Министерство образования и науки пермского края

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ПЕРМСКОГО КРАЯ

ГБОУ СПО «ЧУСОВСКОЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

Специальность: 130211 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Электроснабжение отрасли»

на тему: «Электроснабжение производства древесных плит».

Вариант №

Выполнил: студент группы Э-13_(з)

.

Проверил: преподаватель ГБОУ СПО «ЧИТ»

Митрофанова Анна Андреевна.

В курсовом проекте требуется:

1. Определить максимальную электрическую нагрузку отделения, который подключен к силовым пунктам: СП1, СП2, СП3, СП4. Электрические приёмники подключены к сети с номинальным напряжением 380-220 В.

2. Определить тип и мощность трансформаторов ГПП, согласно указанной на схеме подключённой нагрузке (P, Q) и мощности трансформатора цеховой ТП, определённой в п. 1 курсового проекта.

3. Рассчитать для точек К1 и К2 значения токов трёхфазного К.З (ударного и установившегося значения), а также соответствующие мощности К.З для режимов включения питающих линий и выключателей ГПП.

4. Выбрать и проверить по условиям протекания токов К.З на стороне 6кВ ГПП следующие аппараты и токоведущие устройства:

а) выключатель в цепи нереактированной линии Л₃, отходящей от ГПП к цеховой подстанции;

б) шинный разъединитель в цепи указанной отходящей линии;

в) трансформатор тока для питания цепей измерения и цепей релейной защиты линии Л₃;

г) допустимое наименьшее сечение нереактированной линии по термической устойчивости при К.З;

д) реактор на линии Л₃ из условия ограничения токов К.З для выбора менее мощного коммутационного оборудования и уменьшения сечения линии (условия определить самостоятельно).

5. Определить уставки максимальной токовой защиты для линии (Л₃) питающей ТП.

6. Выбрать плавкий предохранитель или автоматический выключатель устанавливаемый после трансформатора № 3 ТП.

7. Сделать выводы по расчётам, а также выбору оборудования.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Общая часть
Расчёт электрических нагрузок Основное содержание работы	5 13
Выбор трансформаторов Выбор марок проводов и кабелей	15 16
Расчет значений токов трёхфазного К.З
Выбор аппаратов и токоведущих устройств
Расчет уставок токовой защиты
Выбор выключателя, устанавливаемый после трансформатора № 3 ТП Выводы по расчётам и выбору оборудования	31 32
Заключение
Список литературы

Введение

Электроснабжением называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.

Электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приёмники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.

В настоящее время большинство потребителей получают электрическую энергию от энергосистем. Промышленные предприятия являются основными потребителями электроэнергии, так как расходуют до 67% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии.

По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ.

Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в централизованном порядке в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникли типовые решения.

В настоящее время созданы методы расчёта и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжения, сечений проводов и жил кабелей и т.п.

Мы с вами рассмотрим производство древесных плит.

Общая часть.

Расчётэлектрическихнагрузок.

На рис. 1 приведена радиальная схема цеховой электрической сети, от которой питаются трёхфазные асинхронные двигатели, используемые для привода различных производственных механизмов. По назначению электродвигатели разделены на четыре однородные группы, каждая из которых подключена к отдельному силовому распределительному пункту (СП). Номинальное напряжение на шинах РП равно 6 кВ.

Рис. 1. Радиальная расчётная схема.

Сведение о характере производства, видах механизмов

и режимов их работы.

- Производство древесных плит;

- СП1 – рубительные машины (повторно-кратковременный режим работы);

- СП2 – размольные машины (повторно-кратковременный режим работы);

- СП3 – прессы(длительный режим работы);

- СП4 -отливочные машины (длительный режим работы).

Данные о числе, мощности и типах электродвигателей.

Распределительный пункт	Тип (серия) двигателя	Количество двигателей	Мощность одного двигателя. PH, кВт	Общая мощность, кВт
СП1	АК2
А02
А02
СП2	АК2
СП3	А2
А2
СП4	А02
А02		5,5	16,5
А02
А02

Расчетная работа

Расчет максимальной электрической нагрузки производится в следующем порядке.

