Расчет токов короткого замыкания
5.1. Расчет токов КЗ в высоковольтных сетях
Расчет токов короткого замыкания в высоковольтных сетях
Определим токи короткого замыкания в расчетных точках для схемы распределения электроэнергии (рисунок 2.2). Ток трехфазного КЗ на стороне 110 кВ в точке К1 ПКТП 110/6 составляют:
кА
кА
Расчет выполняем в системе относительных базисных величин.
Составляем схему замещения рисунок 5.1.
Рисунок 5.1 - Схема замещения электрической сети участка карьера для расчета токов КЗ
1. Принимаем базисную мощность МВА.
2. Определяем мощность короткого замыкания на стороне 110 кВ ПТЛА 110/6
МВА;
МВА,
где Uc = 1,05 Uн = 1,05×110 = 115 кВ – среднее напряжение.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Датааа |
Лист |
17 |
КП-140604.65-0804401.ПЗ |
4. Относительное базисное сопротивление трансформатора ТДН-10000/110/6 (на схеме замещения элемент № 2)
где - напряжение короткого замыкания трансформатора по справочной литературе;
МВА – номинальная мощность трансформатора.
5. Базисный ток в сети 6 кВ карьера
|
|
, кА,
где кВ.
6. Результирующее относительное базисное сопротивление от системы до точки К2
7. Ток КЗ в точке К2 от электрической системы в любой момент времени
кА;
кА;
8. Относительное базисное сопротивление участка № 1 воздушной (ВЛ) линий
где Ом/км – удельное индуктивное одного километра воздушной линии электропередачи, принимаемое в упрощенных расчетах одинаковым для любых сечений проводников; для кабельных линий Ом/км.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Датааа |
Лист |
18 |
КП-140604.65-0804401.ПЗ |
Таблица 5.1. - Сопротивления участков линий
|
|
|
| |||||
Номер участка сети | Номер элемента на схеме замещения | Длина ВЛ или КЛ, км | Xуд, Ом/км | Sб, МВА | Uб, кВ | |||
1 ВЛ | 3 | 1 | 0,4 | 1000 | 6,3 | 10,07 | ||
1 КЛ | 4 | 0,2 | 0,08 | 1000 | 6,3 | 0,4 | ||
2 ВЛ | 5 | 0,9 | 0,4 | 1000 | 6,3 | 9,03
| ||
2 КЛ | 6 | 0,2 | 0,08 | 1000 | 6,3 | 0,4 | ||
3 ВЛ | 7 | 0,6 | 0,4 | 1000 | 6,3 | 6,04 | ||
3 КЛ | 8 | 0,2 | 0,08 | 1000 | 6,3 | 0,4 | ||
4 ВЛ | 9 | 0,5 | 0,4 | 1000 | 6,3 | 5,04 | ||
4 КЛ | 10 | 0,2 | 0,08 | 1000 | 6,3 | 0,4 | ||
5 ВЛ | 11 | 1 | 0,4 | 1000 | 6,3 | 10,07 | ||
5 КЛ | 12 | 0,2 | 0,08 | 1000 | 6,3 | 0,4 |
9. Относительное базисное сопротивление синхронного двигателя экскаватора ЭКГ-4у
где - сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя, которое в упрощенных расчетах можно принимать для всех двигателей одинаковым равным 0,2.
МВА,
где - номинальная мощность электродвигателя кВт; - номинальный коэффициент мощности электродвигателя.
В таблице 5.2. приводятся относительные базисные сопротивления всех сетевых высоковольтных электродвигателей экскаваторов
Таблица 5.2. - Относительные базисные сопротивления электродвигателей
| |||||||||
Механизм, в котором стоит двигатель | Номер элемента на схеме замещения | Х"d | Pн, кВт | cosjн | Sн, МВА | Sб, МВА | о.е. | ||
№ 1 ЭКГ 4у | 12 | 0,2 | 250 | 0,85 | 1,389 | 1000 | 143,9 | ||
№ 2 ЭР 1250 | 11 | 0,2 | 630 | 0,9 | 2,23 | 1000 | 89,68 | ||
№ 3 ЭР 1250 | 2 | 0,2
| 250 | 0,85 | 1,389 | 1000 | 143,9 | ||
№ 4 ЭР 1250 | 3 | 0,2 | 630 | 0,9 | 2,23 | 1000 | 89,68 |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Датааа |
Лист |
19 |
КП-140604.65-0804401.ПЗ |
10. Результирующее базисное относительное сопротивление от двигателя экскаватора № 1 до точки КЗ К2 по схеме замещения
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Датааа |
Лист |
20 |
КП-140604.65-0804401.ПЗ |
11. Относительное начальное значение периодической составляющей тока КЗ 1 в точке К2 от электродвигателя экскаватора № 1
, о. е.
