Сопротивления элементов в цепи короткого замыкания в относительных единицах, приведенные к базисным величинам.
Задаемся базисными величинами [3]
Sб=100 МВА
Uб1=115 кВ
Реактивные сопротивления элементов
(1.31)
где –безразмерная величина реактивных сопротивлений элементов;
li – длина участка, км;
х0 – удельное сопротивление;
х0 = 0,4 для воздушной линии [5]
n – количество проходящих линий;
Uср – среднее напряжение, кВ;
=0, т.к.
==
, (1.32)
где Sн–номинальная мощность, МВА
(1.33)
где х0=0,08 для кабельных линий [5]
Активные сопротивления элементов в точке 1
(1.34)
где r0 – удельное активное сопротивление линий
r0=0,26 [5]
(1.35)
где ∆Ркз–потери мощности при коротком замыкании, кВт
Рассчитаем параметры при коротком замыкании в точке К1
Результирующее реактивное сопротивление для участка 1
Результирующее активное сопротивление для участка 1
Результирующее полное сопротивление для участка 1
Так как , то
(1.36)
Базовый ток для точки 1
Iб1=, (1.37)
где Uб=10,5B – базовое напряжение
Iб1= кА
Трехфазный ток короткого замыкания для точки К1
Iпо1= кА (1.38)
Ударный ток для точки К1
iу1=, (1.39)
где ку1 – ударный коэффициент
ку1=1,8 (без учета активного сопротивления) [1]
iу1=кА
Мощность короткого замыкания для точки К1
Sk1= МВА (1.40)
Рассчитаем параметры при коротком замыкании в точке К2
Результирующее реактивное сопротивление для участка 2
Результирующее активное сопротивление для участка 2
Результирующее полное сопротивление для участка 2
Базовый ток для точки 2
Iб2= кА
Трехфазный ток короткого замыкания для точки К2
Iпо2= кА
Ударный ток для точки К2
iу2=,
где ку2=1,8 (без учета активного сопротивления) [1]
iу2= кА
Мощность короткого замыкания для точки К2
Sк2= МВА
1.11 Выбор высоковольтного кабеля
1.11.1 Расчетный ток, протекаемый в кабельной линии
Iр= (1.41)
Iр= А
1.11.2 Экономическое сечение кабеля
Fэ=, (1.42)
где Fэ – экономическое сечение кабеля, мм2
jэ – экономическая плотность тока, А/мм2
jэ=1,4 А/мм2 [2]
Fэ= мм2
По длительно допустимому току для прокладке в воздухе с t=25оС выбираем кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке АСБ(335), сечение которого F=35 мм2 [2]
Fэ<F
7,65<35
1.11.3 Проверка кабеля по току короткого замыкания на термическую стойкость
Минимальное сечение, устойчивое к токам КЗ
Fmin=, (1.40)
где Fmin – минимальное сечение, устойчивое к токам КЗ, мм2;
tоткл – время отключения кабеля при КЗ, с;
tоткл=0,12 с [5]
Та – постоянная затухающая для апериодического тока КЗ, с;
Та=0,01 с [5]
с – постоянный коэффициент;
с=85 [5]
Fmin= мм
Условие проверки на термическую стойкость к токам КЗ Fmin<F выполняется, т.к. 4,18<35, значит кабель, устойчив к токам КЗ.
1.11.4 Проверка выбранного сечения кабеля по потерям напряжения
∆U=, (1.41)
где ∆U – потери напряжения, %;
l – длина кабельной линии, км
∆U=
Условие проверки ∆U<∆Uд выполняется, т. к. 0,084%<5% [9].
Окончательно выбираем кабель АСБ(335) [2].
1.12 Выбор выключателя и выключателя нагрузки
1.12.1 Выбор вакуумного выключателя
Таблица 1.8
|
Расчетные данные |
Паспортные данные |
|
Uн=6 кВ |
Uну=6,3кВUн=6,3кВ |
|
Ip=10,71 А |
Iн=400А>Iр=10,71А |
|
Iкз=0,99 кА |
Iоткл=4кА>Iкз=0,99кА |
|
Вк=0,13 к |
Iтерм=4кА, tтерм=4c 42∙40,13 |
|
iуд=2,54 кА |
iдин=10кАiуд =2,54кА |
Выбираем BB/TEL-6–4/400-У2
1.12.2 Выбор выключателя нагрузки
Для коммутации электрических цепей в номинальном режиме перегрузки используется выключатель нагрузки, имеющий облегченную конструкцию дугогасительной камеры и меньшую стоимость.
