Согласно [2] сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1000 В при числе часов использования максимума нагрузки 4000-5000 проверке по экономической плотности тока не подлежат.
Выбор кабелей для потребителей напряжением 6 кВ рассмотрим на примере ЭД 6кВ цеха №13:
Из [8] выберем стандартный ЭД: СДН-2-16-56-10У3 со следующими параметрами Рн=1000 кВт, Sн=1170 кВА, Uн=6кВ, ŋн =95,3%.
Для остальных цехов выбраныестандартные ЭД представлены в таблице 13.
Расчетный ток нормального режима:
А.
Экономическое сечение:
А.
Выберем кабель марки ААШв сечением 95 мм2 с Iдоп=225 А.
Таблица 13. Каталожные данные ЭД 6 кВ
|
№цеха |
Тип двигателя |
Sн ,кВА |
Рн,кВт |
Соsφ |
ŋн |
|
13 |
СДН-2-16-56-10У3 |
1000 |
1170 |
–– |
95.3 |
|
20 |
СТД-1250-23-УХЛ4 |
1450 |
1250 |
–– |
96,5 |
7. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Токи КЗ рассчитываются на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ГШЭ (К-1), на секциях шин 10 кВ ППЭ (К-2), на шинах 0,4 кВ ТП-11 (K-3). Исходная схема для расчёта токов КЗ представлена на рисунке 9, а схемы замещения — на рисунке 10 для расчёта токов КЗ выше 1000 В, на рисунке 11 для расчёта токов КЗ ниже 1000 В.
Расчёт токов КЗ в точке К-1 и К-2 проводим в относительных единицах. Для точки К-3 расчёт будем проводить в именованных единицах без учёта системы, так как система большой мощности и её можно считать источником питания с неизменной э.д.с. и нулевым внутренним сопоставлением. Для точки К-2 будем учитывать подпитку от электродвигателей.
Рис. 11
7.1 Расчёт тока. КЗ в точке К-1
За базисную мощность примем мощность системы: Sб=Sс=1000 MBA. Базисное напряжение: Uб1=l 15 кВ.
Базисный ток: кА
Параметры схемы замещения:
Хс=0,6 о.е. согласно исходных данных:
о.е.,
где Х0=0,42 — удельное сопротивление ВЛЭП, Ом/км;
l – длина ВЛЭП, км.
Сопротивление петли КЗ в точке К-1:
о.е.
Периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ в точке К-1:
кА.
Периодическая составляющая тока двухфазного КЗ в точке К-1:
кА.
Постоянная времени цепи КЗ Та=0,05 с, ударный коэффициент куд=1,8 [3], Ударный ток в точке К-1 :
кА.
7. 2. Расчёт тока КЗ в точке К-2
Базисное напряжение. Uб2=10,5 кВ.
Базисный ток: кА;
Сопротивление трансформатора ТДН-10000/110:
о.е.
Сопротивление петли КЗ в точке К-2:
о.е.
Периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ от системы в точке К-2:
кА.
Двухфазный ток КЗ в точке К-2:
кА.
Постоянная времени цепи КЗ Та=0,12 с, ударный коэффициент куд=1,92 [3].
Ударный ток в точке К-2:
кА.
7.3 Расчёт тока КЗ в точке К-3
Расчёт ТКЗ в точке К-3 проведём в именованных единицах.
Определим параметры схемы замещения. Сопротивления трансформатора ТМЗ-630: RТ=3,4 мОм; ХТ =13, 5 мОм[3].
Расчётный ток
А (7.3.1),
где – загрузка трансформатора в послеаварийном режиме.
Выбираем трансформаторы тока типа ТШЛП-10 УЗ с nт=1000/5 Сопротивления трансформаторов тока: RТА=0,05 мОм; ХТА=0,07 мОм [3].
По условиям выбора UH ≥ Uсети=0,38 кВ; А выбираем автомат типа АВМ10Н, UH=0,38 кВ; Iн=1000 А; Iн откл=20 кА [8]. Сопротивление автомата RА=0,25 мОм; ХА=0,1 мОм [3]. Переходное сопротивление автомата Rк=0,08 мОм [3].
Сопротивления алюминиевых шин 80x6 с IДОП=1150 А, 1=3 м, аср=60 мм: мОм; мОм.
мОм;
мОм.
Сопротивление цепи КЗ без учёта сопротивления дуги:
Согласно [3] сопротивление дуги RД месте КЗ принимается активным и рекомендуется определять отношением падения напряжения на дуге UД током КЗ Iк0 в месте повреждения, рассчитанным без учёта дуги.
