29947-1 (707649), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

К_з.т.=4300 / 2 2500 = 0,86

Допустимая перегрузка в послеаварийный период одного трансформатора до 140 % , продолжительность 5 суток и не более 5 часов.

1.4 S_н > 0,86 S_р = 1.4 2500 кВА > 0,86 4300кВА

что приемлемо .

1.3. Расчет токов короткого замыкания.

Основные понятия в отношении токов короткого замыкания.

В электрических установках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, должно быть устойчивым к током короткого замыкания и выбирается с учетом величин этих токов.

Различают следующие виды коротких замыканий:

Трехфазное или симметричное, - три фазы соединяются между бабой;

Двухфазное, - две фазы соединяются между собой без соединения землей;

Однофазное, - одна фаза соединяется с нейтралью источника через землю;

Двойное замыкание на землю, - две фазы соединяются между собой и с землей.

Основными причинами возникновения коротких замыканий в сети могут быть:

Повреждение изоляции отдельных частей электроустановки;

Неправильные действия обслуживающего персонала;

Перекрытия токоведущих частей электроустановки.

Короткое замыкание в сети может сопроваждатся :

Прекращением питания потребителя, присоединенного к точкам, в которых прошло короткое замыкание.

Нарушением нормальной работы других потребителей, подключенных к неповрежденным участкам сети, вследствие понижения напряжения на этих участках.

Нарушением нормального режима работы энергетической системы.

Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо:

Устранить причины, вызывающие короткие замыкания;

Уменьшить время действия засчиту, действующей при коротких замыканиях;

Применить быстродействующие выключатели;

Применить АРН для быстрого восстановления напряжения генераторов;

Правильно вычисть величины токов короткого замыкания и по ним выбрать необходимую аппаратуру, засчиту и средства для ограничения токов короткого замыкания.

Существует несколько способов расчета токов короткого замыкания.

Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах;

Расчет токов короткого замыкания в именованных единицах;

Расчет токов короткого замыкания от источника неограниченной мощности;

Расчет токов короткого замыкания по расчетным кривым и т.д.

Мы рассматриваем первый способ.

Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах:

При этом методе все расчетные данные подводим к базисному напряжению и базисной мощности. За базисное напряжение равно U_б = 6.3 кВ.

Базисная мощность равна S_б = 100 МВА.

Составляем расчетную и схему замещения.

Однолинейная схема электроснабжения.

Схема замещения.

Рассчитываем реактивное и активное напряжение кабельной линии от ГПП до ЦТП.

а) реактивное сопротивление:

X₁ = X₀ L

где,

X₁ – индуктивное сопротивление первой кабельной линии.

X₀ – удельное индуктивное сопротивление кабельной линии.

L – длина кабельной линии от ГТП до ЦТП.

Х₁ = 0.35 0.08 = 0.028 Ом.

б) активное сопротивление:

r_n = r_o L

где,

r_n – активное сопротивление первой кабельной линии.

r_о – удельное активное сопротивление кабельной линии.

L – длина кабельной линии от ГПП до ЦТП.

r =0.21 0.35 = 0.0735 Ом.

Рассчитываем индуктивное сопротивление трансформатора.

Х_тр =

где,

Х_тр – активное сопротивление трансформатора.

U_к – напряжение короткого замыкания.

S_б – полная нагрузка цеха.

S_ном – номинальная мощность трансформатора.

Х_тр = = 0.0946 Ом.

Рассчитаем реактивное и активное сопротивление кабельной линии от ЦТП до цеха.

а) реактивное сопротивление:

Х₃ = Х₀ L

где,

Х₃ – индуктивное сопротивление второй кабельной линии.

Х₀ – удельное индуктивное сопротивление К.Л.

L – длина кабельной линии.

Х₃ = 0,08 0.1 = 0.021 Ом.

б) активное сопротивление:

r₃ = r₀ L

где,

r₃ – активное сопротивление второй кабельной линии.

r₀ – удельное активное сопротивление кабельной линии.

L – длина кабельной линии.

r₃ = 0.21 0.1 = 0.021 Ом.

Рассчитываем базисные токи.

I_б1 = S_б / 3 U_б1

где,

I – базисные токи.

S – базисная мощность.

U_б1 – базисное напряжение.

I_б = 100 / 3 6.3 = 9.1 кА.

Рассчитываем токи короткого замыкания:

1) В точки К₁

I_к1 = I_б / x₁² + r₁²

где,

I_к1 – токи короткого замыкания

I_б – базисный ток

x₁² – удельное индуктивное сопротивление К.Л.

r₁² – удельное активное сопротивление К.Л.