12. Относительное номинальное начальное значение периодической составляющей тока КЗ от электродвигателя экскаватора № 1
, о. е.
13. Коэффициенты затухания периодической составляющей тока КЗ для моментов времени 0; 0,05; 0,1; 0,2 с по типовым кривым (рисунок 2.3):
; ; .
14. Периодические составляющие тока КЗ от от двигателя для моментов времени 0; 0,05; 0,1; 0,2 с
кА;
кА
кА
кА
кА
= - для синхронного двигателя.
15. Ток ударный iу = 2,55 Iпt=0 = 2,55×0,57 = 1,45 кА.
|
|
16. Мощность короткого замыкания в период времени t = 0,2
МВА
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Датааа |
Лист |
21 |
КП-140604.65-0804401.ПЗ |
Рисунок 5.2. – Типовые кривые для синхронных двигателей.
Таблица 5.3. - Расчет токов короткого замыкания для участка карьера
| |||||||||||
№ п/п | Точка КЗ | Место КЗ | Режим КЗ | Uн, кВ | Iб, кА | Х*рез(б) | Генерирующие ветви | Относительные величины | |||
наименование | Sн, МВА | E"*0(б) | I*п0(б) | I*п0(ном) | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
1 | К1
| РУ 110кВ
| max | 110
| - | 0,35 |
Система
| ∞ | - | - | - |
2 | min | - | 0,27 | ∞ | - | - | - | ||||
3 | К2 | Шины распреде-лительно-го уст-ройства РУ-6 кВ | max | 6 | 91,75 | 10,85 | ∞ | - | - | - | |
4 | min | 10,77 | |||||||||
5 |
| 6 | 155,0 | ЭКГ 4у | 1,389 | 1,074 | 0,0069 | 4,97 | |||
6 | - | 6 | 99,11 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0108 | 4,84 | |||
7 | - | 6 | 96,12 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0112 | 4,87 | |||
8 | - | 6 | 118,34 | ЭР 1250 | 1,77 | 1,074 | 0,0091 | 5,14 | |||
10 |
|
|
| Сумма | - | - | - | - | |||
11 | К3 | Вводная коробка двигателя ЭКГ 4у | max | 6 | 91,75 | 21,32 | Система | ∞ | - | - | - |
12 | min | 21,24 | |||||||||
13 |
| 6 | 143,9 | ЭКг 4у | 1,389 | 1,074 | 0,0075 | 5,4 | |||
14 |
| 6 | 163,8 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0065 | 2,91 | |||
15 |
| 6 | 160,8 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0068 | 3,05 | |||
16 |
| 6 | 159,8 | ЭР 1250 | 1,77 | 1,074 | 0,0067 | 3,78 | |||
18 |
|
|
| Сумма | - | - | - | - | |||
19 | К4 | Вводная коробка двигателя ЭР 1250 | max | 6 | 91,75 | 20,28 | Система | ∞ | - | - | - |
20 | min | 20,20 | |||||||||
21 |
| 6 | 109,58 | ЭКГ 4у | 1,389 | 1,074 | 0,0098 | 7,05 | |||
22 |
| 6 | 89,68 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0120 | 5,38 | |||
23 |
| 6 | 105,55 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0102 | 4,57 | |||
24 |
| 6 | 104,55 | ЭР 1250 | 1,77 | 1,074 | 0,0103 | 5,82 | |||
26 |
|
|
| Сумма |
|
|
|
|
Продолжение таблицы 5.3.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
27 | К5 | Вводная коробка двигателя ЭР 1250 | max | 6 | 91,75 | 17,29 | Система | ∞ | - | - | - |
28 | min | 17,21 | |||||||||
29 | 6 | 100,15 | ЭКГ 4у | 1,389 | 1,074 | 0,0107 | 7,7 | ||||
30 |
| 6 | 99,11 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0108 | 4,84 | |||
31 |
| 6 | 89,68 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0120 | 5,38 | |||
32 |
| 6 | 95,12 | ЭР 1250 | 1,77 | 1,074 | 0,0113 | 6,38 | |||
34 |
|
|
| Сумма | - | - | - | - | |||
35 | К6 | Вводная коробка двигателя ЭР 1250 | max | 6 | 91,75 | 16,29 | Система | ∞ | - | - | - |
36 | min | 16,21 | |||||||||
37 |
| 6 | 128,81 | ЭКГ 4у | 1,389 | 1,074 | 0,0083 | 5,97 | |||
38 |
| 6 | 127,77 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0084 | 3,77 | |||
39 |
| 6 | 124,78 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0086 | 3,86 | |||
40 |
| 6 | 112,9 | ЭР 1250 | 1,77 | 1,074 | 0,0095 | 5,37 | |||
42 |
|
|
| Сумма | - | - | - | - | |||
43 | К7 | Подстанция ПСКТП-160/6/0,4 | max | 6 | 91,75 | 21,32 | Система | ∞ | - | - | - |
44 | min | 21,24 | |||||||||
45 |
| 6 | 164,84 | ЭКГ 4у | 1,389 | 1,074 | 0,0065 | 4,68 | |||
46 |
| 6 | 109,58 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0098 | 4,39 | |||
47 |
| 6 | 106,59 | ЭР 1250 | 2,23 | 1,074 | 0,0101 | 4,53 | |||
48 |
| 6 | 128,81 | ЭР 1250 | 1,77 | 1,074 | 0,0083 | 4,69 | |||
50 |
|
|
| Сумма | - | - | - | - |
Продолжение таблицы 5.3.
