150642 (594565), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Принимаем базисную мощность : SБ=100 МВА
В качестве базисного напряжения принимаем напряжение ступени короткого замыкания, в зависимости от которого вычисляется базисный ток:
-
UБ1 = 230 кВ
-
U
Б2 = 6,3 кВ
-
U
Б3 = 0,4 кВ
Расчетные выражения приведенных значений сопротивлений:
-
Энергосистема:
где Iотк.ном = 20 кА – номинальный ток отключения выключателя.
-
Воздушная линия 220 кВ:
где х0 = 0,35 Ом/км – удельное индуктивное сопротивление жилы кабеля на километр длины 11];
L1 = 20 км – длина линии.
-
Трансформатор ТДТН - 40 МВА:
Где Uк = 22% - напряжение короткого замыкания;
-
Кабельная линия 6 кВ на ввод КТП:
rкл = r0 L2
0,118 0,02
= 0,37
где r0 =0,118 Ом/км – удельное активное сопротивление жилы кабеля на километр длины [11].
-
Трансформатор ТМ-100 кВА:
XT2=
=4,5
где Sн.тр =0,1 МВА – номинальная мощность трансформатора КТП.
К
ороткое замыкание в точке К-1:
1. Результирующее сопротивление:
Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл = 0,0125 + 0,013 = 0,0255
-
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:
-
П
ериодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени t = ∞:
-
Ударный ток короткого замыкания:
iУ К-1 =
∙ КУ ∙ I П.О.К-1=
∙ 1,8 ∙ 11,8 = 30 кА
где КУ =1,8 –ударный коэффициент для сетей выше 1000 В [8].
Короткое замыкание в точке К-2:
Результирующее сопротивление:
Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 = 0,0125 + 0,013 + 0,55 =0,68
При коротком замыкании в точке К-2 будет действовать суммарный ток – от энергосистемы и от электродвигателей. При близком коротком замыкании напряжение на выводах электродвигателя оказывается меньше их ЭДС, электродвигатели переходят в режим генератора, и подпитывают током место повреждения.
-
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:
От системы:
От асинхронного двигателя мощностью 315 кВт:
Кратность пускового тока: Кп = 5,5 [3]
Определяем сверхпереходное сопротивление:
Хd''=1 / КП = 1 / 5,5 = 0,18
Сверхпереходный ток, генерируемый асинхронным двигателем:
I"АД=
кА
где Е" = 0,9 – сверхпереходная Э.Д.С., о.е. [8];
IАД = 38 А – номинальный ток двигателя;
Суммарный ток короткого замыкания:
I П.О.К-2 = I П.О.С.К-2 + IАД = 13,53+0,19 = 13,85 кА
-
Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени t = ∞:
От системы:
-
Ударный ток короткого замыкания:
От системы:
iУ. К-2 =
∙ КУ ∙ I П.О.С.К-2 =
∙ 1,8 ∙ 13,53 = 34,44 кА
От асинхронного двигателя мощностью 315 кВт:
iУ.АД =
∙ КУ ∙ I "АД =
∙ 1 ∙ 0,19 = 0,27 кА
Суммарный ударный ток короткого замыкания:
iУ.К-2 = iУ.. К-2 + iУ АД =34,44+0,27 = 34,71 кА.
Короткое замыкание в точке К-3:
1. Результирующее сопротивление:
Индуктивное сопротивление:
Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 + Х* кл =
= 0,0125+0,013+0,55+0,36=0,94
Активное сопротивление: r* РЕЗ = r* кл = 0,37
Результирующее полное сопротивление:
Z* РЕЗ =
= 1,01
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:
-
Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени
t = ∞:
-
Ударный ток короткого замыкания:
iУ К-3 =
∙ КУ ∙ I П.О.К-3=
∙ 1,8 ∙ 9,1 = 23,2 кА
Короткое замыкание в точке К-4:
1. Результирующее сопротивление:
Индуктивное сопротивление:
Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 + Х* кл + Х* т2 =
=0,0125+0,013+0,55+0,36+4,5=5,44
Активное сопротивление: r* РЕЗ = 0,8
Результирующее полное сопротивление:
Z* РЕЗ =
= 5,5
-
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:
-
Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени t = ∞:
-
Ударный ток короткого замыкания:
iУ К-4 =
∙ КУ ∙ I П.О.К-4 =
∙ 1,2 ∙26,2 = 66,7 кА
КУ=1,2 –ударный коэффициент при К.З. за трансформатором [8].
Результаты расчетов токов трехфазного короткого замыкания заносим в сводную таблицу 3.15.
Таблица 3.15. Сводная таблица расчета токов короткого замыкания.
| Точка К.З. | U ,кВ | I П.О (3) , кА | I ∞ (3) , кА | i У , кА |
| К-1 | 230 | 11,8 | 11,8 | 30 |
| К-2 | 6,3 | 13,85 | 13,85 | 34,89 |
| К-3 | 6,3 | 9,1 | 9,1 | 23,2 |
| К-4 | 0,4 | 26,2 | 26,2 | 66,7 |
3.9 Выбор аппаратов на напряжение выше 1000 В
1. Выбор высоковольтных выключателей.