1. По СП1:

Переводим ПВ (продолжительность включения) в 100% для электрических приемников работающих в повторно-кратковременном режиме, проводя их работу в длительный режим. Переводится по формуле:

(1)

ПВ длярубительных машин повторно-кратковременного режима по справочным данным указан 60%.

Переводим ПВ по формуле (1):

= = 309,08 кВт.

Находим коэффициент использования он характеризует исполнения активной мощности, и приставляет собой отношения средней активной мощности одного или несколько электрических двигателей к номинальной мощности:

, (2)

Где P_н- суммарная номинальная (установленная) мощность приёмников;

K_и - коэффициент использования суммарной мощности, определяемой по справочным данным;

P_см - средняя мощность за наиболее загруженную смену.

Коэффициент использования равен средней оценки использования для группы приемников работающих в одной электрическом процессе.

K_и = 0,14;

cos α = 0,6;

tg α= 1,33,

где tg α соответствует коэффициенту мощности cos α, определяемому по справочной литературе одновременно с K_и.

Определяем сменную мощность за наиболее нагруженную смену.

Величина P_см для группы однородных приёмников определяется по суммарной номинальной мощности и коэффициенту использования, характерному для данной группы приёмников:

(3)

По формуле (3) определяем среднюю мощность за наиболее нагружённую смену:

P_см = K_и P_н = 0,14×309,8=43,3 кВт.

Средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену вычисляется из соотношения:

Q_см= P_см tgα (4)

Рассчитаем среднею реактивную мощность по формуле (4):

Q_см=P _см tgα = 43,3×1.33=57,68 кВАр.

При расчете максимальной нагрузки определяется число П_э.

П_э- понимается такое число однородных по режиму работы приёмников

одинаковой мощности, которое обуславливает ту же величину расчетного максимума, что и группа различных по мощности и режиму работы фактических приёмников. Определяется по формуле:

(5)

По формуле (5) определим эффективное число приемников:

= = 4,49 ≈ 4.

Находим коэффициент максимума. Коэффициент максимума (k_м) находится по таблице, в зависимости от величины среднего коэффициента использования k_и и эффективного числа приёмников в группе (П_э).

К_мах = 3,11 по табличным данным

Максимальная активная мощность определяется по формуле:

(6)

Вычислим максимальную активную мощность для СП1 по формуле (6):

= 3,11×43,3 = 134,66 кВт.

Максимальная реактивная нагрузка в узле принимается равной:

; (7)

. (8)

Рассчитаем максимальную реактивную мощность по формуле (7):

= 1,1×57,68 = 63,4 кВАр.

Полная максимальная мощность узла и ток определяются по формулам:

; (9)

, (10)

где - номинальное напряжение в узле.

По формуле (9) определяем полную максимальную мощность:

= = 148,83 кВА.

Полный максимальный ток определяется по формуле (10):

= = 226,12 кА.

2. По СП2:

ПВ для размольных машин повторно-кратковременного режима по справочным данным указан 60%.

По формуле (1) переводим ПВ до 100%:

= 300× = 201,24 кВт.

Находим коэффициент использования и cos α; tg α для СП2 по справочным данным:

K_и = 0,14;

cos α = 0,6;

tg α = 1,17.

Определяем сменную мощность за наиболее нагруженную смену по формуле(3):

P_см =K_иP_н = 0,14×201,4 = 28,1 кВт.

Рассчитаем среднею реактивную мощность по формуле (4):

Q_см=P_см tgα = 28,1×1,33 = 37,4 кВАр.

По формуле (5) определим эффективное число приемников для СП2:

= = 3.

Зависимость распространяется только на значения . При небольшом эффективном числе приёмников ()максимальную нагрузку определяются следующим образом:

1. При

; (11)

. (12)

2. При и

; (13)

, (14)

где , - характерные для i-го приёмника коэффициенты загрузки по активной и реактивной мощности.

При отсутствии сведений о и они ориентировочно могут быть приняты равными: для приёмников с длительным режимом работы соответственно 0,9 и 0,8; для приёмников с повторно-кратковременным режимом работы соответственно 0,75 и 0,7.

По формуле (11) определим максимальную активную мощность:

= 201,2 кВт.

Рассчитаем максимальную реактивную мощность по формуле (12):

= 201,2×1,33 = 267,8 кВАр.

По формуле (9) определяем полную максимальную мощность:

= = 334,9 кВА.

Полный максимальный ток определяется по формуле (10):

= = 508,9 кА.

3. По СП3:

По справочным данным:

K_и = 0,3;

cos α = 0,65;

tg α = 1,7.

Определяем сменную мощность за наиболее нагруженную смену по формуле(3):

P_см = K_и P_н = 0,3×85 = 25,5 кВт.

Рассчитаем среднею реактивную мощность по формуле (4):

Q_см=P_см tgα =25,5×1,7= 43,35 кВАр.

По формуле (5) определим эффективное число приемников для СП3:

= = 4,8 ≈ 5.

К_мах = 2 по справочным данным.

Вычислим максимальную активную мощность для СП3 по формуле (6):

= 2×25,5 = 51 кВт.

Рассчитаем максимальную реактивную мощность по формуле (7):

= 1,1×43,35 = 47,6 кВАр.

По формуле (9) определяем полную максимальную мощность:

= = 69,7 кВА.

Полный максимальный ток определяется по формуле (10):

= = 105,9 кА.

4. По СП4:

Находим коэффициент использования и cos α; tg α для СП4 по справочным данным:

K_и = 0,14;

cos α = 0,6;

tg α = 1,33.

Определяем сменную мощность за наиболее нагруженную смену по формуле (3):

P_см =K_иP_н = 0,14×52,5 = 7,35 кВт.

Рассчитаем среднею реактивную мощность по формуле (4):

Q_см=P_см tgα = 7,35×1,33 = 9,77 кВАр.

По формуле (5) определим эффективное число приемников:

= =5,9≈6.

К_мах = 2,31 по справочным данным.

Вычислим максимальную активную мощность для СП4 по формуле (6):

= 2,31×7,35 = 16,9 ≈ 17 кВт.

Рассчитаем максимальную реактивную мощность по формуле (7):

= 1,1×9,7 = 10,7 кВАр.

По формуле (9) определяем полную максимальную мощность:

= = 20,08 кВА.

Полный максимальный ток определяется по формуле (10):

= = 30,5 кА.

Таблица максимальных нагрузок Таблица 1

Основное содержание работы

Согласно приведённой на рис. 2 схеме от шин подстанции энергосистемы питается главная понизительная подстанция (ГПП), предназначенная для электроснабжения промышленного предприятия. Питание ГПП осуществляется по двум линиям. На ГПП установлено два силовых двух обмоточного трансформатора. Нормально питающие линии и трансформаторы ГПП работают раздельно.

Среди прочих нагрузок ГПП на схеме выделена одно трансформаторная цеховая подстанция (ТП), которая рассмотрена в п. 1 курсового проекта.

Рис. 2. Расчётная схема участка схемы электроснабжения.

Номинальные напряжения ступеней трансформации и мощность К.З на шинах подстанции энергосистемы:

U₁= 35 кВ; U₂= 6 кВ; S_k= 400 МВА.

Тип линии (ВЛ - воздушная, КЛ - кабельная) и её длина (км):

Л₁, Л₂: тип – ВЛ, длина – 15 км.;

Л₃: тип – КЛ, длина – 2 км.

Нагрузка на стороне 6 кВ ГПП:

P = 9,9 МВт;

Q = 7,6 Мвар.

Режим включения питавших линии и выключателей ГПП ("+" - включен, "–" - выключен):

Элемент цепи	Состояние
Л1	+
Л2	-
В1	-
В2	+
В3	-
В4	-

Рис.3 Расчётная схема участка схемы электроснабжения с учётом состояний выключателей.

Схема энергосистемы с учётом состояний выключателей изображена на рис. 3.

Примечание: выключатели закрашенные в черный цвет означают, что выключатель включён; выключатели В5,В6 отключены по условию, так как трансформаторы ГПП работают раздельно.

Выбор трансформаторов.

Полная расчетная мощность ГПП определяется по выражение:

(15)

Вычислим полную мощность ГПП по формуле (15):

= = 12,48 МВА.

