Коэффициент мощности 5 страница

Рис.12.1 Зависимость ударного коэффициента Ку от отношения x/r

Практическое занятие №13

Тема: Выбор электрооборудования трансформаторной подстанции.

Цель: Научиться выбирать электрооборудование трансформаторной подстанции.

Так как проектируемая трансформаторная подстанция является комплектной, то ее все составные элементы собираются и комплектуются в одно целое. Поэтому оборудование выбирать будем не по отдельным элементам, а в целом распределительные устройства.

Исходные данные: Практические занятия 2-5.

Справочные данные:

Электрооборудование подстанций

Таблица 13.1 Технические данные трансформаторов тока.

Тип	UН, кВ	IН первичный, А	Электродинамическая стойкость	Термическая стойкость
КДИН	JДИН, кА	КТЕРМ	IТЕРМ, кА	tТЕРМ,с
ТПЛ-10		5-200		--- --- ---		--- --- ---
ТЛМ-10			--- ---	17,6 26,4	--- ---	2,45 3,45
ТЛМ-10			--- ---	35,2 52,0	--- ---	4,85 6,25
ТЛМ-10		300,400	--- ---	52,0 100,0	--- ---	8,75 16,0
ТЛМ-10		600,800 1000,1500	--- ---	100,0 100,0	--- ---	20,0 22,5
ТПОЛ-10		600,800		--- --- ---		--- --- ---
ТНШЛ-0,66	0,66		--- --- ---	--- --- ---		--- --- ---
ТНШЛ-0,66	0,66		--- ---	--- ---		--- ---

Таблица 13.2. Технические данные комплектных трансформаторных подстанций КТП КТП – 160 + 400 Биробиджанского завода трансформаторных подстанций

Тип подстанции	Тип вводного устройства ВН	Тип трансформатора	Схема и группа соединения	Напряжение, кВ	Распределительное устройство НН
ВН	НН	Тип вводного шкафа	Тип линейного шкафа
КТП-160	ШВВ-3	ТМЗ-160	Y / Y - 0	6 -10	0,4	ШВ-А	ШЛ-А
КТП-250	ТМЗ-250
КТП-400	ТМЗ-400

Таблица 13.3.Электрооборудование подстанций

	Вводный шкаф ВН	Тип трансформатора	Вводный шкаф РУНН	Линейный шкаф РУНН
Тип шкафа	ШВВ-3		ШВ-А	ШЛ-А
№ ячейки РУНН			3,4
Типоисполнение выключателя	ВН-2	ТМЗ-160 ТМЗ-250 ТМЗ-400	А3744С	А3712Б- А3722Б	А3712Б- А3722Б
Номинальный ток выключателя, А				160-400	160-250

Динамическая стойкость сборных шин устройства ВН –70 кА

Термическая стойкость в течении 0,5 с –30 кА

Динамическая стойкость сборных шин и ответвлений от них к отдельным аппаратам РУНН –25 кА

Термическая стойкость в течении 1 с –10 кА

Таблица 13.4. КТП-400,630,1000 кВ Производственного объединения «Укрэлектроаппарат»,г. Хмельницкий

Наименование параметра	КТП-400, 2КТП-400	КТП-630, 2КТП-630	КТП-1000, 2КТП-1000
Мощность силового трансформатора, кВ*А Номинальное напряжение на стороне высокого напряжения, кВ Номинальное напряжение на стороне низшего напряжения кВ Частота переменного тока, Гц Номинальный ток сборных шин, кА: устройства ввода со стороны высшего напряжения (УВН) распределительного устройства со стороны низшего напряжения (РУНН) Ток термической стойкости В ТЕЧЕНИИ 1С, Ка: УВН РУНН   Ток электродинамической стойкости, Ка: УВН РУНН   Ток предохранителей УВН, А: при напряжении 6 кВ при напряжении 10 Кв Потери мощности в трансформаторе, кВт: Ток холостого хода J0,% Напряжение короткого замыкания UК, %	6;10 0,4 0,4 0,58 1,6 5,8 4,5	6;10 0,4 0,4 0,91 2,4 8,0 5,5	6;10 0,4 0,4 1,445 3,5 13,0 5,5