На вводе РУ–6 кВ и на каждой отходящей линии устанавливаем ячейку комплектного распределительного устройства (КРУ). Выбираем по [6] ячейку КМ–1.
Таблица 3.16. Технические данные ячейки КМ-1
| Тип ячейки | UНОМ, кВ | IНОМ, А | Тип выключателя | Тип привода | |
| шин | шкафов | ||||
| КМ-1 | 6 | 1000 1600 2000 3200 | 630 1000 2000 3200 | ВМПЭ-10 | электро- магнитный ПЭ-11 |
Габариты шкафов ячейки: ширина–750 мм, глубина 2150 мм, высота 1200 мм.
В ячейку устанавливаем выключатель, трансформаторы тока.
-
На отходящих линиях к асинхронным двигателям РУ-6 кВ.
Выключатель ВМПЭ-10-20/630У3 – [6]
Таблица 3.17. Технические данные выключателя.
| Условие выбора | Паспортные данные | Расчетные данные |
| UНОМ ≥ UР | 10 кВ | 6 кВ |
| IНОМ ≥ IР | 630 А | 38 А |
| IОТК.НОМ ≥ I ∞ | 20 кА | 13,85 кА |
| IДИН ≥ IП.О. | 20 кА | 13,85 кА |
| iДИН ≥ iУ | 51 кА | 34,89 кА |
| ITEP2 ∙ tTEP ≥ I ∞2 ∙ (tЗ+tОТК) | 20 2 ∙ 3 = 1200 кА2 ∙ с | 13,85 2 ∙ (0,1 + 0,095) = = 37,4 кА2 ∙ с |
UР – рабочее напряжение, кВ;
IР – максимальный рабочий ток, А;
UНОМ – номинальное напряжение выключателя, кВ;
IНОМ – номинальный ток выключателя, А;
IОТК.НОМ – номинальный ток отключения выключателя, кА;
IДИН – максимальное действующие значение тока динамической стойкости, кА;
iДИН – максимальное ударное значение тока динамической стойкости, кА;
ITEP – допустимый ток термической стойкости, кА;
tTEP – время действия ток термической стойкости, с;
tЗ – время срабатывания защиты, с;
tОТК - полное время отключения выключателя, с.
-
На отходящих линиях РУ-6 кВ к трансформаторам ТМ-100/6.
Iр = 170,8 А
Выключатель ВМПЭ-10-20/630У3 [6].
Таблица 3.18. Технические данные выключателя.
| Условие выбора | Паспортные данные | Расчетные данные |
| UНОМ ≥ UР | 10 кВ | 6 кВ |
| IНОМ ≥ IР | 630 А | 170,8 А |
| IОТК.НОМ ≥ I ∞ | 20 кА | 9,1 кА |
| IДИН ≥ IП.О. | 20 кА | 9,1 кА |
| iДИН ≥ iУ | 52 кА | 23,2 кА |
| ITEP2 ∙ tTEP ≥ I ∞2∙ (tЗ+tОТК) | 20 2 ∙ 3 = 1200 кА2 ∙ с | 9,1 2 ∙ (0,1 + 0,095) = = 16,2 кА2 ∙ с |
-
Ячейка трансформатора РУ-220 кВ электрокотельной.
IР = 135,5 А
Выключатель ВМТ-220Б-220/1250 [6].
Таблица 3.19. Технические данные выключателя.
| Условие выбора | Паспортные данные | Расчетные данные |
| UНОМ ≥ UР | 220 кВ | 220 кВ |
| IНОМ ≥ IР | 1250 А | 135,5 А |
| IОТК.НОМ ≥ I ∞ | 25 кА | 11,8 кА |
| IДИН ≥ IП.О. | 25 кА | 11,8 кА |
| iДИН ≥ iУ | 65 кА | 30 кА |
| ITEP2 ∙ tTEP ≥ I ∞2 ∙ (tЗ+tОТК) | 25 2 ∙ 3 = 1875 кА2 ∙ с | 11,8 2 ∙ (0,01 + 0,08) = = 139,34 кА2 ∙ с |
-
Выбор разъединителей.
РУ-220 кВ электрокотельной.
IР = 135,5 А
Разъединитель РДЗ-220/2000 [7].
Таблица 3.20. Технические данные разъединителей.
| Условие выбора | Паспортные данные | Расчетные данные |
| UНОМ ≥ UР | 220 кВ | 220 кВ |
| IНОМ ≥ IР | 2000 А | 135,5 А |
| iДИН ≥ iУ | 100 кА | 30 кА |
| ITEP2 ∙ tTEP ≥ I ∞2∙ (tЗ+tОТК) | 50 2 ∙ 3 = 7500 кА2 ∙ с | 11,8 2 ∙ (0,01 + 0,08) = = 139,34 кА2 ∙ с |
-
Выбор измерительных трансформаторов тока.
1.На отходящих линиях РУ-6кВ к асинхронным двигателям насосов.
IНОМ. = 38 А
По [6] выбираем ТЛК-10-У3-50/5-0,5/10Р – трансформатор тока, с литой изоляцией, для КРУ;
Б3 = 0,4 кВ