Расчет полной максимальной мощности ведется по формуле:

(16)

где S_рГПП - полная максимальная расчетная мощность;

S_ТП =0,617 МВА. расчетная мощность ТП. (п.1 курсового проекта).

По формуле (16) определим полную максимальную мощность ГПП:

S_рГПП= S_р + S_ТП = 12,48 + 0.617 = 13.09 МВА.

Тип трансформаторов ГПП и ТП для данных условий определяется из соотношения:

(17)

Выбираем по справочным данным трансформатор ТД – 16000/35.

Технические данные трансформатора.

Параметры трансформатора цеховой ТП

Выбор марок проводов и кабелей

Сечение провода выбирается с соблюдением условия:

, (18)

где - расчётный ток; - допустимый длительный ток.

Для линии Л₁,Л₂:

I_доп. ≥ I_р1,2 = = = 264 А.

Для линии Л₁,Л₂ выбираем провод марки СБГ 3×120мм²,с допустимым током 270 А.

Для линии Л₃:

I_доп. ≥ I_р3 = = = 60,62 А.

Для линии Л₃ выбираем кабель марки АСБГ 3×16мм²,с допустимым током 70 А.

Линия	Параметры выбранных кабелей
, А	, мм^2	, Ом/км	, Ом/км
Л1,Л2			0,15	0,45
Л3			1,97	0,08

Где r_0,x₀ - удельные активное и реактивное сопротивления линии;

x_o - ориентировочно приняты по справочным данным;

Удельная активная сопротивление линии находится по формуле:

(19)

где S - сечение провода, кабеля (мм²); γ - удельная проводимость, равная для меди , для алюминиевых и сталеалюминевых проводников , для стальных проводов [ ].

Удельная активное сопротивление для линии Л_1,Л_2,Л₃ определим по формуле (19):

= = 0,15 Ом/км;

= = 1,97 Ом/км.

Расчет значений токов трёхфазного К.З.

Рассчитаем ток и мощность короткого замыкания для точки К1. Расчет произведем в относительных единицах при питании потребителя S_k= 400 МВА. Принимаем базисную мощность S_б =100 МВА и базисное напряжение U_б =6,3кВ.

Рассчитываем все относительные сопротивления схемы замещения (рис.4).

Рис.4 Расчётная схема и схема замещения участка электроснабжения при К.З. в точке К1

Относительное реактивное сопротивление для электрической системы вычисляется по формуле:

(20)

Определим относительно реактивное сопротивление для электрической системы по формуле (20):

= = 0,25 Ом.

Относительно реактивное сопротивление для кабельных линии определяется по формуле:

, (21)

где l- длина линии (км).

Относительно реактивное сопротивление для кабельной линии Л1 находится по формуле (21):

= 0,45×15× = 0,49 Ом.

Относительно активное сопротивление линии рассчитывается по формуле:

. (22)

Относительно активное сопротивление для кабельной линии Л1 находим по формуле (22):

= 0,15×15× = 0,16 Ом.

Относительно реактивное сопротивление трансформатора в относительных единицах находится по формуле:

, (23)

где - относительное напряжение КЗ трансформатора, которое определяется по формуле:

(24)

Найдем относительное напряжение КЗ по формуле (24):

= 0,01×8 = 0,08

Относительно реактивное сопротивление трансформатора определим по формуле (23):

= 0,08× = 0,5 Ом.

Относительно активное сопротивление трансформатора находится по формуле:

, (25)

где r - относительно активное сопротивление трансформатора в Омах, которое определяется по формуле:

, (26)

где -потери в металле трансформатора, находится по справочным данным для ТД - 16000/35 – 90 кВт.

Относительно активное сопротивление трансформатора в Омах вычислим по формуле (26)

= = 0,005 Ом.

Относительно активное сопротивление трансформатора найдем по формуле (25):

= 0,005× = 0,031 Ом.

Результирующее активное и реактивное сопротивление определяется по формулам:

; (27)

. (28)

Рассчитаем результирующее сопротивление по формулам (27) и (28):

= 0,49+0,25+0,5 = 1,24 Ом.

