РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ДЛЯ ВЫБОРА И ПРОВЕРКИ ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ
Лекции.ИНФО


РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ДЛЯ ВЫБОРА И ПРОВЕРКИ ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ



Расчет токов короткого замыкания (к.з.) проводим для выбора аппаратуры и проверки элементов электроустановки (разъединитель, высоковольтный предохранитель, автоматические выключатели) на электродинамическую и термическую стойкость. Выбор средств и схем молниезащиты и заземляющих устройств.

При расчете силы токов к.з. используем метод относительных единиц. Для расчетов силы тока к.з. предварительно составляем схему замещения, в которую входят все элементы электроустановки.

Исходными данными для расчета являются:

- мощность к.з. на шине 35 кВ РТП 35/10 SК = 250 МВ·А

- удельное активное сопротивление удельное активное сопротивление 1 км провода АС35 в линии 10 кВ – 0,77 Ом/км

- удельное реактивное сопротивление удельное активное сопротивление 1 км провода АС35 в линии 10 кВ – 0,4 Ом/км

- среднее значение напряжения в линии 10 кВ – 10,5 кВ

- среднее значение напряжения в линии 0,38 кВ – 0,4 кВ

- ударный коэффициент в сетях напряжением 10 кВ и 0,38 кВ – 1,0

К2
К1
Составляем схему замещения:

 
 


Рисунок 1 Cхемa замещения сети.

Принимаем базисное значение мощности Sб = 100 МВ·А и определяем сопротивления элементов схемы замещения:

- системы

[ 2] (5.1)

- трансформатора Т1

[ 2] (5.2)

[ 2] (5.3)

[ 2] (5.4)

- линии 10 кВ:

[ 2] (5.5)

[ 2] (5.6)

Ом [ 2] (5.7)

- для трансформатора ТМ-250:/10 вычисляем по формулам (5.2), (5.3), (5.4)

= 26 Ом

= 5,9 Ом

= 25,3 Ом

Наносим полученные значения сопротивлений на схему замещения.

Определяем результирующие сопротивления до точек к.з.:

- до точки К1

[ 2] (5.8)

[ 2] (5.9)

- до точки К2 по формулам (5.5) и (5.6):

Силы базисных токов на 10 кВ и 0,38 кВ определяются:

[ 2] (5.10)

[ 2] (5.11)

Находим силу тока трехфазного к.з.:

- в точке К1

[ 2] (5.12)

- в точке К2

[ 2] (5.13)

Определяем мгновенное значение ударного тока к.з. в точке К1

[ 2] (5.14)

Расчет силы тока однофазного к.з. в конце линии 0,38 кВ.

Исходными данными являются:


- сопротивление нулевой последовательности фазы трансформатора Z(1)/3 = 0,104 Ом

- полное сопротивление петли, фаза-нулевой провод четырехпроводной воздушной линии 0,38 кВ с проводами 3АС70+АС70 – 1,28 Ом/км

- длина Ф3 (самая длинная)L0,38 – 0,580 км

Определяем силу тока однофазного к.з. в фидере Ф3 по формуле:

[ 2] (5.14)

где Zп =Z0··L0,38

[ 2] (5.15)

Полученные значения заносим в таблицу

Таблица 3

Точки короткого замыкания Результирующее сопротивление до точки к.з., Z, Ом Сила тока трехфазного к.з., I(3), кА Сила тока однофазного к.з,. I(1), А Ударная сила тока к.з., iу(3),кА
К1 8,32 0,66 1,12
К2 33,32 4,34 (Ф3) 137,2
К3 82,2 0,07 0,1
К4 36,4 3,97
ТМ250/10 Ф3 0,64 497,7
ТМ160/10 Ф2 0,12 547,3


РАСЧЕТ И ВЫБОР ЗАЩИТЫ ОТ К.З., ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

И ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Расчет заземляющих устройств ТМ-250/10

Данные для расчета:

- удельное сопротивление грунта – 100 Ом· м

- длина вертикальных стальных стержней – 5 м

- диаметр стержней - 20 мм

- размеры горизонтальных стальных полос –40 х 4 мм

- глубина заложения стержней - 0,8 м

- полосы связи - 0,9 м

- число повторных заземлителей -13

Находим расчетное сопротивление грунта:

[ 2] (6.1)

где

КС=1,35 и К2=1,0

Вычисляем сопротивление круглого вертикального заземлителя из стали:

,[1](6.2)

что не превышает норму 30 Ом,

где

Нср = 0,8 + 5/2 = 3,3 м

Сопротивление заземляющего устройства должно быть меньше 10 Ом или 125/Iз, согласно ПУЭ-7

, [ 2] (6.3)


где

[ 1] (6.4)

Для расчета берем наименьшее значение - 9 Ом.

Теоретическое число вертикальных стержней определим:

[ 2] (6.5)

Выбираем 4 стержня.

Расстояние между стержнями берем 10 м, тогда 40 м.

Находим сопротивление полосы связи:

, [ 1] (6.6)

где

[ 1] (6.7)

Определяем сопротивление вертикальных стержней для заземления, если коэффициенты экранирования равны и , при n = 4 и а/l = 2:

[ 1] (6.8)

- полосы связи:

[ 1] (6.9)

Определим сопротивление заземляющего устройства подстанции:

< 10 Ом, [ 1] (6.10)

что соответствует ПУЭ-7.

Находим сопротивление повторного заземления:

- одинарного

(6.11)

- всех повторных заземлителей

< 4 Ом, [ 1] (6.12)

что соответствует ПУЭ-7.

Вычисляем общее сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора с учетом сопротивлений повторных заземлителей:

<4 Ом, [ 1] (6.13)

что соответствует ПУЭ-7.

 
 


ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей производится по току срабатывания теплового расцепителя Iтр, который равен номинальному току Iн фидера трансформатора с учетом коэффициента надежности Кн = 1,1:

Трансформатор ТМ-250/10

- для фидера Ф1

, [ 2] (7.1)

тогда

[ 2] (7.2)

для фидеров Ф2, Ф3 и трансформатора ТМ-160/10 Ф1, Ф2 находим аналогично.

Для автоматического выключателя трансформатора ТМ-160/10 находим силы тока теплового Iтр и электромагнитного Iэр расцепителя с двигателями на фидере Ф1 – АИР112М4У3, на Ф2 – 4АС132М4У3:

Фидер Ф1

Характеристика двигателя АИР112М4У36:

- номинальная мощность Р - 5,5 кВт

- косинус = 0,86

- КПД = 0,855

- кратность пускового тока КI – 7,0

Находим:

- номинальный ток двигателя:

[ 2] (7.3)

- пусковой ток

[ 2] (7.4)

- силу максимального рабочего тока

[ 2] (7.5)

- ток срабатывания теплового расцепителя

[ 2] (7.6)

- ток срабатывания электромагнитного расцепителя

, [ 2] (7.7)

по селективности выбираем Iтр=200 А

Если сила однофазного короткого замыкания =497,7 А, то чувствительность защиты

, [ 2] (7.8)

это меньше нормы Кч=3, указанной в ПУЭ-7, поэтому в нулевом проводе устанавливаем реле РЭ-571т

- ток срабатывания реле

[ 2] (7.9)

- чувствительность при однофазном к.з.

> 1,5 [ 2] (7.10)

Поэтому выбираем реле с Iэр=91А, что обеспечит защиту от однофазного короткого замыкания.

Для фидера Ф2 расчеты аналогичны.

Выбираем автоматы защиты:

ТМ-250/10 – Ф1: ВА51Г-33/160/125 с реле РЭ-571т в нулевом проводе

Ф2: ВА51Г-31-1/100/80 с реле РЭ-571т в нулевом проводе

Ф3: ВА51Г-31-1/100/63 с реле РЭ-571т в нулевом проводе

ТМ-160/10 – Ф1: ВА51Г-35/250/200 с реле РЭ-571т в нулевом проводе

Ф2: ВА51Г-39/630/400 с реле РЭ-571т в нулевом проводе

 
 









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 256;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная