пояснительная записка (1232552), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

5.2 Расчет максимальных токов короткого замыкания

5.2.1 Расчетная схема электроустановки

Расчетным видом КЗ при проверке проводников и электрических аппаратов на электродинамическую и термическую стойкость является трехфазное КЗ, при максимальной мощности источника питания. Расчет выполняется в именованных единицах по методическим указаниям [6]. Расчетная схема электроустановки приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Расчетная схема электроустановки

Рисунок 4.2 - схема замещения расчетной схемы

Сверхпереходное ЭДС синхронных генераторов, определяется по формуле:

, (4.2)

где - фазное напряжение на выводах синхронного генератора в момент, предшествующий КЗ, равно 6062 В; - ток статора, принимается равным номинальному току генератора 137 А; - сверхпереходное сопротивление генератора, Ом; - угол сдвига фаз напряжения и тока равен arccos(0,8)=36,87 град. эл.

Сверхпереходное сопротивление генератора, определяется по формуле:

, (4.3)

где - паспортное значение сверхпереходное сопротивление генератора в о.е.;

S_ном.СГ – номинальная полная мощность синхронного генератора, равно 2,5 МВА.

;

.

4.2.2 Расчет токов короткого замыкания в РУ-10 кВ

Эквивалентное сопротивление однотипных генераторов согласно рис. 4.2 определяется по формуле:

. (4.4)

Индуктивное сопротивление воздушной линии 10 кВ определяется по формуле:

, (4.5)

где х_уд – удельное индуктивное сопротивление линии 10 кВ, равно 0,3 Ом/км [4]; L – длина воздушной линии, равно 635 м.

Активное сопротивление воздушной линии 10 кВ определяется по формуле:

, (4.6)

где r_уд – удельное активное сопротивление провода СИП-3 сечением 50 мм², равно 0,72Ом [4].

;

.

Полное результирующие сопротивление до точки К-1 определяется по формуле:

; (4.7)

.

Начальное действующие значение периодической составляющей тока КЗ определяется по формуле:

; (4.8)

.

Ударный ток короткого замыкания в точке К-1 определяется по формуле:

, (4.9)

где k_уд – ударный коэффициент.

, (4.10)

где Т_а – постоянная времени затухания цепи КЗ, с.

, (4.11)

где f – частота электрической сети, равно 50 Гц.

;

;

.

4.2.3 Расчет токов короткого замыкания в РУ-0,4 кВ

Точка короткого замыкания К-2 находится на стороне НН трансформатора подстанции, все сопротивления и ЭДС приводятся к напряжению данной ступени.

Результирующие сопротивление генераторов и линий приведенное к ступени среднего напряжения 0,4 кВ, определяется по формуле:

, (4.12)

где U_ср1 и U_ср2 – средние напряжения ступени, равны соответственно 10,5 кВ и 0,4 кВ.

.

Активное сопротивление трансформатора ТМ-400 определяется по формуле:

, (4.13)

где P_к – потери короткого замыкания в трансформаторе, равно 5,5 кВт; S_т.ном – номинальная мощность трансформатора, равно 400 кВА.

Индуктивное сопротивление трансформатора определяется по формуле:

, (4.14)

где u_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, равно 4,5%.

;

.

Полное сопротивление трансформатора:

. (4.15)

Результирующие сопротивление до точки К-2:

. (4.16)

Начальное действующие значение периодической составляющей тока КЗ для точки К-2 определяется по формуле:

. (4.17)

Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле:

, (4.18)

где k_уд – ударный коэффициент, определяется по кривой зависимости от соотношения (r/x) цепи КЗ [6].

.

Начальное действующие значение периодической составляющей тока КЗ для точки К-2 на стороне ВН трансформатора определяется по формуле:

. (4.19)

4.3 Расчет минимальных токов короткого замыкания

Значение минимальных токов КЗ необходимо для правильной настройки и выбора устройства защиты. Расчетная схема в минимальном режиме аналогично рисунку 4.1, в работе находится только один синхронный генератор.

Начальное действующие значение тока КЗ в точке К-1 определяется по формуле:

; (4.20)

.

Для приближенного определения действующего значения периодической

составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от синхронных генераторов напряжением 6-10 кВ в автономных системах электроснабжения следует использовать типовые кривые, представленные [6, рис. 5.7].

Электрическая удаленность точки КЗ от синхронной машины определяется выражением:

, (4.21)

где I_ном – номинальный ток генератора, равен 137 А

.

Действующие значение периодической составляющей в заданный момент времени t определяется по формуле:

, (4.22)

где - коэффициент определяемый по типовой кривой, для заданного момента времени, для времени t=0,1 с равен 0,73, для t=1,4 с равен 0,65.

;

.

Сопротивление системы определяется по формуле:

; (4.23)

.

Результирующие сопротивление до точки К-2:

, (4.24)

где Z_T – полное сопротивление трансформатора, по формуле (4.15).

Начальное действующие значение тока КЗ в точке К-2:

(4.25)

Начальное действующие значение периодической составляющей тока КЗ для точки К-2 на стороне ВН трансформатора по формуле (4.19):

Электрическая удаленность точки КЗ от синхронной машины:

Действующие значение периодической составляющей в заданный момент времени t=0,1 с и t=1,4 с:

Таблица 4.1 Результаты расчетов токов трехфазного КЗ

Расчет токов однофазных КЗ в сетях до 1кВ необходим для обеспечения надежной работы защиты при минимальных значениях тока КЗ в конце защищаемой линии. В соответствии с требованиями ПУЭ для надежного отключения поврежденного участка сети наименьший расчетный ток КЗ должен превышать номинальный ток плавкой вставки не менее, чем в три раза.

В минимальном режиме в расчетной схеме см. рис 4.3 в работе только один синхронный генератор.

Рисунок 4.3 Расчетная схема электроустановки для однофазного КЗ

Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ рассчитывают по формуле [7] :

, (4.26)

где r_1Σ и х_1Σ – суммарное активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности, мОм; r_0Σ и х_0Σ – суммарное активное и индуктивное сопротивление нулевой последовательности, мОм.

Активное сопротивление шинопровода рассчитывают по формуле:

, (4.27)

где r_уд – удельное активное сопротивление алюминиевой шины размером 60х8мм, при температуре 65 ºС равно 0,074мОм/м [ 9, приложение 6]; L – длина шинопровода, равно 10м.

.

Индуктивное сопротивление шинопровода определяется по формуле [9, приложение 1]:

(4.28)

где d –расстояние между шинами, равно 0,2м; g₀ – среднее геометрическое расстояние, для шины прямоугольного сечения рассчитывается по формуле (4.33), м.

, (4.29)

где b и h – размеры сторон прямоугольника, м.

;

.

Активное и индуктивное сопротивление нулевой последовательности фазы шинопровода принимают ориентировочно по формулам [7, приложение 1]:

; (4.30)

, (4.31)

где r_нп – активное сопротивление нулевой шины, принимается равной r_ш, мОм.

Таблица 4.2 - Расчет токов однофазного КЗ

5 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ

5.1 Выбор оборудования РУ-10 кВ

РУ-10 кВ комплектуется двумя камерами сборными одностороннего обслуживания серии КСО-393М, в состав камер входит разъединитель РВЗ-10/630 11; вакуумного выключателя BB/TEL; трансформаторов тока ТОЛ-10. Ввод в силовой трансформатор ТМ400/10-0,4 с РУ-10 кВ выполнен кабелем, проложенным в трубе. Существующий кабель марки ААШВ-10 заменен на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвП-10.

Характеристики

Список файлов ВКР