= 0,07+0,031 = 0,191 Ом.

Поскольку система питается от источника неограниченной мощности, и выполняется условие , то активное сопротивление можно не учитывать.

Базисный ток вычисляется по формуле:

(29)

Рассчитаем базисный ток в точке К1 по формуле (29):

= = 9,166 кА.

Трехфазный ток короткого замыкания находится по формуле:

(30)

Определим трехфазный ток короткого замыкания в точке К1 по формуле(30):

= = 7,39 кА.

Ударный ток короткого замыкание определяется из выражения:

, (31)

где - ударный коэффициент, который вычисляется по формуле:

, (32)

где - постоянная времени затухания апериодической составляющей,

рассчитывается из выражение:

(33)

Постоянная времени затухания апериодической составляющей в точке К1 рассчитывается по формуле (33):

= = 0,2

Найдем ударный коэффициент из выражение (32):

= 1,6

Ударный ток короткого замыкание рассчитаем по формуле (31):

= 1,6× ×7,39 = 16,72 кА.

Мощность короткого замыкания определяется по формуле:

(34)

Вычислим мощность короткого замыкания в точке К1 по формуле(34):

= = 80,64 МВА.

Рассчитаем ток и мощность короткого замыкания для точки К2. Расчет произведем в относительных единицах при питании потребителя S_k= 400 МВА. Принимаем базисную мощность S_б =100 МВА и базисное напряжение U_б =0,4кВ.

Рассчитываем все относительные сопротивления схемы замещения (рис.5).

Рис. 5. Расчётная схема и схема замещения участка электроснабжения при К.З. в точке К2.

Относительно реактивное сопротивление для кабельной линии Л3 найдем по формуле (21):

= 0,45×2× = 2,26 Ом.

Относительно активное сопротивление для кабельной линии Л3 находим по формуле (22):

= 1,97×2× =9,9 Ом.

Найдем относительное напряжение КЗ по формуле (24):

= 0,01×5,5=0,055

Относительно реактивное сопротивление трансформатора определим по формуле (23):

= 0,055× = 8,7 Ом.

Относительно активное сопротивление трансформатора в Омах вычислим по формуле (26)

= = 0,012 Ом.

Относительно активное сопротивление трансформатора Т₃ находится по формуле (25):

= 0,012× = 1,9 Ом.

Рассчитаем результирующее сопротивление в точке К2 по формулам (27) и (28):

= 0,49+0,25+0,5+2,26+8,7 = 12,2 Ом.

= 0,16+0,031+9,9+1,9 = 11,991 Ом.

Полное активное сопротивление определяется из выражение:

(35)

Активное сопротивление найдем по формуле (35):

= = 17,1 Ом.

Рассчитаем базисный ток в точке К2 по формуле (29):

= = 144,3 кА.

Трехфазный ток короткого замыкания в точке К2 находится по формуле:

(36)

Найдем трехфазный ток короткого замыкания в точке К2 по формуле(36):

= = 8,438 кА.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей в точке К2 вычислим по формуле (33):

= 0,00324

Найдем ударный коэффициент в точке К2 из выражение (32):

= 1,045

Ударный ток короткого замыкание рассчитаем по формуле (31):

= 1,045× ×8,438 = 12,47 кА.

Мощность короткого замыкания в точке К2 определяется по формуле:

(37)

По формуле (37) рассчитаем мощность короткого замыкания в точке К2:

= = 5,87 МВА.

Выбор аппаратов и токоведущих устройств

Выбираем и проверяем по условиям протекания токов К.З на стороне 6 кВ ГПП следующие аппараты и токоведущие устройства:

а) Выключатель в цепи нереактированной линии Л₃, отходящей от ГПП к цеховой подстанции.

Выключатели выбирают по номинальному току и напряжению, роду установки и конструктивному исполнению, и коммутационной способности.