Таблица 13.5. Выключатели нагрузки
Тип выключателя	Uн кВ	Iн А	Тип предохранителя	кА	Предельный ток отключения предохранителем А	Номинальный ток плавкой вставки	Ток термической стойкости кА/ допустимое время, с
ВН-10 ВНПуп-10/400			ПКТ-101-6			2;3,2;5;8;10; 16;20;31,5	10/1
ПКТ-102-6		31,5	31,5;40;50;80	10/1
ПКТ-103-6		31,5	80;100;160	10/1
ПКТ-101-10		31,5	2;3,2;5;8;10; 16;20;31,5	10/1
ПКТ-102-10		31,5	31,5;40;50	10/1
ПКТ-103-10		31,5	50;80;100	10/1
ВН-10 ВНПуп-10/400			-	-	-	-	10/1
ВНР 10/400			-	-	-	-	10/1
			-	-	-	-	10/1

Структура условного обозначения:

В- выключатель; Р- с ручным приводом;

Н- нагрузки; п- со встроенным предохранителем;

П- вид привода(пружинный); у- с усиленной контактной системой;

Таблица 10.6. Однолинейные схемы и технические данные шкафов КТП

Однолинейная схема соединений шкафа
Назначение шкафа	Вводный U=6; 10кВ	Вводный U=0,4/ 0,23кВ	Секционный U=0,4/ 0,23кВ	Линейный U=0,4/ 0,23кВ
С выключателем нагрузки	С глухим вводом	КТП-400	КТП-630	КТП-1000	КТП-400, 630	КТП-1000	КТП-400	КТП-630, КТП –1000	КТП-1000, КТП-630
Тип шкафа	ШВВ-2У1	ВВ-1У1	ШНВ-1ЛУ1 ШНВ-	ШНВ-2ЛУ1 ШНВ-2ПУ1	ШНВ-3ЛУ1 ШНВ-3ПУ1	ШНС-1У1	ШНС-2У1	ШНЛ-1У1 ШНЛ-2У1	ШНЛ-3У1	ШНЛ-4У1
Тип выключателя ввода, секционного	ВНП	---	ВА55-41	ВА55-43	ВА75-45	ВА55-41	ВА55-43	---	---	---
Варианты типов на отходящих линиях	---	---	ВА51-39 ВА51-37 ВА52-39 ВА53-39 ВА55-39 А3730Ф А3790	ВА51-39 ВА52-39 ВА53-39 ВА55-39 А3730Ф А3790	ВА51-39 ВА52-39 ВА53-39 ВА55-39 А3730Ф А3790	ВА51-39 ВА52-39 ВА53-39 А3730Ф А3790	ВА51-39 ВА52-39 ВА53-39 ВА55-39 А3730Ф А3790	А3710 ВА5135 А3720	А3720 ВА51-35	А3720 ВА51-39 ВА51-39 ВА52-39 ВА53-39 ВА55-39 А3730Ф А3790
Номинальный ток сборных шин, А						580;910			910;	910;
Габариты (ширина х глубина х высота), мм	1100 х 1180 х 1895	430 х 690 х 1108	6000 х 1150 х 2200	600 х 1150 х 2200	600 х 1150 х 2200

Пример выполнения:

1. Выбираем распределительное устройство высокого напряжения марки ШВВ-3

Таблица 13.1 Параметры РУВН

Условия выбора	Справочные данные	Расчетные данные
1) UН UСЕТИ	UН = 10кВ	UСЕТИ = 10кВ
2) IН IН ВН	IН = 200А	IН ВН = 18,56А
3) IН ОТКЛ IПО!	IН ОТКЛ = 31,5А	IПО! = 4,74кА
4) iДИН iУД1	iДИН = 70кА	iУД1 = 6,7кА
5) I^2ТЕР • tТЕР BК	I^2ТЕР • tТЕР = 400кА^2с	BК = 13,7кА^2с

Условия выбора по термической стойкости

I ²_ТЕР • t_ТЕР B_К,

где I_ТЕР – ток термической стойкости, кА

t_ТЕР – время протекания тока термической стойкости, с

B_К – тепловой импульс, кА²с

B_К = I ²_ПО1 • (t_ОТК +Т_А) = 4,74 ²•(0,6 + 0,01) = 13,7 кА²с

t_ОТК = t_З + t_В = 0,5 + 0,1 = 0,6 с, где

t_З -время действия защиты;

t_В -время выключения;

