151284 (598928), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

(20)

де Z_м – повний опір електричної мережі, Ом;

Z_еп – повний опір короткого замикання асинхронного двигуна, Ом.

,(21)

де Z_л – повний опір лінії від трансформатора до двигуна, Ом,

Z_т – повний опір трансформатора, Ом.

, (22)

де r_oi, x_oi – питомі опори проводів i–тої ділянки лінії [1 с.458; 9 с. 93], Ом/км;

l_i – довжина i–ї ділянки лінії, км.

, (23)

де U_к% – напруга короткого замикання трансформатора [1 с.473], %;

U_н – номінальна напруга трансформатора зі сторони низької напруги, кВ;

S_нт – номінальна потужність трансформатора (проектованої ТП 10/0,4 кВ), кВА.

, (24)

де U_н – номінальна напруга мережі, В;

k_i – кратність пускового струму електродвигуна;

I_нд. – номінальний струм електродвигуна (каталожні дані), А.

9 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ

Розрахунок струмів короткого замикання (к.з.) виконується з метою вибору і перевірки обладнання, струмоведучих частин на термічну та динамічну стійкість в режимах коротких замикань, проектування релейного захисту, грозозахисту, пристроїв заземлення.

Для визначення струмів к.з. використовують один із двох методів: 1) метод практичних (іменованих) одиниць – в цьому випадку параметри схеми виражають у іменованих одиницях (омах, вольтах, амперах та ін.); 2) метод відносних одиниць – параметри схеми виражаються в долях або процентах від величини, що прийнята в якості основної (базисної). Для нескладних схем розрахунки доцільно вести методом іменованих одиниць.

9.1 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі 10 кВ

Для лінії 10 кВ (Рис. 2) струми к.з. необхідно розраховувати в наступних точках:

• точка К1 (шини 10 кВ РТП 35/10 кВ) – для вибору масляного вимикача, роз'єднувача, трансформаторів струму та розрахунку релейного захисту;

• точка К2 (шини 10 кВ віддаленої ТП10/0,4 кВ) – для розрахунку релейного захисту;

• точка К3, (шини 10 кВ розрахункової ТП 10/0,4 кВ) – з метою вибору роз'єднувача і запобіжників на ТП 10/0,4 кВ;

• точка К4 (шини 10 кВ найближчої ТП) – для розрахунку струмової відсічки лінії.

В курсовому проекті пропонується виконати розрахунок струмів к.з. методом іменованих одиниць. Для розрахункової схеми електричної мережі (Рис. 2) необхідно скласти схему заміщення (Рис. 3) і виконати розрахунок струмів к.з. у вказаних точках.

Р исунок 2 – Розрахункова схема електричної мережі.

Рисунок 3 – Схема заміщення електричної мережі.

Всі опори схеми приводяться до однієї базисної напруги U_б. За базисну напругу приймається середня напруга тієї ступені, де визначається струм к.з.

(25)

Опори елементів схеми обчислюються за такими формулами:

– Опір системи:

, (26)

де S_кс – потужність к.з. системи, ВА.

– Опір лінії:

, (27) , (28)

де U_cн – середня номінальна напруга лінії (1,05U_н), В;

r_o, x_o – відповідно активний та реактивний питомі опори проводів лінії [1 с.458; 9 с. 93]), Ом/км.

– Опір трансформатора :

, (29)

де – напруга к.з. трансформатора (із завдання, або [1 с.473]), %;

– номінальна потужність трансформатора (із завдання), ВА.

Повний результуючий опір до точки к.з. визначається:

.(30)

Активний опір враховується тільки в тому випадку, якщо R_i 1/3X_i .

Струм трифазного короткого замикання визначається за формулою [1с.188;3; 9]:

.(31)

Потужність триполюсного к.з.:

.(32)

Ударний струм триполюсного к.з.:

(33)

де к_у – ударний коефіцієнт, значення якого визначається в залежності від місця к.з. [1 с.181; 9 с. 224].

Струм двополюсного к.з. :

(34)

9.2 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі 0,38 кВ

В мережах 0,38 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
0,38 кВ розрахункової ТП та однополюсний струм к.з. в кінці кожної лінії 0,38 кВ.

Для визначення струмів к.з в мережі 0,38 кВ необхідно також навести розрахункову схему мережі та скласти схему заміщення (дивись п. 9.1).

Триполюсний струм к.з. на шинах 0,38 кВ ТП 10/0,4 кВ визначається:

(35)

Струм однополюсного к.з. визначається в найбільш віддаленій точці кожної лінії 0,38 кВ за формулою:

, (36)

де Z_т – повний опір силового трансформатора струму к.з. на корпус [1 с.195], Ом;

Z_n – повний опір петлі фазний – нульовий провід до точки к.з., Ом.

,(37)

де r_oфi, r_oнi – питомий активний опір, відповідно фазного і нульового проводів на і-й ділянці лінії [1 с.458, с.470], Ом/км ;

х_фн – питомий індуктивний опір петлі «фаза–нуль» (для проводів із кольорового металу приймається х_фн = 0,6 Ом/км [1 с.196]).