В качестве выключателя применим ВНТЭМ-10-20/400. Таблица 2

Паспортные данные выключателя	ВНТЭМ-10-20/400	Условия выбора и проверки	проверка
Номинальное напряжение ,кВ
Номинальный ток , кА			400 > 60
Ток отключения , кА			20 > 7,39
Ток электродинамической устойчивости , кA			52 > 16,72
Ток термической устойчивости за время , кА			20 ≥ 3,3

где, - максимальный действующий рабочий ток цепи;

-время которое может выдержать автомат;

- установившейся ток КЗ;

- приведённое время действия тока КЗ, которое складывается из приведённого времени действия периодического тока К.З t _пр.п. и приведенного времени действия апериодического тока К.З t _пр.а:

(38)

При питании от системы неограниченной мощности:

, (39)

где - время отключения выключателя ( - для быстродействующих выключателей; - для небыстродействующих выключателей); - время действия релейной защиты (определяется по условию селективности), для выключателя ВНТЭМ-10-20/400 - 5 с.

Рассчитаем приведенное время действия тока КЗ по формуле (39):

= 0,1+0,5 = 0,6 с.

б) Шинный разъединитель в цепи указанной отходящей линии.

Шинные разъединители выбирают по номинальному току и напряжению и конструктивному исполнению с проверкой на динамическую и термическую стойкость.

Выбираем разъединитель марки РВФ 6/630 У1.

Условия выбора и проверки разъединителя РВФ 6/630 У1. Таблица 3

Паспортные данные выключателя	РВФ -6-630 У1.	Условия выбора и проверки	проверка
Номинальное напряжение ,кВ			6 ≥ 6
Номинальный ток , кА			≥ 60
Ток электродинамической устойчивости , кA			52 ≥ 16,72
Ток термической устойчивости за время , кА			20 ≥ 2,86

в) Трансформатор тока для питания цепей измерения и цепей релейной защиты линии Л₃.

Трансформаторы тока выбирают по номинальному току и напряжению, классу точности, допускаемой погрешности, и проверяют на динамическую и термическую стойкость.

Выбираем трансформатор тока ТПЛК -10.

Условия выбора и проверки трансформаторов тока. Таблица 4

Паспортные данные трансформатора	ТПЛК -10	Условия выбора и проверки	проверка
Номинальное напряжение , кВ
Номинальный ток , А
Коэффициент электродинамической устойчивости	66,7- 144
Коэффициент термической устойчивости за время	25-38

г) Допустимое наименьшее сечение нереактированной линии по термической устойчивости при К.З.

Условие выбора и проверки кабелей на термическую устойчивость:

, (40)

где S - фактическое сечение кабеля, мм²;

S _мин - минимально допустимое по термической устойчивости сечение кабеля, мм²;

I_∞ - в амперах;

С - термический коэффициент, Ас^1/2/мм².

С=165 - для медных кабелей с медными жилами до 10кВ;

С=90 - для алюминиевых кабелей с алюминиевыми жилами до 10 кВ.

По формуле (40) определим условие выбора и проверки кабелей на термическую устойчивость:

= = 63,6 мм².

Выбранный кабель сечением СБГ 3х120 мм²отвечает условиям термической устойчивости к токам КЗ.

д) Реактор на линии Л₃ из условия ограничения токов К.З для выбора менее мощного коммутационного оборудования и уменьшения сечения линии.

Выбор реакторов производят по условиям длительной работы, т.е. по номинальному напряжению U_ном, номинальному току I_ном и индуктивному сопротивлению х_р, %, необходимому для желаемого.

Для определения реактивного сопротивления реактора Х_р, предварительно вычисляют относительное сопротивление реактора, которое вычисляется по формуле:

, (41)

где x_*рез - результирующее сопротивление всей цепи КЗ при заданном токе отключения выключателя I_{ном.откл}, _. которое рассчитывается по формуле:

(42)

По формуле (42) определим результирующее сопротивление всей цепи КЗ:

= = 0,022 Ом.

Вычислим относительное сопротивление реактора по формуле(41):

= 1,24 – 0,022 = 1,218 Ом.

Сопротивление реактора Х_р,(%) вычисляется по формуле:

(43)

Определим сопротивление реактора Х_р,(%) по формуле (43):

= 1,218× = 0,05 %

Сопротивление реактора приведенное к базисному выражается по формуле:

(44)

Переведем сопротивление реактора к базисным значениям по формуле(44):

= 0,05× = 0,008 Ом.

