przekraczać 3%, czyli ΔU≤3%. Dopuszczalne spadki napięcia w liniach zasilających ΔULZd, czyli od złącza do licznika, zależą od wartości przesyłanej mocy.

         Spadek napięcia od złącza do odbiornika nie może przekraczać 4%. Spadek napięcia w % na długości toru l, wykonanej przewodem o przekroju s i przewodności γ:

         * dla linii i instalacji jednofazowej:

         * dla linii i instalacji trójfazowej:

                             R, X – rezystancja i reaktancja.

C) Dobór przekroju kabli ze względu na nagrzewanie prądem zwarciowym

         Decydującą rolę odgrywa dopuszczalna temperatura kabla. Czas trwania zwarcia ie przekracza 3s. W tabelach podawana jest wartość 1-sekundowej obciążalności zwarciowej rozumianej jako gęstość prądu zwarciowego A/mm2, który płynąc wciągu jednej sekundy nie spowoduje przekroczenia prądu dopuszczalnej temperatury.

Dla zwarć trójfazowych t ≤ 3s obciążalność zwarciowa kabla obliczamy:

                             Ithk – obciążalność zwarciowa przy przepływie prądu tn;

                             jth1 – gęstość prądu zwarciowego jednosekundowego w A/mm2;

                             S – przekrój kabla

                             Smin – minimalny przekrój kabla

2) Zasady doboru aparatów elektrycznych

▪ wymagania ogólne,

▪ warunki środowiskowe (klimat, temperatura pracy aparatów),

▪ warunki napięciowe,

▪ obciążenia prądami roboczymi,

...