Т_А– постоянная времени затухания периодической составляющей

2. Выбираем предохранитель с выключателем нагрузки

Таблица 13.2 Параметры выключателя нагрузки и предохранителя

Тип выключателя	UН, кВ	IН, А	Тип предохранителя	Предельный ток отключения, А	Номинальный ток плавкой вставки, А	Ток термической стойкости, кА/допустимое время, с
ВНР-10/400	10	400	ПКТ-102-10	31,5	40	10/1

3. Выбираем распределительное устройство низкого напряжения марки ШВ-А2

Таблица 13.3 Параметры РУНН

Условия выбора	Справочные данные	Расчетные данные
1) UН UСЕТИ	UН = 400кВ	UСЕТИ = 400кВ
2) IН IН НН	IН = 630А	IН НН = 450А
3) IН ОТКЛ IПО2	IН ОТКЛ = 6300А	IПО2= 6,24кА
4) iДИН iУД2	iДИН = 25кА	iУД2 = 9,7кА
5) I^2ТЕР • tТЕР BК	I^2ТЕР • tТЕР = 450кА^2с	BК = 13,7кА^2с

Условия выбора по термической стойкости

I ²_ТЕР • t_ТЕР B_К ,

где I_ТЕР – ток термической стойкости, кА

t_ТЕР – время протекания тока термической стойкости, с

B_К – тепловой импульс, кА²с

B_К = I ²_ПО1• (t_ОТК + Т_А) = 4,74 ²•(0,6 + 0,01) = 13,7 кА²с

t_ОТК = t_З + t_В = 0,5 + 0,1 = 0,6 с, где

t_З -время действия защиты;

t_В -время выключения;

Т_А –постоянная времени затухания периодической составляющей

4. Выбираем трансформатор тока, устанавливаемый в РУНН марки ТНШЛ-0.66

Таблица 13.4 Параметры трансформатора тока

Условия выбора	Справочные данные	Расчетные данные
1) UН UСЕТИ	UН = 660кВ	UСЕТИ = 400кВ
2) IН IН НН	IН = 800А	IН НН = 450А

5. Проверим выбранный кабель на термическую стойкость к токам к.з

Силовой кабель напряжением 6-10 кВ является термически стойким, если выполняется условие:

F_ВЫБ F_MIN,,

где F_ВЫБ – 16мм² – ранее выбранное сечение кабеля по экономической плотности тока. Марка кабеля СБГ-10-3•16 мм²

F_MIN,- минимальное сечение кабеля, которое выдержит I_ПР

F_MIN, = мм²

B_К = I ²_ПОТРЕБ • (t_ОТК + Т_А) = 450 ²•(0,6 + 0,01) = 123525 кА²с

t_ОТК = t_З + t_В = 0,5 + 0,1 = 0,6 с,

где t_З -время действия защиты;

t_В -время выключения;

Т_А–постоянная времени затухания периодической составляющей;

I_ПОТРЕБ– максимальный ток цеха

16мм² < 67мм²- условие не выполняется, поэтому выбираем сечение 70мм²

Полная марка кабеля: СБГ-10-3•70мм²

Вывод: научился выбирать электрооборудование трансформаторной подстанции.

Практическое занятие №14

Тема: Расчет защитного заземления и зануления.

Цель: Научиться рассчитывать защитное заземление и зануление.

Заземление это преднамеренное соединение какой-либо части электроустановки с заземляющим устройством с целью обеспечения электрической безопасности.

Исходные данные: Практическое занятие 2; 8; 12.

Справочные данные:

Заземляющие устройства

Таблица№14.1 Величины удельных сопротивлений грунта

Грунты	Удельное сопротивление r.Ом*см.	Грунты	Удельное сопротивление r,0м»см.
Песок	7*10^44	Садовая земля	0,4*10^4
Супесок.	3*10 ^4	Чернозем.	2* 10^4
Суглинок	1 *1 0^4	Торф	0,2*10^4
Глина.	0,4*10 ^4	Каменистая почва.	40*10 ^4

Таблица№14.2 Величины коэффициентов сезонности.

