РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

7. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Токи КЗ рассчитываются на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ГШЭ (К-1), на секциях шин 10 кВ ППЭ (К-2), на шинах 0,4 кВ ТП-11 (K-3). Исходная схема для расчёта токов КЗ представлена на рисунке 9, а схемы замещения — на рисунке 10 для расчёта токов КЗ выше 1000 В, на рисунке 11 для расчёта токов КЗ ниже 1000 В.

Расчёт токов КЗ в точке К-1 и К-2 проводим в относительных единицах. Для точки К-3 расчёт будем проводить в именованных единицах без учёта системы, так как система большой мощности и её можно считать источником питания с неизменной э.д.с. и нулевым внутренним сопоставлением. Для точки К-2 будем учитывать подпитку от электродвигателей.

Рис. 11

7.1 Расчёт тока. КЗ в точке К-1

За базисную мощность примем мощность системы: S_б=S_с=1000 MBA. Базисное напряжение: U_б1=l 15 кВ.

Базисный ток: кА

Параметры схемы замещения:

Х_с=0,6 о.е. согласно исходных данных:

о.е.,

где  Х₀=0,42 — удельное сопротивление ВЛЭП, Ом/км;

l – длина ВЛЭП, км.

Сопротивление петли КЗ в точке К-1:

 о.е.

Периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ в точке К-1:

кА.

Периодическая составляющая тока двухфазного КЗ в точке К-1:

кА.

Постоянная времени цепи КЗ Та=0,05 с, ударный коэффициент к_уд=1,8 [3], Ударный ток в точке К-1 :

кА.

7. 2. Расчёт тока КЗ в точке К-2

Базисное напряжение. U_б2=10,5 кВ.

Базисный ток: кА;

Сопротивление трансформатора ТДН-10000/110:

о.е.

Сопротивление петли КЗ в точке К-2:

о.е.

Периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ от системы в точке К-2:

кА.

Двухфазный ток КЗ в точке К-2:

кА.

Постоянная времени цепи КЗ Т_а=0,12 с, ударный коэффициент к_уд=1,92 [3].

Ударный ток в точке К-2:

кА.

7.3 Расчёт тока КЗ в точке К-3

Расчёт ТКЗ в точке К-3 проведём в именованных единицах.

Определим параметры схемы замещения. Сопротивления трансформатора ТМЗ-630: R_Т=3,4 мОм; Х_Т =13, 5 мОм[3].

Расчётный ток

 А (7.3.1),

где  – загрузка трансформатора в послеаварийном режиме.

Выбираем трансформаторы тока типа ТШЛП-10 УЗ с n_т=1000/5 Сопротивления трансформаторов тока: R_ТА=0,05 мОм; Х_ТА=0,07 мОм [3].

По условиям выбора U_H ≥ U_сети=0,38 кВ; А выбираем автомат типа АВМ10Н, U_H=0,38 кВ; I_н=1000 А; I_{н откл}=20 кА [8]. Сопротивление автомата R_А=0,25 мОм; Х_А=0,1 мОм [3]. Переходное сопротивление автомата R_к=0,08 мОм [3].

Сопротивления алюминиевых шин 80x6 с I_ДОП=1150 А, 1=3 м, а_ср=60 мм: мОм; мОм.

мОм;

мОм.

Сопротивление цепи КЗ без учёта сопротивления дуги:

Согласно [3] сопротивление дуги R_Д месте КЗ принимается активным и рекомендуется определять отношением падения напряжения на дуге U_Д током КЗ I_к0 в месте повреждения, рассчитанным без учёта дуги.

 , (7.3.2),

где  U_Д=Е_д·1_д,

где Е_д – напряжённость в стволе дуги, В/мм;

1_Д — длина дуги, мм;

I_к0 — ток КЗ в месте повреждения, рассчитанный без учёта дуги, кА.

При I_к0>1000 А Е_д=1,6 В/мм.

Длина дуги определяется в зависимости от расстояния, а между фазами проводников в месте КЗ:

I_к0=

Из [3] для КТП с трансформаторами мощностью 630 кВА а=60 мм.

 кА >1000 A, следовательно Е_Д=1,6 В/мм.

Тогда сопротивление дуги  мОм.

мОм.

Полное сопротивление цепи КЗ:

мОм.

Тогда периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ в точке К-3:

кА.

с.

; кА.

Результаты расчёта токов КЗ сведены в таблицу 13.

Таблица 13 -Результаты расчёта токов КЗ

8. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

8.1 Выбор аппаратов напряжением 110 кВ

Выберем выключатель ПО кВ.

Условия его выбора:

1 . по номинальному напряжению;

2. по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного выключателя:

1 . проверка на электродинамическую стойкость:

1.1. по предельному периодическому току;

1.2. по ударному току КЗ;

2. проверка на включающую способность:

2.1. по предельному периодическому току;

2.2. по ударному току КЗ;

3. проверка на отключающую способность:

3.1. номинальному периодическому току отключения;

3.2. номинальному апериодическому току отключения;

4. проверка на термическую стойкость.

