125109 (593070), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

Схема замещения представляет собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи – электрическими. Точки короткого замыкания выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприемнике. Точки короткого замыкания нумеруются сверху вниз, начиная от источника.

1. Составляем схему замещения (рисунок 10.1) и нумеруем точки короткого замыкания в соответствии с расчетной схемой.

2. вычисляем сопротивления элементов и наносим на схему замещения.

– Для системы:

(10.1)

где – ток системы, А;

- полная мощность трансформатора, кВ·А;

- напряжение системы, кВ.

А

Данные для трансформатора берем по таблице 1.9.1 [15.60]

Rт = 2 мОм, Хт = 8,5 мОм, Zт = 81 мОм

Данные для автоматов берем по таблице 1.9.3 [15.60]

1SF R1SF = 0.1 мОм Х1SF = 0.1 мОм RII1SF = 0.15 мОм

АII/2 R А II/2=0,15 мОм Х А II/2= 0,17 мОм RII А II/2= 0.4 мОм

А1 RА1 = 0,4 мОм ХА1 = 0,5 мОм RII A1 = 0,6 мОм

– Для кабельной линии КЛ 1

Данные для кабельной линии берем по таблице 1.9.5 [15.60]

КЛ 1:

Так как в схеме один кабель, то:

– Для кабельной линии КЛ 2

Данные для кабельной линии берем по таблице 1.9.5 [15.60]

КЛ 2:

Так как в схеме два параллельных кабеля, то:

Rкл2=

– Для кабельной линии КЛ 3

Данные для кабельной линии берем по таблице 1.9.5 [15.60]

КЛ 3:

Так как в схеме один кабель, то:

– Для шинопровода

Данные для шинопровода берем по таблице 1.9.7 [15.60]

Для ступеней распределения берем данные по таблице 1.9.4 [15.60]

Rc1 = 20 мОм Rc2 = 25 мОм

3. Упрощаем схему замещения, вычисляем эквивалентные сопротивления на участках между точками короткого замыкания и наносим на схему (рисунок 10.3).

Rэ1 = Rкл1 + Rт + R1SF + RII1SF + Rc1 (10.2)

Rэ1 = 28,1 + 2 + 0,1 + 0,15 + 20 = 50,35 мОм

Хэ1 = Хкл1 + Хт + Х1SF (10.3)

Хэ1 =2,8 + 8,5 +0,1 = 11,4 мОм

Rэ2 = RАII/2 + RIIA/2 + Rкл2 + Rш + Rc2 (10.4)

Rэ2 = 0,15 + 0,4 + 0,425 + 0,42 + 25 = 26.39 мОм

Хэ2 = ХАII/2 + Хкл2 + Хш (10.4)

Хэ2 = 0,17 + 0,4 + 0,42 = 0,99 мОм

Rэ3 = RА1 + RIIA1 + Rкл3 (10.5)

Rэ3 = 0,4 + 0,6 + 40,5 = 41,5 мОм

Хэ3 = ХА1 + Хкл3 (10.6)

Хэ3 = 0,5 + 12 = 12,5 мОм

4. Вычисляем сопротивления до каждой точки короткого замыкания и заносим данные в «Сводную ведомость».

Rк1 = Rэ1 = 50,35 мОм Хк1 = Хэ1 = 11,4 мОм

(10.7)

мОм

Rк2 = Rэ1 + Rэ2 = 50,35 + 26,39 = 76,74 мОм

Хк2 = Хэ1 + Хэ2 = 11,4 + 0,99 = 12,39 мОм

мОм

Rк3 = Rк2 + Rэ3 = 76,74 + 41,5 = 118,2 мОм

Хк3 = Хк2 + Хэ3 = 12,39 + 12,5 =24,89 мОм

мОм

Rк1/ Хк1 = 50,35/11,4 = 4,4

Rк2/ Хк2 = 76,74/12,39 = 6,2

Rк3/ Хк3 = 118,2/24,89 = 4,74

5. Определяем коэффициент Ку и q

(10.8)

где Ку – ударный коэффициент, равный 1 [15.59]

(10.9)

где q – коэффициент действующего значения ударного тока

6. Определяем трехфазные и двухфазные точки короткого замыкания и заносим в «Сводную ведомость».

(10.10)

кА

кА

кА

(10.11)

где – действующее значение ударного тока, кА

кА

кА

кА

(10.12)

кА

кА

кА

(10.13)

кА

кА

кА

Таблица 10.1 Сводная ведомость токов КЗ

Точка КЗ	Rк, мОм	Хк, мОм	Zк, мОм	Rк / Хк,	Ку	q	, кА	, кА	, кА	, кА	Zп, мОм	, кА
К1	50,35	11,4	51,62	4,4	1	1	4,48	6,32	4,48	3,87	20	5,47
К2	76,74	12,39	77,73	6,2	1	1	2,82	3,98	2,82	2,43	46,7	2,98
К3	118,2	24,89	120,79	4,74	1	1	1,81	2,55	1,81	1,56	129,9	1,4

7. составляется схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ (рисунок 10.2) и определяются сопротивления.