Выбираем реактор типа РБ 10-400-0.35 УЗ.

Условия выбора и проверки реакторов. Таблица 5

Паспортные данные реактора РБ 10-400-0.35 УЗ.	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение =10 кВ	Uн.р ≥ Uн.у 10 ≥ 6 кВ.
Номинальный ток =400 А	Iн.р ≥ Iр.м 400 ≥ 60 А.
Ток электродинамической устойчивости (амплитуда) =40 кA	iн.дин ≥ iy 40 ≥ 16,72 кA
Термическая стойкость реактора при 8 сек. , кАс^1/2	25 ≥ 2,023 кA.
Номинальное реактивное сопротивление =0.35: а) по наибольшему допустимому току КЗ за реактором; б) по наименьшему остаточному напряжению перед реактором.	а) 0.35 ≥ 0.17 Ом. б) 0.35 ≥ 0.044 Ом.

где - наибольшее допустимое расчётное реактивное сопротивление реактора; x _сущ. -существующее расчётное реактивное сопротивление до реактора; I_Ʃ - суммарный ток К.З от всех источников;

U_{ост.доп.} = 0,6 × U_н.у - допустимое остаточное напряжение на шинах РУ.

Вычислим ток короткого замыкания с реактором в точках К1 и К2.

Рассчитаем результирующее сопротивление в точке К1 по формулам (27) и (28):

= 0,49+0,25+0,5+0,008=1,248 Ом.

= 0,16+0,031 = 0,191 Ом.

Поскольку система питается от источника неограниченной мощности, и выполняется условие , то активное сопротивление можно не учитывать.

Трехфазный ток короткого замыкания с учетом реактора определяется по формуле(30):

= = 7,344 кА.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей в точке К1 определяется по формуле (33):

= = 0,020

Найдем ударный коэффициент в точке К1 из выражение (32):

= 1,606

Ударный ток короткого замыкание рассчитаем по формуле (31):

= 1,606× ×7,344 = 16,679 кА.

Вычислим мощность короткого замыкания в точке К1 по формуле(34):

= = 80,128 МВА.

Расчёт тока КЗ в точке К2 с учётом реактора:

Рассчитаем результирующее сопротивление в точке К2 по формулам (27) и (28):

= 0,49+0,25+0,5+2,26+8,7+0,008 = =12,208 Ом.

= 0,16+0,031+9,9+1,9 = 11,991 Ом.

Активное сопротивление определим по формуле (35):

= = 17,11 Ом.

Найдем трехфазный ток короткого замыкания в точке К2 по формуле(36):

= = 8,4 кА.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей в точке К2 определяется по формуле (33):

= = 0,00324

Рассчитаем ударный коэффициент в точке К2 из выражение (32):

= 1,04

Ударный ток короткого замыкание с учетом реактора рассчитывается по формуле (31):

= 1,04× ×8,4 = 12,35 кА.

По формуле (37) рассчитаем мощность короткого замыкания в точке К2:

= = 5,84 МВА.

Выбираем допустимое наименьшее сечение реактивной линии по термической устойчивости при КЗ.

По формуле (40) определим условие выбора и проверки кабелей на термическую устойчивость:

= = 3,44 мм².

Выбранный кабель сечением АСБГ 3х16 мм²отвечает условиям термической устойчивости к токам КЗ.

Расчет уставок токовой защиты

Определим уставки максимальной токовой защиты для линии (Л₃) питающей ТП.

Максимальная токовая защита (МТЗ). Основными параметрами МТЗ являются:

- ток срабатывания защиты ();

- время срабатывания защиты (выдержка времени) ();

- ступень селективности защиты ().

Выбираем реле типа РТ-40, которое может иметь независимую от тока, следовательно, и от места К.З выдержку времени.

Ток срабатывания МТЗ, т. е. минимальный ток в фазах линии, при котором защита надёжно срабатывает, должен быть больше максимального рабочего тока защищаемой линии с учётом необходимости возврата токового реле защиты после отключения поврежденного предыдущего участка сети.

Ток срабатывания МТЗ можно выразить в виде:

Дата добавления: 2015-09-29