, (7.3.2),
где UД=Ед·1д,
где Ед – напряжённость в стволе дуги, В/мм;
1Д — длина дуги, мм;
Iк0 — ток КЗ в месте повреждения, рассчитанный без учёта дуги, кА.
При Iк0>1000 А Ед=1,6 В/мм.
Длина дуги определяется в зависимости от расстояния, а между фазами проводников в месте КЗ:
Iк0=
Из [3] для КТП с трансформаторами мощностью 630 кВА а=60 мм.
кА >1000 A, следовательно ЕД=1,6 В/мм.
Тогда сопротивление дуги мОм.
мОм.
Полное сопротивление цепи КЗ:
мОм.
Тогда периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ в точке К-3:
кА.
с.
; кА.
Результаты расчёта токов КЗ сведены в таблицу 13.
Таблица 13 -Результаты расчёта токов КЗ
|
точка КЗ |
,кА |
, кА |
Та, с |
куд |
Iуд К-i, кA |
|
К-1 |
7,22 |
6,25 |
0,05 |
1,8 |
18,38 |
|
К-2 |
8,45 |
7,31 |
0,12 |
1,92 |
19,87 |
|
К-3 |
12,87 |
— |
0,0043 |
1,098 |
19,98 |
8. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
8.1 Выбор аппаратов напряжением 110 кВ
Выберем выключатель ПО кВ.
Условия его выбора:
1 . по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного выключателя:
1 . проверка на электродинамическую стойкость:
1.1. по предельному периодическому току;
1.2. по ударному току КЗ;
2. проверка на включающую способность:
2.1. по предельному периодическому току;
2.2. по ударному току КЗ;
3. проверка на отключающую способность:
3.1. номинальному периодическому току отключения;
3.2. номинальному апериодическому току отключения;
4. проверка на термическую стойкость.
Расчётные данные сети::
-расчётный ток послеаварийного режима IР=164,86 А был найден в пункте 5.3. по формуле (5-3.1);
-расчётное время:
(8.1.1),
где tрз — время срабатывания релейной защиты (обычно берётся минимальное значение); в данном случае для первой ступени селективности 1рз=0,01, с;
tсв — собственное время отключения выключателя (в данный момент пока неизвестно);
-действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания Iпо=8,43 кА было рассчитано в пункте 7.1.;
-периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов выключателя Iпt вследствие неизменности во времени тока КЗ принимается равной периодической составляющей начального тока КЗ: Iпо= Iпt=7,22кА;
-апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя определяется по выражению:
(8.1.2)
и будет определено позже;
-расчётное выражение для проверки выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:
, (8.1.3)
-расчётный импульс квадратичного тока КЗ:
(8.1.4)
будет также определён позже.
Согласно условиям выбора из [8] выбираем выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 со следующими каталожными данными: UHOM=110 кВ; IHOM=1000 A; Iн откл=20 кА; b=25%; iпр скв=52 кА; Iпр скв=20 кА; iн вкл=52 кА; Iн вкл=20 кА; IТ=20 кА; tt=3 с; tсв=0,05 с.
Определим оставшиеся характеристики сети:
Расчётное время по формуле (8.1.1): с;
Апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя по формуле (8.1.2): кА;
Расчётное выражение согласно формуле (8.1.3): кА;
Расчётный импульс квадратичного тока. КЗ по формуле (8.1.4): кА2·с.
Расчётные данные выбранного выключателя:
-проверка выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:
(8.1.5)кА.
Х проверка по термической стойкости:
(8.1.6) кА2·с.
Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 14.
Выберем разъединитель 110 кВ.
Условия его выбора:
1. по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного разъединителя:
1. проверка на электродинамическую стойкость;
2. проверка на термическую стойкость.
Для комплектной трансформаторной подстанции блочного типа КТПБ-110/6-104 тип разъединителя согласно [8] — РНДЗ.2-110/1000 или РНДЗ-16-110/1000.
Согласно условиям выбора с учётом вышесказанного из [8] выбираем разъединитель РНДЗ.2-110/1000 У1 со следующими каталожными данными: Uном=110 кВ; Iном=1000 А; Iпр скв=80кА; Iт=31,5кА; tт=4с.
Расчётные данные выбранного разъединителя: термическая стойкость: BK=IT2·tT=31,52·4=3969 кА2·с.
Выбор и проверка разъединителя представлены в таблице 14.
Таблица 14. Выбор аппаратов напряжением 110 кВ
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
