Выбор кабелей для потребителей напряжением 6 кВ рассмотрим на примере ЭД 6 кВ цеха №19. Принимаем, что в цехе установлены два ЭД, тогда мощность одного электродвигателя:
кВт
Из [7] выбираем стандартный ЭД:
СДН32-19-39-16 со следующими параметрами: SН = 1680 кВА; РН = 1600кВт; UН = 6 кВ; h =0,953. Для остальных цехов выбранные стандартные ЭД представленные в табл. 11.
Расчетный ток нормального режима:
А
Экономическое сечение:
мм2
Выбираем кабель марки ААШ с сечением 185 мм2 с Iдоп = 420 А.
В компрессорной (цех № 17) устанавливаем двигатели марки СДН32-20-49-20, в количестве двух штук.
Таблица 11
|
№ цеха |
Тип двигателя |
SН, кВА |
РН, кВт |
UН, кВ |
hН, % |
nном, Об/мин |
Кол-во, шт. |
||||
|
19 |
СДН32-19-39-16 |
1680 |
1600 |
6 |
95,3 |
2,1 |
6,5 |
0,9 |
1,6 |
375 |
2 |
|
17 |
СДН32-20-49-20 |
540 |
500 |
6 |
94,3 |
2,1 |
6,0 |
0,9 |
1,1 |
375 |
2 |
9. Расчет токов короткого замыкания
Токи КЗ рассчитываются на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ППЭ (К-1), на секциях шин 6 кВ ППЭ (К-2), на шинах 0,4 кВ ТП4 (К-3). Исходная схема для расчета токов КЗ представлена на рис.9, а схемы замещения на рис.10 для расчета токов КЗ выше 1000 В, на рис. 11 для расчетов КЗ ниже 1000 В.
Расчет токов КЗ в точке К-1 и К-2 проводим в относительных единицах. Для точки К-3 расчет будем проводить в именованных единицах без учета системы, так как система большой мощности и её можно считать источником питания с неизменной ЭДС и нулевым внутренним сопротивлением. Для точки К-2 будем учитывать подпитку от электродвигателей.
Расчет тока КЗ в точке К-1.
За базисную мощность принимаем мощность системы: Sd = SC = 800 МВА;
Базисное напряжение: Ud1 = 115 кВ;
Базисный ток:
; кА, (9.1)
Параметры схемы замещения.
ХС = 0,6 о.е. согласно исходных данных;
, (9.2)
о.е.
где Х0 = 0,42– удельное сопротивление ВЛЭП, Ом/км
l – длина ВЛЭП, км.
Сопротивление петли КЗ в точке К-1
, (9.3)
о.е.
Периодическая составляющая тока трехфазного КЗ в точке К-1
, (9.4)
кА
Периодическая составляющая тока двухфазного КЗ в точке К-1
кА, (9.5)
Постоянная времени цепи КЗ Та = 0,028 с, ударный коэффициент Куд = 1,7 [3]
Ударный ток в точке К-1
, (9.6)
кА
Расчет тока КЗ в точке К-2. Базисное напряжение: Ud2 = 6,3 кВ;
Базисный ток:
; (9.7)
кА
Точка К-2 расположена на шинах РУНН ПГВ. Сопротивление силового трансформатора на ППЭ :
Трансформатор типа ТРДН-40000/110 без расщепленной обмотки Н.Н.
, (9.8)
, (9.9)
, (9.10)
К сопротивлениям до точки К-1 прибавляется сопротивление трансформатора.
ХК-2=ХК-1+ХВ +ХН1 =0,678+3,67+0,262=4,61. (9.11)
Ток короткого замыкания от системы:
кА, (9.12)
В этой точке необходимо учитывать подпитку тока КЗ от синхронных двигателей.Определяется сопротивление подпитывающей цепочки. Сопротивление двигателей и кабельной линии от двигателей цеха № 17 до шин РУНН ПГВ (для двиг-й мощностью P=540 кВт СДН32-20-49-20):
l=0,01 км; Х0=0,083 Ом/км; r0=0,62 Ом/км.
;
;
;
где Х"d- сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя.
. (9.13)
кА., (9.14)
Сопротивление двигателей и кабельной линии от двигателей цеха №19 до шин РУНН ПГВ (для двиг-й мощностью P=1600 кВт СД32-19-39-16):
l=0,29 км; Х0=0,073 Ом/км; r0=0,167 Ом/км.