10 ВИБІР АПАРАТУРИ 10 і 0,38 кВ

Згідно із ПУЕ всі електричні апарати вибирають за родом установлення, номінальним струмом і напругою, а також перевіряють їх на термічну і динамічну стійкість. Апарати захисту перевіряють на чутливість і селективність дії.

Розрахунок максимальних робочих струмів (тривалого режиму) виконується за формулою:

, (39)

де S_роз – максимальна розрахункова потужність відповідної ділянки лінії, кВА;

U_н – номінальна напруга мережі, кВ.

Для керування відхідною лінією 10 кВ на РТП 35/10 кВ встановлюються роз'єднувачі (шинні і лінійні), високовольтний вимикач (масляний або вакуумний), трансформатори струму для живлення кіл обліку і релейного захисту. Параметри обладнання наведені в [3 с.133,170; 5 с.191; 8 с.98] або в іншій довідковій літературі.

З боку високої напруги проектованої ТП 10/0,4 встановлюється роз'єднувач, розрядники і запобіжники. На відхідних лініях 0,4 кВ, як правило, встановлюються автоматичні вимикачі, на вводі 0,38кВ – рубильник або автоматичний вимикач. Дані для апаратури до 1000 В можна знайти в [3;5;8].

В курсовому проекті необхідно зробити вибір перелічених вище електричних апаратів на напругу 10 та 0,38 кВ.

10.1 Вибір апаратури 10 кВ

Вибір і перевірку електричних апаратів 10 кВ зручно проводити табличним способом (Таблиця 6). Форму таблиць і порядок вибору наведено в [3 с.170; 5 с.205].

Таблиця 6 – Вибір високовольтного вимикача

На динамічну стійкість під час к.з. апарати перевіряються шляхом порівняння паспортних даних апарату з ударним струмом триполюсного к.з. і_у⁽³⁾ у місці його встановлення.

Термічна стійкість перевіряється за виразом:

,(40)

де І_t – струм термічної стійкості для часу t (каталожні дані апарата) [5 с.201], кА;

І_уст – усталений струм к.з. в місці встановлення апарату, кА;

t_пр – приведений час проходження струму к.з. , с.

де t_З – витримка часу максимального струмового захисту, t_З = 1,2 с;

t_В – час вимикання вимикача, t_В = 0,2 с .

Трансформатори струму перевіряються:

на динамічну стійкість

,(41)

де k_д – кратність струму динамічної стійкості (каталожні дані) [5 с.201];

І_н1 – номінальний первинний струм трансформатора, А;

і на термічну стійкість:

,(42)

де k_t – кратність струму термічної стійкості, що відповідає часу t = 1с.

10.2 Вибір апаратури 0,38 кВ

Вибір і перевірку апаратів 0,38 кВ слід виконувати табличним способом, дані про вбрані апарати та розрахункові дані мережі заносяться в таблицю 7.

Таблиця –7 – Вибір і перевірка апаратів 0,38 кВ

Місце встановлення	Розрахункові дані				Параметри автомату					Висновок
	Іроб. макс, А	, кА	, кА	, кА	Ін.авт, А	Ін.р/Івідс	іmax	/Івідс.	/Ін.р.
Ввід
ПЛ–1і т.д.

Чутливість захисного обладнання повинна відповідати наступним умовам:

• для автоматів, які мають тільки електромагнітний розчіплювач

,(43)

1,25 – при І_{н. авт.} > 100 А; 1,4 – при І_{н. авт.} < 100 А;

де – струм однополюсного короткого замикання, А;

І _відс – струм відсічки автомата, А.

• для автоматів з тепловим або комбінованим розчіплювачем:

, (44)

де І_н.р.. – номінальний струм теплового розчіплювача, А.

– для запобіжників:

,(45)

де І_н.в. – номінальний струм плавкої вставки запобіжника, А.

Якщо вибрані апарати захисту не забезпечують потрібну чутливість, то необхідно зменшити опір петлі "фаза–нуль" (збільшити площу перерізу проводів), збільшити потужність трансформатора або застосувати інші додаткові засоби захисту від фазних замикань на землю (наприклад встановити автоматичні вимикачі, які мають додатково незалежний розчіплювач, на який діє реле струму із обмоткою в нульовому проводі лінії) [3 с. 286].

11 РОЗРАХУНОК РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ПОВІТРЯНОЇ ЛІНІЇ 10 кВ

Релейний захист – це автоматичний пристрій, який складається із декількох приладів – реле, які реагують на зміну режиму на будь-якій ділянці мережі та подають імпульс на відключення даної ділянки комутаційними апаратами, або на сигналізацію. Для правильного та своєчасного виконання своїх функцій релейний захист повинен забезпечувати необхідну швидкість дії, чутливість, селективність та надійність.

Для ПЛ –10 кВ в якості основного захисту від міжфазних коротких замикань, як правило, застосовується максимальний струмовий захист (МСЗ), в якості додаткового – струмова відсічка (СВ) [1 с.300; 9 с. 263].

11.1 Розрахунок максимального струмового захисту лінії 10 кВ

Характеристики

Список файлов книги