№ п/п | Точка КЗ | Коэффициенты затухания | Токи КЗ, кА | S 0,2, МВА | |||||||||
γt=0 | γt=0,05 | γt=0,1 | γt=0,2 | Iпt=0 | Iпt=0,05 | Iпt=0,1 | Iпt=0,2 | Iпt=∞ | iу | ||||
| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
1 | К1 | - | - | - | - | 18,09 | 46,13 | 3600 | |||||
2 | - | - | - | - | 14 | 34,7 | 2788 | ||||||
3 | К2 | - | - | - | - | 8,51 | 21,7 | 93,29 | |||||
4 | - | - | - | - | 8,45 | 21,54 | 92,63 | ||||||
6 | 0,9 | 0,71 | 0,65 | 0,63 | 0,57 | 0,45 | 0,41 | 0,40 | 0,40 | 1,45 | 4,3 | ||
7 | 0,91 | 0,72 | 0,66 | 0,65 | 0,90 | 0,71 | 0,65 | 0,64 | 0,64 | 2,29 | 7,02 | ||
8 | 0,91 | 0,72 | 0,66 | 0,65 | 0,93 | 0,74 | 0,68 | 0,68 | 0,68 | 2,37 | 7,45 | ||
9 | 0,92 | 0,73 | 0,68 | 0,66 | 0,77 | 0,61 | 0,57 | 0,55 | 0,55 | 1,96 | 6,03 | ||
10 | - | - | - | - | 11,68 | 11,02 | 10,82 | 10,78 | 10,78 | 29,77 | 118,1 | ||
| - | - | - | - | 11,62 | 10,96 | 10,76 | 10,72 | 10,72 | 29,61 | 117,43 | ||
11 | К3 | - | - | - | - | 4,31 | 10,99 | 47,25 | |||||
12 | - | - | - | - | 4,30 | 10,96 | 47,13 | ||||||
13 | 0,85 | 0,67 | 0,63 | 0,61 | 0,58 | 0,46 | 0,43 | 0,42 | 0,42 | 1,48 | 4,60 | ||
14 | 0,88 | 0,69 | 0,65 | 0,63 | 0,52 | 0,41 | 0,39 | 0,38 | 0,38 | 1,33 | 4,17 | ||
15 | 0,9 | 0,71 | 0,67 | 0,65 | 0,56 | 0,44 | 0,42 | 0,41 | 0,41 | 1,43 | 4,49 | ||
16 | 0,95 | 0,78 | 0,73 | 0,72 | 0,58 | 0,48 | 0,45 | 0,44 | 0,44 | 1,48 | 4,82 | ||
18 | - | - | - | - | 6,55 | 6,10 | 6 | 5,96 | 5,96 | 16,71 | 65,33 | ||
| - | - | - | - | 6,54 | 6,09 | 5,99 | 5,95 | 5,95 | 16,68 | 65,21 | ||
19 | К4 | - | - | - | - | 4,54 | 11,57 | 49,76 | |||||
20 | - | - | - | - | 4,52 | 11,52 | 49,55 | ||||||
21 | 0,87 | 0,67 | 0,63 | 0,62 | 0,78 | 0,60 | 0,57 | 0,56 | 0,56 | 1,99 | 6,14 | ||
22 | 0,89 | 0,69 | 0,64 | 0,63 | 0,98 | 0,76 | 0,70 | 0,71 | 0,71 | 2,50 | 7,78 | ||
23 | 0,91 | 0,71 | 0,66 | 0,65 | 1,04 | 0,78 | 0,73 | 0,72 | 0,72 | 2,65 | 7,89 | ||
24 | 0,95 | 0,78 | 0,73 | 0,72 | 0,90 | 0,73 | 0,69 | 0,68 | 0,68 | 2,30 | 7,45 | ||
25 | - | - | - | - | 8,24 | 7,41 | 7,23 | 7,21 | 7,21 | 21,01 | 79,02 | ||
| - | - | - | - | 8,22 | 7,39 | 7,21 | 7,19 | 7,19 | 20,96 | 78,81 | ||
Продолжение таблицы 5.3.
Мы поможем в написании ваших работ! |