Расчет и выбор питающих и распределительных сетей высокого напряжения

10. Расчет и выбор питающих и распределительных сетей высокого напряжения.

Сечения проводников цеховых сетей высокого напряжения выбирается:

1) по условиям нагрева током нагрузки;

2) по условиям защиты от токов КЗ и перегрузки;

3) по условиям механической прочности.

Выбранные сечения проводов проверяются:

1) по допустимой потере напряжения в сети рабочем режиме, в период прохождения по сети пусковых токов и в аварином режиме;

2) по экономической плотности тока;

3) на динамическую и термическую устойчивость при токах КЗ.

1) Выбор сечений проводников по условиям нагрева производится аналогичным образом как и в пункте 9.2. настоящей работы

2) Исходя из условий нагрева, по таблицам выбирают минимально допустимое сечение линии так, чтобы было соблюдено условие

Iр£Iпр, (25)

где Iпр - допустимый длительный ток нагрузки на провода,

кабели или шины данного сечения.

Произведем выбор проводников по условиям нагрева для дымососа

1) Рабочий ток для двигателя 6 кВ по (24)

Iр=1000/(1,7*6*0,95*0,85)=121,41 А

2) Выбираем кабель от шин РУ 6 кВ до двигателя по таблице 15-14 стр.814 [3] - АПРТО с тремя медными жилами, проложенными в трубе сечением 50 мм и Iпр=135 А.

Плавкую вставку предохранителя выбирают из условий (30) и (31)

1) По условию (30)

Iнв³752,68/2,5

Iнв³301,072 А

2) По условию (31)

Iнв³121,4 А

Из вышеуказанных условий выбираем предохранитель марки ПКТ-104-6-315-20У3 с Iнв=315 А.

Для включения-выключения дымососа выбираем автомат по условию (32)

Iа³1,2*752,68

Iа³903,22 А

Для данного условия подходит выключатель ВЭ-6-40/1600У3(Т3) с Iном=1600 А.

Проверку проводников для силовых цепей производят по условию (34)

315£3*135

315£405 условие выполняется, следовательно принимаем к установке вышеуказанные шины и предохранители.

Для распределения запрашиваемой электроэнергии из РУ 6 кВ используются шины, которые аналогично шинам 0,4 кВ должны обеспечивать полное прохождение нагрузки при срабатывании АВР. Поскольку трансформаторы выбраны с условие выхода из строя одного из них, то выбор обусловлен их мощностью. Произведем выбор шин распределительного устройства по формуле

I=Sтр/(1,7*U), то есть

I=2500/(1,7*6)=245 А

выбираем шины марки ШМА медные с Iном=275 А размером 20*3 мм.

11. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

11.1. Виды КЗ, причины возникновения и последствия.

Коротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соеденение различных точек электроустановки, при которых токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания между тремя фазами, между двумя фазами и однофазные КЗ.

Причинами коротких замыканий могут быть: механические повреждения изоляции - проколы и разрушения кабелей при земляных работах; поломка форфоровых изоляторов; падение опор воздушных линий; старение, то есть износ, изоляции, приводящее постепенно к ухудшению электрических свойств изоляции; увлажнение изоляции и другие причины.

Некоторые КЗ являются устойчивыми, условия возникновения их сохраняются во время бестоковой паузы коммутационного аппарата. Условия неустойчивых КЗ самоликвидируются во время бестоковой паузы.

Последствия коротких замыканий является резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. Дуга, возникшая в месте КЗ, приводит к частичному или полному разрушению аппаратов, машин и других устройств. Увеличение тока в ветвях электроустановки, примыкающего к месту КЗ, приводит к значительным механическим воздействиям на токоведущие части и изоляторы.

Для уменьшения последствия тока КЗ необходимо как можно быстрее отключить поврежеднный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени. Все электрические аппараты и токоведущие части должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении токов КЗ.

11.2. Расчет токов КЗ.

Для расчетов токов КЗ составляется расчетная схема - упрощенная однолинейная схема электроустановки, в которой учитываются все источники питания, трансформаторы, воздушные и кабельные линии, реакторы.

Ток КЗ для выбора токоведущих частей и аппаратов расчитывается при нормальном режиме работы электроустановки: параллельное включение всех источников, параллельная или раздельная работа трансформаторов и линий, которпая зависит от нормального режима работы секционного выключателя на подстанциях. По расчетной схеме составляется схема замещения, в которой указываются сопротивления всех элементов и намечаются точки для расчета токов КЗ. Генераторы, трансформаторы, воздушные линии, реакторы обычно представляются в схеме замещения их индуктивными сопротивлениями, так как активные сопротивления во много раз меньше индуктивных. Кабельные линии 6-10 кВ, трансформаторы мощностью 1600 кВА и менее в схеме замещения представляются индуктивными и активными сопротивлениями.