Климатическая зона	Вид заземлителя
протяженный	стержневой
Коэффициент сезонности
Кп	Кс
III III IV	1.5	21.7 1.4 1.2

Таблица№14.3 Коэффициенты использования стержневых и протяженных заземлителей при размещении их в ряд.

Количество стержней	Отношение расстояния между стержнями к длине стержня
hс	hп	hс	hп	hс	hп
	0,78 0,74 0,7 0,63 0.59 0.54 0,49 0.43	0.8 0,77 0,74 0.71 0.62 0.50 0.42 0.31	0.86 0.83 0,81 0.77 0.75 0.70 0,68 0,65	0,92 0,89 0,86 0,83 0,75 0,64 0,56 0,46	0,91 0.88 0,87 0.83 0.81 0.78 0,77 0.75	0,95 0,92 0.90 0.88 0,82 0.74 0,68 0.58

Таблица№14.4 Коэффициенты использования стержневых и протяженных заземлителей при размещении их по периметру

Количество стержней	Отношение расстояния между стержнями к длине стержня
hс	hп	hс	hп	hс	hп
	0.69 0.62 0,58 0.55 0.47 0,43 0.40 0.38 0.35	0.45 0.40 0,36 0.34 0.27 0,24 0.21 0.20 0.19	0.78 0.73 0.71 0.69 0.64 0.60 0.56 0,54 0,52	0.55 0.48 0,43 0,40 0.32 0.30 0.28 0,26 0.24	0.85 0,80 0.78 0.76 0,71 0.68 0.66 0.64 0.62	0,7 0,64 0,60 0,56 0,45 0.41 0.37 0,35 0,33

Пример выполнения:

1. Определяем нормируемое сопротивление заземление согласно ПУЭ. Так как контур заземления является общим для сети до 1000В с глухозаземленной нейтралью, то:

где Iз – расчетный ток замыкания на землю, А, определяется по формуле

где L_КЛ – длина кабельной линии, км, по условию КП

L_ВЛ - длина воздушной линии, км, отсутствует

, условие не выполняется, требуется выполнить заземляющее устройство.

2. Определяем конфигурации заземляющих устройств. В качестве вертикальных заземлителей применяют ст. круглая d=12мм и l=1,5м, расположенных по контуру на расстоянии друг от друга 5 м. Вертикально электроды соединяются между собой при помощи полосы 40 3 мм

3. Определим расчетное сопротивление

,

где К_сезон.–коэффициент сезонности, определяется по таблице [1;398]

– удельное сопротивление грунта, Ом, принимается из условия КП

4. Определим сопротивление вертикального заземлителя

5. Определим количество вертикальных электродов

где η_в – коэффициент использования вертикальных заземлителей, определяется по таблице [7;табл.5.1.3.]

Принимаем количество т=10

Отношение расстояния к длине = 1

η_в =0,55

Rз – сопротивление искусственных заземлителей, Ом

6. Определяем сопротивление заземляющей полосы

где L – длина полосы, м, применяется по периметру 6+12+6+12=36

t – глубина заложения полосы, м, t=0,5

b – ширина полосы, м 40

7. Определяем сопротивление горизонтальных заземлителей с учетом использования горизонтальной полосы

8. Определяем необходимое сопротивление вертикальных заземлителей с учетом соединительной полосы

9. Определяем уточненное количество вертикальных заземлителей

10. Проверяем заземляющее устройство

3,99Ом 4Ом

Условие выполняется, заземляющее устройство пригодно для эксплуатации.

Расчет защитного зануения

Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1000В называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящейся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью в сетях переменного тока. При повреждении изоляции создается однофазное к.з.

Ток к.з. протекающий по петле фаза - нулевой проводник должен привести к немедленному отключению поврежденного участка. Задачей зануления является создание наименьшего сопротивления пути для тока однофазного к.з. Зануление элементов обеспечивает надежное отключение автоматических выключателей, электрооборудования, иагнитных пускателей, предохранителей.

1. Наибольшее сопротивление петли «фаза-нуль» у наиболее удаленного электроприемника, в данном случае это будет приемник под номером 23.

2. Составим расчетную схему сети

---

Дата добавления: 2015-07-16