Таблица 1.9
|
Расчетные данные |
Паспортные данные |
|
Uн=6 кВ |
Uну=6 кВ |
|
Ip=10,71 A |
Iн=40А>Ip=10,71A |
|
Iуд=2,51 кА |
Iуд=10кА>iуд=2,51кА |
Выбираем ВНПу-6/80–17УЗ
где П – пружинный
у – с усиленной контактной схемой;
УЗ – климатическое исполнение
Выбираем предохранитель ПК-101–6–10–31.5–40УЗ [6]
Таблица 1.10
|
Расчетные данные |
Паспортные данные |
|
Uн=6 кВ |
Uну=6 кВ |
|
Ip=10,71 A |
Iн=2кА>Ip=10,71A |
|
Iкз=0,99 кА |
Iоткл=20кА>Iкз=0,99кА |
Произведенный расчет выполнен в соответствии с действующими нормативными документами и инструкциями по ПТЭ и ПТБ.
2. Расчет защитного заземления и заземляющих устройств
Заземляющим устройством называют совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник или группу проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющими проводниками называют металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.
Заземляющие устройства должны удовлетворять требованиям обеспечения безопасности людей и защиты электроустановок, а также обеспечения эксплуатационных режимов работы. Все металлические части электрооборудования и электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, заземляют. Каждый элемент установки, подлежащий заземлению, присоединяют к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного заземляющего проводника.
Сопротивление заземляющего устройства согласно ПУЭ не должно превышать 4 Ом, а в электроустановках с суммарной мощностью параллельно работающих генераторов и трансформаторов 100 кВА и ниже оно не должно быть больше 10 Ом. Расчет заземляющих устройств сводится главным образом к расчету собственно заземлителя, т.к. заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии. Исключение составляют лишь установки с выносным заземляющим устройством. В этих случаях рассчитывают последовательно сопротивление соединительной линии и сопротивление заземлителя, чтобы суммарное не превышало расчетного.
2.1 Расчет сопротивления заземлителя
Устанавливается необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства Rз. Если заземляющее устройство является общим для нескольких электроустановок, то расчетным сопротивлением заземляющего устройства является наименьше из требуемых.
(2.1)
где расчетное напряжение на заземляющем устройстве принято равным 125 В, т.к. заземляющее устройство используется также для установок подстанции до 1000 В.
I=42 А – наибольший ток через заземление при замыкании на землю со стороны 6 кВ.
Ом
Согласно ПУЭ Rз4 Ом; 2,974
2.2 Заземляющие устройства
Заземляющее устройство выполним в виде контура, проложенного на глубине 0,7 м, состоящего из вертикальных электродов диаметром 20 мм длиной 2 м и приваренных к их верхним концам горизонтальных электродов из стали диаметром 20 мм на расстоянии друг от друга 4 м.
Общая длина полосы l= м, предварительное количество стержней 46.
2.3 Расчет удельного сопротивления грунта
Определения удельного сопротивления грунта с учетом повышающих коэффициентов, учитывающих высыхание грунта летом и промерзание его зимой.
Срасч=кс∙с, (2.2)
где срасч – расчетное удельное сопротивление грунта, Ом∙м;
с – удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности, Ом∙м;
с=100 Ом∙м для суглинка [6]
кс – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта;
кс=1,15–1,45 – для вертикальных электродов [6]
кс=2,0–3,5 – для горизонтальных электродов [6]
2.3.1 Расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальных электродов
срасч.в=1,25∙100=125 Ом∙м
2.3.2 Расчетное сопротивление грунта для горизонтальных электродов
срасч.г=3∙100=300 Ом∙м
2.4 Сопротивление растекания одного вертикального электрода
, (2.3)
где rв – сопротивление одного вертикального заземлителя, Ом;
l – длина заземлителя, м;
d – диаметр электрода, м;
t – глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя, м
Ом
Определяется необходимое количество стержней.
, (2.4)
где nв – количество вертикальных стержней;
ŋв – коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящих от расстояния между ними а, их длины l и количества [7]
ŋв=0,55 для а/l=2 и n=46
Определяется сопротивление горизонтальных заземлителей
, (2.5)
где l – длина полосы, м
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
