Выбор схемы распределительных линий
К шинам 0,4 кВ через автоматы выкатного типа по радиальной схеме подключаем распределительные щиты (РЩ) и ЭП. Радиальная схема требует большие капиталовложения, то есть она менее экономична чем магистральная, но обеспечивает высокую надежность питания. Для компенсации реактивной мощности к каждой секции подключаем ККУ, так как окончательно приняли вариант с тремя трансформаторами, то и конденсаторных установок должно быть три. Принимаем к установке три ККУ типа УКН-0,38-150 мощностью 150 квар каждая.
Распределение нагрузки по секциям приведены в таблице 1.6. и рисунке 1.3.
Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания (к.з.) выполняется для того, чтобы проверить кабельные лини и другое выбранное высоковольтное оборудование в режиме к.з. Определенные токи к.з, необходимые для расчета релейной защиты и проверки его чувствительности.
Исходные данные:
Sк=85 МВА; Uк.з=5,5%; Sнт=630 кВА; Uн=6,3 кВ; DРк.з=7,6 кВт.
Составляем расчетную схему.
|
|
|
Рисунок 1.4 - Расчетная схема
Составляем схему замещения.
Х1=0,467 r1=0 X2=0,004 r2=0,04 X3=3,47 r3=0,12
Рисунок 1.5 - Схема замещения
Определяем сопротивление системы:
X1= , Ом (1.32)
|
|
где Uн – напряжение установки, кВ,
Sк – мощность к.з на шинах источника питания, МВА.
X1= =0,467 Ом.
Принимаем R1=0, тогда полное сопротивление в точке К1 равняется:
Z1=X1=0,467 Ом.
Определяем сопротивление КЛ.
Определяем реактивное сопротивление:
X2=X0×l, Ом (1.33)
где X0 – удельное индуктивное сопротивление, для КЛ напряжением 6 и 10 кВ, X0=0,08 Ом/км,
l – длина КЛ, км.
X2=0,08× 0,045=0,004 Ом.
Определяем активное сопротивление:
R2= , Ом (1.34)
где r – удельное сопротивление алюминия, r=0,0283 Ом´мм2 /м,
l – длина линии, которая равняется 45 м,
S – сечение проводника, 35 мм2 .
R2= =0,04 Ом.
Определяем сопротивление трансформатора.
Определяем реактивное сопротивление:
X3= , Ом (1.35)
где Uкз– напряжение к.з трансформатора, %,
Uн – напряжение установки, кВ,
SНТ – номинальная мощность трансформатора, МВА.
X3= =3,47 Ом.
Определяем активное сопротивление:
R3= , Ом (1.36)
где DРкз – мощность к.з трансформатора, кВт,
|
|
Uн – напряжение установки, кВ,
SНТ – номинальная мощность трансформатора, МВА.
R3= = 0,12 Ом.
Определяем полное сопротивление:
Z3= , Ом (1.37)
где R3 и X3 – активное и реактивное сопротивление трансформатора, Ом.
Z3= = 3,47 Ом.
Определяем ток трехфазного к.з, ударный ток и мощность к.з в точке К1.
Ток к.з.:
, кА (1.38)
где Uн – напряжение установки, кВ,
Z1 – полное сопротивление участка, Ом.
7,79 кА.
Ударный ток к.з.:
іу=Ку× × , кА (1.39)
где Ку – ударный коэффициент, принимаем согласно с [3] таблица 6.1 с.228 Ку=1,8,
– ток трехфазного к.з в точке К1, кА.
іу=1,8× ×7,79= 19,83 кА.
Выбираем выключатель на отходящей линии типа ВВ-10-630 согласно с [5] таблица П4.4 с. 630, как более надежный, удобный, пожаробезопасный Iоткл.выкл.=10 кА, iу=25 кА, tоткл=0,05 с.
Так как условие Iоткл.выкл= 10 кА > = 7,79 кА, выполняется, то ограничивать ток трехфазного короткого замыкания путем установки реактора между выключателем и кабельной линией не нужно.
Определяем мощность к.з. в точке К1:
= × × , МВА | (1.40) |
= ×6,3×7,79=85 МВА. |
Определяем ток короткого замыкания, ударный ток и мощность к.з. в точке К2.
|
|
Определяем сопротивление в точке К2:
ХSК2=Х1+Х2, Ом, | (1.41) |
где Х1 – сопротивление системы, Ом,
Х2 – реактивное сопротивление кабельной линии, Ом,
ХSК2=0,467+0,004=0,47 Ом. |
Определяем ток трехфазного к.з в точке К2:
, кА | (1.42) |
где ХSК2 – сопротивление в точке К2, Ом.
=7,73 кА |
Определяем ударный ток к.з. в точке К2:
iу К2=Ку× × , кА iу К2=1,8× ×7,73=19,68 кА. | (1.43) |
Определяем мощность к.з. в точке К2:
= × × , МВА | (1.44) | |
= ×6,3×7,73=84,35 МВА. | ||
Определяем токи и мощность к.з. в точке К3.