Рисунок 10.2

Для кабельных линий:

Хпкл2 = х0п · L кл2 = 0,15 · 5 = 0,75 мОм

R пкл2 =2 r0 · L кл2 = 2 · 0,085· 5 = 0,85 мОм

R пш = r0 пш · Lш = 0,42 · 2 = 0,84 мОм

Х пш =х0 пш · Lш = 0,42 · 2 = 0,84 мОм

R пкл3 =2 r0 · L кл3 = 2 · 0,27· 150 = 81 мОм

Хпкл3 = х0п · L кл3 = 0,15 · 150 = 22,5 мОм

Z п1 = 20 мОм

R п2 = Rс1 + R пкл2 + R пш + Rс2 = 20 + 0.85 + 0.84 + 25 = 46.69 мОм

Хп2 = Хпкл2 + Х пш = 0,75 + 0,84 = 1,59 мОм

Z п2 = мОм

R п3 = R п2 + R пкл3 =46,69 + 81 = 127,7 мОм

Хп3 = Хп2 + Хпкл3 = 1,59 + 22,5 = 24,09 мОм

Z п3 = мОм

= 0,23·10³/ (15 + 81/3) = 5,47 кА

= 0,22·10³/(46,7 + 81/3) = 2,98 кА

= 0,22·10³/(129,9 + 81/3) = 1,4 кА

Результаты расчета токов короткого замыкания представлены в «Сводной ведомости токов КЗ», таблица 10.1.

10.1 Проверка элементов цеховой сети

Для уменьшения последствий аварий в электрической сети при коротких замыканиях необходимо обеспечить быстрое отключение поврежденного элемента сети, выбирать аппаратуру таким образом, чтобы она была устойчивой при кратковременном воздействии тока короткого замыкания.

Аппараты защиты проверяют на:

– надежность срабатывания;

– отключающую способность;

– отстройку от пусковых токов.

1. Согласно условиям по токам короткого замыкания автоматы защиты проверяются:

а) на отключающуюся способность

1SF: 31 > 1,41·4,48 кА

АII/2: 25 > 1,41·2,82 кА

А1: 12,5 > 1,41·1,81 кА

Автоматы при коротком замыкании отключаются не разрушаясь.

б) на надежность срабатывания

1SF: 3,87 ≥ 3·1,28 кА

АII/2: 2,43 ≥ 3·0,4 кА

А1: 1,56 ≥ 3·0,16 кА

Надежность срабатывания автоматов обеспечена.

в) на отстройку от пусковых токов. Учтено при выборе К0 для I у(кз) каждого автомата.

I у(кз) ≥ Iп для электродвигателя

I у(кз) ≥ Iпик для распределительного пункта

2. Согласно условиям проводники проверяются:

– на термическую стойкость

КЛ 2 (1СШ – 1ШР)

; 2 х 185 > 40,4 мм²

(10.1.1)

где – термический коэффициент, для алюминия равный 11 [15.72];

мм²

- приведенное время действия токов короткого замыкания, равный 1,7 (1 ступень) [15.72];

КЛ 3 (1ШР – Трансформатор М2/1)

; 120 > 18,9 мм²

мм²

По термической стойкости кабельные линии удовлетворяют.

– на соответствие выбранному аппарату защиты. Учтено при выборе сечение проводника

220 А > 1·1,25·160 = 200 А 220 А > 200 А

3. Согласно условиям шинопровод проверяется:

– на динамическую стойкость:

(10.1.2)

где – допустимое механическое напряжение в шинопроводе, Н/см²;

– фактическое механическое напряжение в шинопроводе, Н/см².

Для медных шин Н/см, [15.70]

(10.1.3)

(10.1.4)

где Ммакс – наибольшей изгибающей момент, Н·см;

W – момент сопротивления сечения, см³;

l – длина участка, км;

- максимальное усилие на шину, Н.

Момент сопротивления находим по формуле [15.69]:

W = b·h²/6

Так как Lш = 2 м (расстояние от начала ответвления), то достаточно иметь один пролет l = 3 м, тогда:

(10.1.5)

где l – длина пролета между соседними опорами, см;

а – расстояние между осями шин, см;

iу – ударный ток короткого замыкания, трехфазный, кА.

Н

см³

Ммакс = 0,125 · 83,6 · 3 · 10² = 3135 Н·см

Н/см

(14·10³) (0,591·10³)

Шинопровод динамически устойчив.

– на термическую стойкость:

Sш ≥ Sш.тс (10.1.6)

где Sш – фактическое сечение шинопровода, мм²;

Sш.тс – термически стойкое сечение шинопровода, мм²;

Sш = b·h = 5·80 = 400 мм²

мм²

где = 6 = для меди [15.70]

(400 мм²) Sш ≥ Sш.тс (22 мм²)

Шинопровод термически устойчив, следовательно, он выдержит кратковременно нагрев при коротком замыкании до 200ºС.

11. Релейная защита цехового трансформатора

В условиях эксплуатации возможны повреждения отдельных элементов системы электроснабжения.

Релейной защитой называют комплект специальных устройств обеспечивающий автоматическое отключение поврежденной части электрической сети, установки.

Релейная защита и автоматика должны удовлетворять ряду требований, основными из которых являются селективность, чувствительность, быстродействие, надежность.

Характеристики

Список файлов ВКР