;
;
;
где Х"d- сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя.
.
кА.
Тогда значение ударного тока:
кА.
Расчет тока КЗ в точке К-3. Расчет токов КЗ в точке К-3 проведем в именованных единицах. Определим схемы замещения.
Сопротивления трансформатора ТМЗ-630:
RТ = 3,4 мОм; ХТ = 13,5 мОм [3].
где – загрузка трансформатора в послеаварийном режиме.
А
Выбираем трансформаторы тока типа ТШЛП-10УЗ с nТ = 1000/5
Сопротивления трансформаторов тока:
RТА = 0,05 мОм; ХТА = 0,07 мОм [3]
По условиям выбора UН ³ Uсети = 0,38 кВ;
, (9.15)
А
Выбираем автомат типа АВМН 10Н
UH = 0,38 кВ; IН = 1000 А; IН ОТКЛ =20 кА [7]
Сопротивление автомата RA = 0,25 мОм; ХА = 0,1 мОм [3].
Переходное сопротивление автомата RК = 0,08 мОм [3]
Сопротивление алюминиевых шин 80х6 с Iдоп = 1150 А; l = 3 м, аСР = 60 мм; RШ = R0 ×l = 0,034×3 = 0,102 мОм; ХШ = Х0 × l = 0,016 × 3 = 0,048 мОм.
, (9.16)
мОм
, (9.17)
мОм
Сопротивление цепи КЗ без учета сопротивления дуги:
мОм
Согласно [3] сопротивление дуги Rд в месте КЗ, принимается активным и рекомендуется определять отношением падения напряжения на дуге Uд и около КЗ IКО в месте повреждения, рассчитанным без учета дуги.
, (9.18)
где ,
где Ед – напряженность в стволе дуги, В/мм2
lд – длина дуги, мм.
IКО – ток КЗ в месте повреждения, рассчитанный без учета дуги, кА.
При IКО > 1000 А Ед = 1,6 В/мм
Длина дуги определяется в зависимости от рассмотрения а между фазами проводников в месте КЗ.
, (9.19)
Из [3] для КТП с трансформаторами мощностью 630 кВА а =60 мм.
, (9.20)
кА > 1000 А
Следовательно Ед = 1,6 В/мм
Тогда сопротивление дуги:
, (9.21)
мОм
, (9.22)
мОм
Полное сопротивление цепи КЗ:
, (9.23)
мОм
Тогда периодическая составляющая тока трехфазного КЗ в точке К-3.
, (9.24)
кА
, (9.25)
с
, (9.26)
, (9.27)
кА
Результаты расчета токов КЗ сведены в табл. 12
Таблица 13 - Результаты расчета токов КЗ
|
Точка КЗ |
, кА |
, кА |
Та, с |
Куд |
iудК-i, кА |
|
К-1 |
1,64 |
1,41 |
0,15 |
1,94 |
4,486 |
|
К-2 |
7,59 |
6,45 |
0,05 |
1,8 |
33,05 |
|
К-3 |
12,87 |
– |
0,0043 |
1,098 |
19,98 |
10. Выбор электрических аппаратов
10.1 Выбор аппаратов напряжением 110 кВ
Выберем выключатель 110 кВ
Условия выбора:
1. По номинальному напряжению
2. По номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного выключателя.
1. Проверка на электродинамическую стойкость:
1.1. По удельному периодическому току КЗ
1.2. По ударному току КЗ
2. Проверка на включающую способность.
2.1. По удельному периодическому току КЗ
2.2. По ударному току КЗ
3. Проверка на отключающую способность
3.1. По номинальному периодическому току отключения
3.2. По номинальному апериодическому току отключения
4. Проверка на термическую стойкость.
Расчетные данные сети:
Расчетный ток послеаварийного режима IР = 116,9 А был найден в пункте 5.3. по формуле (5.3.4)
Расчетное время
где tРЗ – время срабатывания релейной защиты (обычно берется минимальное значение); в данном случае для первой ступени селективности tРЗ = 0,01 с.
tСВ – собственное время отключения выключателя (в данный момент пока не известно) действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ IПО = 6,21 кА было рассчитано в пункте 7.1.;
Периодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя IПt в следствие неизменности во времени тока КЗ принимается равной периодической составляющей начального тока КЗ: IПt = IПО = 6,21 кА;
Апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя определяется по выражению:
и будет определено позже;
расчетное выражение для проверки выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