Определяем реактивное сопротивление в точке К3:
ХSК3=Х1+Х2+Х3, Ом ХSК3=0,467+0,004+3,47=3,93 Ом. | (1.45) |
Определяем активное сопротивление в точке К3:
RSК3 =R2+R3, Ом RSК3=0,04+0,12=0,16 Ом. | (1.46) |
Определяем полное сопротивление в точке К3:
ZSК3= , Ом | (1.47) |
где RSK3 и XSК3 – соответственно активное и реактивное сопротивление в точке К3, Ом.
ZSК3= Ом. |
Определяем ток трехфазного к.з. в точке К3:
, кА | (1.48) |
= 0,92 кА. |
|
|
Определяем ударный ток к.з. в точке К3:
iу к3=Ку× × , кА | (1.49) |
где – ток трехфазного к.з. в точке К3, кА.
iу к3=1,3× ×0,92=1,7 кА |
Определяем мощность к.з. в точке К3:
= × × , МВА = ×6,3×0,92=10,08 МВА. | (1.50) |
Определяем токи двухфазного к.з. в точках К1, К2, К3.
Определяем ток двухфазного к.з. в точке К1:
=0,865× , кА (1.51)
где - ток трехфазного к.з. в точке К3, кА.
=0,865×7,79=6,74 кА.
Определяем ток двухфазного к.з. в точке К2:
=0,865× , кА (1.52)
где - ток трехфазного к.з. в точке К2, кА.
=0,865×7,73=6,69 кА.
Определяем ток двухфазного к.з. в точке К3:
=0,865× , кА (1.53)
где - ток трехфазного к.з. в точке К3, кА.
=0,865×0,92=0,8 кА.
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.7.
Таблиця 1.7 - Расчет токов короткого замыкания
Точки к.з. | , кА | , кА | iу ,кА | , МВА |
К1 | 7,79 | 6,74 | 19,83 | 85 |
К2 | 7,73 | 6,69 | 19,68 | 84,35 |
К3 | 0,92 | 0,8 | 1,7 | 10,08 |
Определяем ток однофазного к.з. для выбора релейной защиты трансформатора:
, А (1.54)
где Uф – фазное напряжение, В,
Zт – прямое сопротивление трансформатора, берем согласно с [7] с.37 значение для ТМ-630-6/0,4 кВ Zт=0,014 Ом,
Zо тр – обратное сопротивление трансформатора, берем согласно с [7] с.37 каталожное значение для ТМ-630-6/0,4 кВ Zо тр =0,129 Ом.
А.
Определяем ток однофазного к.з. приведенного на стороне высшего напряжения 6,3 кВ трансформатора:
= , А (1.55)
где – ток однофазного к.з, приведенного на стороне низшего напряжения, А,
=4203,82× =266,91 А.
Проверяем выбранное сечение кабеля 6 кВ на термическую стойкость к токам к.з в точке К2:
Sмин= < Sст, мм2 (1.56)
где Sст – выбранное стандартное сечение кабеля, мм2,
– ток трехфазного к.з в точке К2, А,
С – коэффициент, соответствующий разнице выделенной теплоты в проводнике до и после короткого замыкания (принимаем согласно с [3] стр.245, для кабелей напряжением 6-10 кВ с алюминиевыми жилами С=85),
tпр – приведенное время тока к.з, с,
tпр=tпр.п+tпр.а , с (1.57)
где tпр.п – периодическая составляющая времени, с,
tпр.а – апериодическая составляющая времени, с.
Определяем tпр.п согласно с [3] рисунок 6.12 с.244.
Для этого необходимо определить действительное время протекания тока к.з.
t=tзащ+tоткл, с (1.58)
где tзащ – время срабатывания защиты, с, принимаем tзащ =0,35 с,
tоткл – время отключения выключателя, с, берем tоткл =0,05 с.
t=0,35+0,05=0,4 с.
Определяем отношение сверх переходного тока к установленному:
b``= , (1.59)
Согласно с [1] рисунок 6.12 с.244.:
b``=1,
tпр.п»0,35 с.
Определяем апериодическую составляющую времени:
tпр.а=0,05×b``2, с, (1.60)
где b``– отношение сверх переходного тока к установленному,
tпр.а=0,05×12=0,05 с,
tпр=0,4+0,05=0,45 с.
Рассчитываем минимальное сечение и проверяем условие (1.56):
Sмин=7730´ = 61,01 мм2,
35 мм2 > 61,01 мм2 .
Условие не выполняется, поэтому кабель марки АСБ-6 сечением 3´35 мм2 по термической стойкости и токам к.з. не проходит. Принимаем ближайшее к расчетному минимальному стандартное сечение, которое равняется 70 мм2. Окончательно принимаем кабель АСБ-6-3´70.
Дата добавления: 2018-10-25; просмотров: 169; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!