(1.8)
где - среднее значение напряжения в месте короткого замыкания (115 кВ).
кА .
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.137]:
(1.9)
где - ЭДС источника в относительных единицах [1, стр.130].
Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:
Ветвь энергосистемы ( сопротивление ветви составляет 1,76 отн. ед.):
кА
Ветвь генератора G2 ( сопротивление ветви составляет 41,89 отн. ед.):
кА
Общий ток:
кА
Определим величину ударного тока [1, стр.148]:
(1.10)
где - ударный коэффициент:
(1.11)
где: - угол между векторами тока и напряжения в момент короткого замыкания;
(1.12)
- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания;
(1.13)
- угловая частота;
(1.14)
Ветвь энергосистемы:
кА
Ветвь генератора G2:
кА.
Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:
кА .
Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания.
Согласно [1, стр.151]:
(1.15)
(1.16)
- время действия релейной защиты ( принимаем = 0,01 с );
- собственное время отключения выключателя.
При установке выключателя ВВБК-110Б-50, собственное время отключения выключателя составит = 0,045 с [1, стр.630]:
Тогда t= 0,01+0,045 = 0,055 с .
Ветвь энергосистемы:
Ветвь генератора G2:
кА
Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с:
кА .
Определим величину периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени t = 0,055 с .
Периодическая составляющая тока короткого замыкания от энергосистемы в любой момент времени неизменна:
кА .
Ветвь генератора G2:
Так как генератор значительно удален от точки короткого замыкания ( за двумя ступенями трансформации), принимаем:
кА .
Общая величина периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с составит:
кА .
Расчет несимметричных токов короткого замыкания
Для упрощения расчетов принимаем величины сопротивления обратной последовательности всех элементов схемы, (включая синхронные генераторы) равными величинам сопротивлений прямой последовательности:
(1.17)
Схема замещения нулевой последовательности представлена на рисунке 2.1:
Рис. 2.1. Схема замещения нулевой последовательности.
Согласно [1, стр.160]: справедливо соотношение для одноцепных ЛЭП со стальным тросом, заземлённым с одной стороны. Тогда:
(1.18)
Величины сопротивлений нулевой последовательности остальных элементов схемы, равны величинам соответствующих сопротивлений прямой последовательности [1, стр.160].
Двухфазное короткое замыкание.
(1.19)
Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:
Ветвь энергосистемы ( = 1,76 отн. ед. ):
кА
Ветвь генератора G2 ( = 41,89 отн. ед. ):
кА
Общий ток:
кА
Определим величину ударного тока:
Ветвь энергосистемы:
кА
Ветвь генератора:
кА .
Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:
кА .
Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания:
Ветвь энергосистемы:
Ветвь генератора G2:
кА
Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 c :
кА .
Величину периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с считаем неизменной:
кА .
Двухфазное короткое замыкание на землю.
Преобразуем схему замещения нулевой последовательности относительно точки К1.
отн. ед.
Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:
(1.20)
отн. ед.
отн. ед.
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:
(1.21)
кА
Определим величину ударного тока:
кА
Величина апериодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t = 0,055 с.
Величина периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t =0,055 с.
кА .
Однофазное короткое замыкание на землю.
Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:
(1.22)
отн. ед.
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:
(1.23)
кА
Определим величину ударного тока:
кА
Расчеты токов КЗ для других точек аналогичны расчётам для точки К1. Результаты расчётов приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1 Сводная таблица результатов расчёта токов короткого замыкания
|
Точка КЗ |
Вид повреждения |
Источник |
кА |
кА |
|
КЛ (ВЛ 110 кВ) |
Трехфазное КЗ |
Система: |
2,85 |
4,7 |
|
Генератор G2: |
0,13 |
0,3 |
||
|
Итого: |
2,98 |
5 |
||
|
Двухфазное КЗ |
Система: |
2,47 |
4,06 |
|
|
Генератор G2: |
0,11 |
0,25 |
||
|
Итого: |
2,58 |
4,31 |
||
|
Однофазное КЗ на землю |
Итого: |
0,89 |
1,75 |
|
|
К2 (РУ 35 кВ) |
Трехфазное КЗ |
Итого: |
1,84 |
4,17 |
|
Двухфазное КЗ |
Итого: |
1,6 |
3,63 |
|
|
К3 (Сторона ВН ГПП) |
Трехфазное КЗ |
Итого: |
1,75 |
3,87 |
|
Двухфазное КЗ |
Итого: |
1,52 |
3,35 |
|
|
К4 (РУ 0,4 кВ) |
Трехфазное КЗ |
Итого: |
40,9 |
91,5 |
|
Двухфазное КЗ |
Итого: |
35,42 |
79 |
|
|
Однофазное КЗ на землю |
Итого: |
44,68 |
99,8 |
|
|
К5 (РУ 6 кВ) |
Трехфазное КЗ |
Итого: |
2,6 |
4,1 |
|
Двухфазное КЗ |
Итого: |
2,25 |
5,03 |
2. Выбор тока плавкой вставки предохранителей для защиты асинхронного электродвигателя
При выборе предохранителей для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].
Условия выбора предохранителя:
(2.2)
где - номинальный ток плавкой вставки, А; - номинальный ток двигателя, А; - коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя; = 1,6 ÷ 2,0 при тяжелом пуске; = 2,5 при легком пуске; - пусковой ток двигателя, А.
(2.3)
(2.4)
где - кратность пускового двигателя ( 5÷7 ); - номинальные величины мощности, напряжения, коэффициента мощности и КПД двигателя.
Для двигателя М1:
А
А
А
Принимаем к установке предохранитель типа: НПН2; = 63 А; = 25 А; [2, стр.371].
Для остальных двигателей расчеты аналогичны. Результаты расчетов приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1 Результаты выбора предохранителей
|
Двигатель |
кВт |
, А |
, А |
, А |
Предохранитель |
||
|
Тип |
, А |
, А |
|||||
|
М1 |
5 |
10,27 |
51,35 |
20,54 |
НПН2 |
63 |
25 |
|
М2 |
60 |
123,27 |
616,35 |
246,54 |
ПН2 |
250 |
250 |
|
М3 |
7,5 |
15,41 |
77,05 |
30,82 |
НПН2 |
63 |
32 |
|
М4 |
5,5 |
11,3 |
56,5 |
22,6 |
НПН2 |
63 |
25 |
|
М5 |
4 |
8,22 |
41,1 |
16,44 |
НПН2 |
63 |
20 |
|
М6 |
15 |
30,82 |
154,1 |
61,64 |
НПН2 |
63 |
63 |