I_к1 = 9.1 / 0.08 ²+ 0.21²= 40.6 кА.

Рассчитываем ударный ток для точки К₁ .

i_у1 = 2 k_у I_к1

где,

i_у1 – ударный ток короткого замыкания в точке К1

k_у – ударный коэффициент

I_к1 – ток короткого замыкания в точке К1

I_у1 = ·2 + 1,8 40.6 = 130.4 кА.

S_k1 = I_k1 U₁

где,

S_k1 – мощность короткого замыкания первой точки.

U₁ – напряжение на кабельной линии.

S_к1 = 40.6 6 = 243.6 кВА.

2) В точки К₂.

I_к2 = 9.1 / ( 0.08 + 0.0946 )² + 0.21² = 33.7 кА

i_у2 = 108.3 кА.

S_к2 = 108.3 6 =649 кВА

3) В точки К_3.

I_к3 = I_б / ( x₁ + x₂ + x₃ )² + ( r₁ + r₃ )²

I_к3 = 9.1 / ( 0.08 + 0.094 + 0.021 )² + ( 0.21+ 0.021)² = 30.3 кА

i_у3 = 97.3 кА

S_к3 = 97.3 6 = 584.3 кВА

Выбор токоведущих частей.

Провода и кабели выбирают по экономической плотности тока.

При выборе сечения кабеля необходимо учесть допустимую перегрузку на период ликвидации после аварийного режима, величина которой зависит от вида прокладки кабеля, длительности максимума и предварительной нагрузки.

Определить сечение кабелей для присоединения цеховой подстанции мощностью Р_н = 4300 кВА. Кабели проложены под землёй на расстоянии 100 м. Время действия, основной релейной зашиты 1.2 с., полное время отключения выключателя 0.12 с.

Определяем токи продолжительного режима.

I_н = S_н / n 3 U_н

где,

I_н – ток номинальный.

S_н – номинальная мощность.

n – число линий.

U_н – номинальное напряжение.

I_н = 4300 / 2 3 6 = 207 А.

Определяем ток максимальный.

I_мах=S_н / ( n-1 ) 3 U_н

где,

I_мах – ток максимальный.

I_мах= 4300 / ( 2 - 1 ) 3 6 = 413,8 А.

Определяем экономическое сечение кабеля.

F_э =I_н / j_э

где,

F_э – экономичное сечение кабеля, мм²

j_э – плотность тока, А/мм²

F_э = 207 / 1.2 = 172.5 мм²

Принимаем два кабеля сечением ( 3 185 ) при допустимом токе I_доп=440 А. Так как I_мах=413.8 А., то выбранный кабель подходит по длительному перегреву.

1.4. Выбор оборудования на стороне высшего напряжения.

Выбор выключателя.

Выключатель предназначен для включения, отключения и переключения электрических цепей под нагрузкой. Выключатель должен включать и отключать токи как в нормальном так и в аварийных режимах работы электроустановки, которые сопровождаются обычно большим увеличением токов. Следовательно, выключатель является наиболее ответственным элементом распределительного устройства.

Берем выключатель типа С6М – 630 – 10У1.

Выключатель С6М – 630 – 10У1 подходит ко всем условиям электрооборудования.

Выбор оборудования на стороне низшего напряжения.

Выбор шин.

Шины в распределительных устройствах изготовляют из меди, алюминия и стали, и имеют круглое, прямоугольное или коробчатое сечение.

Шины в распределительных устройствах выбирают по номинальным параметрам, соответствующим нормальному режиму и условиям окружающей среды, и проверяют на режим короткого замыкания.

Выбрать и проверить шины на динамическую устойчивость к токам короткого замыкания при расчетном токе нагрузки.

Берем трех полосную алюминиевую шину, размером 60 10 устанавливаем площмя.

Находим ток номинальный.

I_н = P_н / 3 U₂

где,

I_н – ток номинальный.

Р_н – номинальная мощность.

U₂ – вторичное напряжение трансформатора.

I_н = 2500 / 3 6 = 240.6 кА.

Ударный ток равен i_у = 108.3 кА.

Выбираем по расчетному току шины алюминивые размером 25\3

Находим момент сопротивления шин при установки на ребро.

W = b² h / 6

где,

w – момент сопротивления.

B - ширина шины.

H – высота шины.

W = 3² * 25 / 6 = 37,5 мм³

Определяем механическое напряжение в шинах _рас.

_рас=1.76 l ² i_у / a w

где,

l – расстояние между опорами изоляторов.

а – расстояние между осями шин смежных фаз.

_рас= 1.76 10^-3 1300² 108 / 400 37.5 = 21.4 МПа.

Характеристики

Список файлов реферата