Расчет шин ГРЩ, выбор шин

6. Расчет шин ГРЩ, выбор шин

 

1) Определение наибольшего длительного рабочего тока нагрузки

 

 где

kо = 1- коэффициент одновременности работающих генераторов;

k_з.i. = 0,8 - коэффициент загрузки работающих генераторов;

I н.G.i = 956 А - номинальный ток i-того генератора;

1/2 - берется из расчета, что условная точка приема электроэнергии находится в центре шин по длине.

 Iн.р. = 764,8 А

2) Определение расчетного тока

 

3) Выбор шин

Выбираем медные, сплошные, окрашенные шины из справочника по допустимому току нагрузки со следующими размерами (допустимый ток - Iдоп. = 860 А): ширина: а = 50 мм;толщина: b = 5 мм .

 

7.Выбор аккумуляторов

Выбор аккумуляторов состоит из двух задач:

-  выбор типа аккумулятора, соответственно заданным условиям эксплуатации

-  определение ёмкости аккумуляторной батареи для питания заданных потребителей электроэнергии.

Исходные данные:

средний пусковой разрядный ток – 340 А

кол-во пусков - 7

напряжение - 12 В,

время одного пуска - 6 с.

Выбор аккумулятора :

1)  Рассчитаем ёмкость АБ: С_АБ =  = =3,96 А  ч

2)  С’_АБ= С_АБ/(к₁к₂)=3,96/0,85*0,9=5,2 А  ч

3)  Для обеспечения этой ёмкости и напряжения 12В выбираем аккумуляторную батарею типа 6СТК-135.

 Данные аккумуляторной батареи 6СТК-135 :

 

-  Число аккумуляторов в батареи: 6

-  Номинальное напряжение : 12 В

-  Ток разряда : 340 А (для стартерного режима )

-  Ёмкость: 28,3 А ч

8. Расчет токов КЗ в СЭЭС, проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость

Для заданного участка схемы (рис. 4) необходимо определить значение ударного тока КЗ при трехфазном металлическом КЗ в точке. Расчет производится упрощенным аналитическим методом.

Рис. 4

Для расчетной точки КЗ произведем преобразование расчетной схемы в эквивалентную схему замещения и определим базисную величину и сопротивление.

Генератор со следующими данными :

тип генеаратора: МСК 114-4

частота тока: f = 50 Гц,

полная мощность: S = 519 кВА,

активная мощность: P = 400 кВт,

напряжение: U = 400 В,

ток статора: I_ст. = 722 А,

номинальный КПД h_ном=91,5%

частота вращения: n =1500 об/мин.

напряжение ротора: 25В

ток ротора: 182А

продольное индуктивное сопротивление X_d=1,665 о.е.

продольное переходное индуктивное сопротиление X’_d=0,195 о.е.

продольное сверхпереходное индуктивное сопротиление X’’_d^*=0,123 о.е.

активное сопротивление СГ R_d^*=0,04 о.е. (при 75°С)

время T_d0=2,84 сек

время переходного процесса T_d’=0,34 cек

время сверхпереходного процесса T_d’’=0,006 cек

 

Представим расчетный участок в виде эквивалентной схемы замещения (рис. 5):

 

Рис. 5

На схеме обозначено:

 - активное сопротивление обмотки статора СГ;

 - сверхпереходное индуктивное сопротивление СГ;

 - сопротивление сети до шин ГРЩ;

 

Определение сопротивления элементов цепи КЗ.

где

R_к - сопортивление кабеля(3´240); R_к =0.090 Ом/км; R_к =0.9*10^-4 Ом/м;

R_конт - сопротивление контактов от генератора до шин на одну жилу;

R_конт=0,45*10^-4 Ом

R_га - сопротивление главной цепи генераторного автомата;

R_га=0,03*10^-3 Ом

R_тфк - сопротивление токовой обмотки ТФК.

где

X_К - индуктивное сопротивление кабеля КНР (3´240); X_К =0.086 Ом/км

X_К=0,86*10^-4Ом/м

Х_га - индуктивное сопротивление генераторного автомата.

Х_га=0,08*10^-3Ом

Активным и индуктивным сопротивлением измерительного трансформатора тока, а также индуктивным сопротивлением ТФК пренебрегаем, т. к. Iр>400А.

Найдем коэффициенты пересчета сопротивлений в относительные единицы (о.е.).

, где

S_б - базовая полная мощность генератора;

U_б1 - базовое напряжение на I-ом участке.

 

Произведем пересчет сопротивлений в относительные единицы.

Расчетное индуктивное сопротивление:

Расчетное активное сопротивление цепи до точки КЗ:

Полное расчетное сопротивление цепи до точки КЗ:

Отношение сопротивлений:

 

 

Расчет тока КЗ.

Начальное значение сверхпереходной составляющей тока КЗ от генератора:

; где

Е₀^’’* - начальное значение сверхпереходной ЭДС принимаем равной 1.

Ударное значение тока КЗ, возникающее примерно через 0,01сек после начала КЗ:

где

g=0,76 - коэффициент характеризующий затухание периодической составляющей тока КЗ (определяем по рис.2.7.19. из спр. Суд. Электротехн. Том1. Под ред. Г.И. Китаенко);

 - ударный коэффициент (по полному сопротивлению по графику рисунка 10.13 Баранов А.П. “САЭЭС”).

Т_а=0,72

Ударный ток КЗ от генератора:

Действующее значение тока КЗ от генератора:

Ток подпитки от асинхронных двигателей:

где

Е_д^’’*=0,9 - сверхпереходная ЭДС эквивалентного АД;

 - остаточное напряжение на шинах ГРЩ;

 - полное сопротивление II-ого участка.

 - полное сверхпереходное сопротивление эквивалентного АД и линии.

Номинальный ток эквивавалентного АД:

, где

P_д.э.=0,75Р_н.г. - номинальная мощность эквивалентного АД.

Ударный ток КЗ от асинхронных двигателей:

Суммарный ударный ток в точке КЗ:

Суммарное действующее значение ударного тока КЗ от генераторов и эквиввалентного АД:

где

 - ток подпитки, приведенный к базисному, где

 - базисный ток.

Полученные значения ударного тока КЗ и его действующее значение в точке КЗ будут использоваться в дальнейших расчетах и проверках элементов СЭЭС.

Проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость

В соответствии с заданием произведем необходимо произвести проверку автомата QF1 на термическую и динамическую, а кабеля на термическую устойчивость.