Принимаем базисную мощность : SБ=100 МВА
В качестве базисного напряжения принимаем напряжение ступени короткого замыкания, в зависимости от которого вычисляется базисный ток:
1.UБ1 = 230 кВ
2.
U Б2 = 6,3 кВ
3.
U Б3 = 0,4 кВ
Расчетные выражения приведенных значений сопротивлений:
1. Энергосистема:
где Iотк.ном = 20 кА – номинальный ток отключения выключателя.
2. Воздушная линия 220 кВ:
где х0 = 0,35 Ом/км – удельное индуктивное сопротивление жилы кабеля на километр длины [11];
L1 = 20 км – длина линии.
3. Трансформатор ТДТН - 40 МВА:
Где Uк = 22% - напряжение короткого замыкания;
4. Кабельная линия 6 кВ на ввод КТП:
rкл = r0 × L2 ×0,118 × 0,02 × = 0,37
где r0 =0,118 Ом/км – удельное активное сопротивление жилы кабеля на километр длины [11].
5. Трансформатор ТМ-100 кВА:
XT2==4,5
где Sн.тр =0,1 МВА – номинальная мощность трансформатора КТП.
Короткое замыкание в точке К-1:
1. Результирующее сопротивление:
Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл = 0,0125 + 0,013 = 0,0255
2.Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:
3.
Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени t = ∞:
4.Ударный ток короткого замыкания:
iУ К-1 = ∙ КУ ∙ I П.О.К-1= ∙ 1,8 ∙ 11,8 = 30 кА
где КУ =1,8 –ударный коэффициент для сетей выше 1000 В [8].
Короткое замыкание в точке К-2:
Результирующее сопротивление:
Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 = 0,0125 + 0,013 + 0,55 =0,68
При коротком замыкании в точке К-2 будет действовать суммарный ток – от энергосистемы и от электродвигателей. При близком коротком замыкании напряжение на выводах электродвигателя оказывается меньше их ЭДС, электродвигатели переходят в режим генератора, и подпитывают током место повреждения.
2.Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:
От системы:
От асинхронного двигателя мощностью 315 кВт:
Кратность пускового тока: Кп = 5,5 [3]
Определяем сверхпереходное сопротивление:
Хd''=1 / КП = 1 / 5,5 = 0,18
Сверхпереходный ток, генерируемый асинхронным двигателем:
I"АД= кА
где Е" = 0,9 – сверхпереходная Э.Д.С., о.е. [8];
IАД = 38 А – номинальный ток двигателя;
Суммарный ток короткого замыкания:
I П.О.К-2 = I П.О.С.К-2 + I²АД = 13,53+0,19 = 13,85 кА
3.Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени t = ∞:
От системы:
4.Ударный ток короткого замыкания:
От системы:
iУ. К-2 = ∙ КУ ∙ I П.О.С.К-2 = ∙ 1,8 ∙ 13,53 = 34,44 кА
От асинхронного двигателя мощностью 315 кВт:
iУ.АД = ∙ КУ ∙ I "АД = ∙ 1 ∙ 0,19 = 0,27 кА
Суммарный ударный ток короткого замыкания:
iУ.К-2 = iУ.. К-2 + iУ АД =34,44+0,27 = 34,71 кА.
Короткое замыкание в точке К-3:
1. Результирующее сопротивление:
Индуктивное сопротивление:
Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 + Х* кл =
= 0,0125+0,013+0,55+0,36=0,94
Активное сопротивление: r* РЕЗ = r* кл = 0,37
Результирующее полное сопротивление:
Z* РЕЗ = = 1,01
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:
4. Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени
t = ∞:
5.Ударный ток короткого замыкания:
iУ К-3 = ∙ КУ ∙ I П.О.К-3= ∙ 1,8 ∙ 9,1 = 23,2 кА
Короткое замыкание в точке К-4:
1. Результирующее сопротивление:
Индуктивное сопротивление:
Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 + Х* кл + Х* т2 =
=0,0125+0,013+0,55+0,36+4,5=5,44
Активное сопротивление: r* РЕЗ = 0,8
Результирующее полное сопротивление:
Z* РЕЗ = = 5,5
2.Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:
3.Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени t = ∞:
4.Ударный ток короткого замыкания:
iУ К-4 = ∙ КУ ∙ I П.О.К-4 = ∙ 1,2 ∙26,2 = 66,7 кА
КУ=1,2 –ударный коэффициент при К.З. за трансформатором [8].
Результаты расчетов токов трехфазного короткого замыкания заносим в сводную таблицу 3.15.
Таблица 3.15. Сводная таблица расчета токов короткого замыкания.
|
Точка К.З. |
U ,кВ |
I П.О (3) , кА |
I ∞ (3) , кА |
i У , кА |
|
К-1 |
230 |
11,8 |
11,8 |
30 |
|
К-2 |
6,3 |
13,85 |
13,85 |
34,89 |
|
К-3 |
6,3 |
9,1 |
9,1 |
23,2 |
|
К-4 |
0,4 |
26,2 |
26,2 |
66,7 |
3.9 Выбор аппаратов на напряжение выше 1000 В
1. Выбор высоковольтных выключателей.
На вводе РУ–6 кВ и на каждой отходящей линии устанавливаем ячейку комплектного распределительного устройства (КРУ). Выбираем по [6] ячейку КМ–1.
Таблица 3.16. Технические данные ячейки КМ-1
|
Тип ячейки |
UНОМ, кВ |
IНОМ, А |
Тип выключателя |
Тип привода |
|
|
шин |
шкафов |
||||
|
КМ-1 |
6 |
1000 1600 2000 3200 |
630 1000 2000 3200 |
ВМПЭ-10 |
электро- магнитный ПЭ-11 |
Габариты шкафов ячейки: ширина–750 мм, глубина 2150 мм, высота 1200 мм.
В ячейку устанавливаем выключатель, трансформаторы тока.
1.На отходящих линиях к асинхронным двигателям РУ-6 кВ.
Выключатель ВМПЭ-10-20/630У3 – [6]
Таблица 3.17. Технические данные выключателя.
|
Условие выбора |
Паспортные данные |
Расчетные данные |
|
UНОМ ≥ UР |
10 кВ |
6 кВ |
|
IНОМ ≥ IР |
630 А |
38 А |
|
IОТК.НОМ ≥ I ∞ |
20 кА |
13,85 кА |
|
IДИН ≥ IП.О. |
20 кА |
13,85 кА |
|
iДИН ≥ iУ |
51 кА |
34,89 кА |
|
ITEP2 ∙ tTEP ≥ I ∞2 ∙ (tЗ+tОТК) |
20 2 ∙ 3 = 1200 кА2 ∙ с |
13,85 2 ∙ (0,1 + 0,095) = = 37,4 кА2 ∙ с |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30