Все сопротивления подсчитываются в именнованых еденицах или в относительных еденицах (Ом) или в относительных еденицах. Способ подсчета на результаты расчета не влияют. Для расчета сопротивлений задаются базовыми велечинами: напряжением Uб и мощностью Sб. За базовое напряжение принимают среднее номинальное напряжение той ступени, где производится расчет токов КЗ.

Шкала Uб: 230; 115: 37; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525; 0,4; 0,23 кВ.

За базовую мощность для удобства расчета подсчетов принимают 100 или 1000 МВА.

Для вычисления сопротивлений у каждого элемента есть своя формула, зависящая от конкретных параметров этого элемента и определяющаяся по каталогу.

При расчете сопротивлений в именованных еденицах (Ом) ток КЗ

Iп,о=Uср/*Хрез, (36)

где Ucр - среднее напряжение на той ступени, где находится точка КЗ, Хрез - результирующее сопротивление от источника до точки КЗ.

Если расчет производится с учетом активного сопротивления, то

Iп,о=Uср/*Zрез, (37)

где Zрез=- полное результирующее сопротивление.

При расчете сопротивлений в относительных еденицах ток КЗ

Iп,о=Iб/Хрез или Iп,о=Iб/Zрез, (38)

где Iб=Sб/*Uср - базовый ток на ступени напряжения точки КЗ.

Произведем вычисления тока КЗ для плавильного цеха обогатительной фабрики.

1) Расчетная схема и схема замещения .

ТМ2500/10  Х1

0,0041

К1 К1

К2

Х2 К2

0,00046 r2

0,00054

К3 Х3  r3

0,0028 К3 0,0032

2) Вычисление сопротивлений

Сопротивление будет вычислятся в именованных еденицах.

Трансформатор ТМ 2500/10 с Sном=2500 кВА, Uк=6,5%.

Шинопровод ШМА с Х0=0,023 Ом/км и r0=0,027 Ом/км.

Сопротивление трансформатора до точки К1

Х1=Uк%*Uб/100*Sном

Х1=6,5*0,4*0,4/100*2500=0,0041 Ом

Сопротивление шинопровода до точки К2, длина 20 метров от ТП

Х2= Х0*L*Uб/ср (40)

Х2=0,023*0,02*0,4*0,4/0,4*0,4=0,00046 Ом

r2=r0*L* Uб/ср (41)

r2=0,027*0,02*0,4*0,4/0,4*0,4=0,00054 Ом

Сопротивление шинопровода до точки К3, длина 120 метров от ТП

по формуле (40) реактивное сопротивление равно

Х3=0,023*0,12*0,4*0,4/0,4*0,4=0,0028 Ом

по формуле (41) активное сопротивление равно

r3=0,027*0,12*0,4*0,4/0,4*0,4=0,0032 Ом

Полное сопротивление до точки К2

Z2= Ом

Полное сопротивление до точки К3

Z3= Ом

3) Вычисление токов КЗ.

В точке К1 по формуле (36)

Iп,о=0,4/1,7*0,0041=57,39 кА

В точке К2 аналогично

Iп,о=0,4/1,7*0,00457= 51,49кА

В точке К3

Iп,о=0,4/1,7*0,00825= 28,52 кА

Похожие работы

Проектирование кислородно-конвертерного цеха №2 ОАО "ММК"

Скачать

93855

6

4

... рынки сбыта и обеспечить решение вышеперечисленных задач. Этого можно добиться лишь за счет коренного технического перевооружения и новых технологий. 1.2         Вариант строительства ККЦ № 2 ММК Кислородно-конвертерный цех № 2 ОАО «ММК» предполагается строить на площадке перед имеющимся сортовым станом блюминга № 3. Это позволит значительно сократить время транспортировки горячих блюмов из ...

Металлургический комплекс РФ: черная металлургия

Скачать

91879

10

1

... деловые советы как обязательный образец для управления всеми национализированными заводами Урала. К концу февраля 1918 г. в руки пролетарской власти на Урале перешли 8 горнозаводских округов (36 предприятий черной металлургии) и бывшие казенные металлургические заводы Урала. Накануне первой мировой войны эти заводы производили 39,6 млн. пуд. чугуна и 24,6 млн. пуд. проката, или соответственно ...

Инвестиционные перспективы бизнеса в Оренбургской области

Скачать

144154

10

3

... по реконструкции очистных сооружений оренбургского газохимического комплекса ООО «Оренбурггазпром». Такова сущность и динамика инвестиционных процессов в Оренбургской области. Перейдем к характеристике бизнеса Оренбуржья, как важного субъекта регионального инвестирования. 2.3 Характеристика бизнеса Оренбургской области Бизнес в Оренбургской области представлен самыми различными схемами. ...