Расчётные данные сети::

-расчётный ток послеаварийного режима I_Р=164,86 А был найден в пункте 5.3. по формуле (5-3.1);

-расчётное время:

(8.1.1),

где t_рз — время срабатывания релейной защиты (обычно берётся минимальное значение); в данном случае для первой ступени селективности 1рз=0,01, с;

 t_св — собственное время отключения выключателя (в данный момент пока неизвестно);

-действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания I_по=8,43 кА было рассчитано в пункте 7.1.;

-периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов выключателя I_пt вследствие неизменности во времени тока КЗ принимается равной периодической составляющей начального тока КЗ: I_по= I_пt=7,22кА;

-апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя определяется по выражению:

(8.1.2)

и будет определено позже;

-расчётное выражение для проверки выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:

, (8.1.3)

-расчётный импульс квадратичного тока КЗ:  

(8.1.4)

будет также определён позже.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 со следующими каталожными данными: U_HOM=110 кВ; I_HOM=1000 A; I_{н откл}=20 кА; b=25%; i_прскв=52 кА; I_{пр скв}=20 кА; i_нвкл=52 кА; I_{н вкл}=20 кА; I_Т=20 кА; t_t=3 с; t_св=0,05 с.

Определим оставшиеся характеристики сети:

Расчётное время по формуле (8.1.1): с;

Апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя по формуле (8.1.2): кА;

Расчётное выражение согласно формуле (8.1.3): кА;

Расчётный импульс квадратичного тока. КЗ по формуле (8.1.4): кА²·с.

Расчётные данные выбранного выключателя:

-проверка выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:

(8.1.5)кА.

Х проверка по термической стойкости:

(8.1.6) кА²·с.

Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 14.

Выберем разъединитель 110 кВ.

Условия его выбора:

1. по номинальному напряжению;

2. по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного разъединителя:

1. проверка на электродинамическую стойкость;

2. проверка на термическую стойкость.

Для комплектной трансформаторной подстанции блочного типа КТПБ-110/6-104 тип разъединителя согласно [8] — РНДЗ.2-110/1000 или РНДЗ-16-110/1000.

Согласно условиям выбора с учётом вышесказанного из [8] выбираем разъединитель РНДЗ.2-110/1000 У1 со следующими каталожными данными: U_ном=110 кВ; I_ном=1000 А; I_прскв=80кА; I_т=31,5кА; t_т=4с.

 Расчётные данные выбранного разъединителя: термическая стойкость: B_K=I_T²·t_T=31,52·4=3969 кА²·с.

Выбор и проверка разъединителя представлены в таблице 14.

Таблица 14. Выбор аппаратов напряжением 110 кВ

Похожие работы

Электроснабжение агломерационной фабрики металлургического комбината

Скачать

98085

15

18

... Конвейерный транспорт. Поточно-транспортные системы. На металлургических заводах очень широко используется конвейерный транспорт. Комплекс подготовительных цехов крупного металлургического комбината, состоящий из обогатительных и агломерационных фабрик, коксохимических и огнеупорных цехов, может иметь конвейерные линии протяжённостью около ста километров. На таком предприятии насчитывается свыше ...

Электроснабжение текстильного комбината

Скачать

154193

27

28

... повреждения или отключения другой. 1. Определяют ток в линии в нормальном и послеаварийном режимах:  (6.1.5)  (6.1.6) 2. Сечение провода рассчитывают по экономической плотности тока: Для текстильного комбината: Тма = 6200-8000 ч., Тмр = 6220ч. [10]. Следовательно jэк = 1 А/мм2 [9].  (6.1.7) По полученному сечению выбирают алюминиевый провод со стальным сердечником марки АС-120/19. ...

Расчет нагрузок с помощью ЭВМ

Скачать

25296

2

1

... Расчет электрических нагрузок с применением ЭВМ. Расчет электрических нагрузок - одна из тех операций, которые наиболее легко поддаются автоматизации с помощью ЭВМ. Предложено несколько алгоритмов и программ машинного расчета электрических нагрузок, однако наиболее простым является алгоритм расчета трехфазных электрических нагрузок, разработанный мной. В основу этого алгоритма положен метод ...

Проект кондитерской фабрики, вырабатывающей 11,5 тыс. т/год конфет и мармеладных изделий

Скачать

216249

47

1

... и дешевыми для больных сахарным диабетом по сравнению с другими видами мармеладов, особенно импортными [ ]. 5 Мероприятия, направленные на увеличение сроков годности кондитерских изделий В соответствии с ГОСТ Р 51074-97 сроки хранения конфет и мармеладных изделий следующие: Конфеты: Глазированные шоколадной глазурью: - с корпусами из масс пралине, из сбивных масс завернутые 3 мес; - с ...