Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей
худ – удельное сопротивление воздушной линии;
l – длина линии.
трансформатора
(12.4)
Точка К1:
Периодическая составляющая тока короткого замыкания
(12.5)
где - ЭДС энергосистемы
Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей
(12.6)
где Куд = 1,608 – ударный коэффициент – система, связанная со сборными шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением 35 кВ (11, табл.3.8)
Точка К2:
Периодическая составляющая тока короткого замыкания
Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей
где Куд = 1,956 – ударный коэффициент – ветви, защищенные реактором с номинальным током 1000 А и выше (11, табл.3.8)
12.2 Расчёт тока короткого замыкания на стороне 0,4 кВ
Сети промышленных предприятий напряжением до 1 кВ характеризуются большой протяженностью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает существенное влияние на ток КЗ, поэтому в расчетах учитываются все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивной, так и активной. Кроме того, учитываются активные сопротивления всех переходных контактов этой цепи (разъемные контакты на шинах, на вводах и т.д.). Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ производится в именованных единицах, т.е. все сопротивления выражаются в мОм. Если все эти сопротивления не известны, то согласно руководящих указаний по электроснабжению промышленных предприятий совокупно эти сопротивления берутся на шинах ТП – 15 мОм, на шинах РП – 20 мОм.
Составляем схему замещения
Рисунок 12.2 - Схема замещения для расчёта тока КЗ на стороне 0,4 кВ
Расстояние от ТП-5 до ГПП составляет 188м.
Выбираем кабель напряжением 6кВ сечением 95 мм2. Активное сопротивление кабеля rУД = 0,326 Ом/км, индуктивное хУД = 0,078 Ом/км.
Определяем сопротивление кабеля
активное (12.7)
индуктивное
(12.8)
Определяем результирующее сопротивление:
активное: Rрез = Rк = 1,222
индуктивное:
Хрез=Хс+Хл+Хт+Хр+Хк=0+2,36+10+0,2=12,56
Приводим результирующее сопротивление к стороне 0,4 кВ в мОм по формулам:
, (12.9)
где Uст.кз – напряжение ступени короткого замыкания.
Определяем сопротивление цехового трансформатора:
, (12.10)
Приводим сопротивление трансформатора к ступени 0,4 кВ:
(12.11)
(12.12)
Определяем полное сопротивление:
(12.13)
(12.14)
(12.15)
Определяем сверхпереходное значение тока короткого замыкания:
Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей
Действующее значение ударного тока
Определяем мощность короткого замыкания:
Таблица 12.1 - Токи короткого замыкания
Точка КЗ | Iпо, кА | iуд, кА |
К – 1 | 6,66 | 15,14 |
К – 2 | 7,3 | 20,19 |
К – 3 | 12,9 | 18,26 |
На основании полученных данных токов короткого замыкания будем выполнять проверку оборудования на динамическую, термическую стойкость к токам КЗ и отключающую способность.
13 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ НА ГПП И КАБЕЛЕЙ ОТХОДЯЩИХ ЛИНИЙ
13.1 Выбор оборудования
Высоковольтное оборудование выбирают по номинальному напряжению и номинальному длительному току и проверяют по току послеаварийного режима, по отключающей способности токов К.З., по динамической и термической стойкости к токам К.З.
Выбор выключателя 35кВ
По напряжению установки: (13.1)
По длительному току: ;
(13.2)
(13.3)
(13.4)
Принимаем к установке выключатель: ВВК - 35Б - 20
Технические данные:
Номинальное напряжение , кВ – 35
Номинальный ток , А – 1000
Номинальный ток отключения , кА – 20
Номинальный ток включения - = 20кА
Наибольший пик тока включения = 52кА
Содержание апериодической составляющей ,% - 50
Параметры сквозного тока КЗ, кА
Ток электродинамической стойкости:
- 51 кА
- 20 кА
Ток термической стойкости , кА - 20
Время протекания тока термической стойкости , с - 3
Полное время отключения , с – 0,7
Собственное время отключения , с – 0,03
Привод – встроенный.
Производим проверку по отключающей способности по условию:
(13.5)
Проверяем на возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ:
(13.6)
Номинальное допустимое значение апериодической составляющей в отключаемом токе:
Апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов:
(13.7)
где -
= 0,02 - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ (11).
Расчетное время, для которого требуется определить токи КЗ.
(13.8)
Проверка отключающей способности по полному току КЗ:
(13.9)
Проверка по включающей способности:
(13.10)
(13.11)
- ударный ток КЗ в цепи выключателя
– начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи выключателя
– номинальный ток включения
– наибольший пик тока включения
Проверка на электродинамическую стойкость:
(13.12)
(13.13)
– ток электродинамической стойкости
– действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ.
Проверка на термическую стойкость:
(13.14)
(13.15)
(13.16)
Выключатель удовлетворяет всем параметрам.
Выбор выключателей представлен в таблице 13.1.1
Таблица 13.1.1 - Выбор выключателей напряжением 10 кВ
Условия выбора | Вводной выключатель | Секционный выключатель | Выключатель отходящей линии | |||
Расчетн. значение |
Паспортн. значение | Расчетное значение | Паспорт назначение |
Расчетн. значение |
Паспорт назначение | |
6 кВ | 10 кВ | 6 кВ | 10 кВ | 6 кВ | 10 кВ | |
1349 А | 1600 А | 674 А | 1000 А | 264 А | 630 А | |
7,3 кА | 20 кА | 7,3 кА | 20 кА | 7,3 кА | 20 кА | |
15,4 кА | 52 кА | 15,4 кА | 52 кА | 15,4 кА | 52 кА | |
7,3 кА | 20 кА | 7,3 кА | 20 кА | 7,3 кА | 20 кА | |
Тип выключателя | ВБЛ-10-1600У3 | ВБЛ-10-1000У3 | ВБЛ-10-630У3 |
Выбор разъединителя 35кВ
Принимаем к установке разъединитель РВЗ-35/630У1 Технические характеристики:
Номинальное напряжение , кВ – 35
Наибольшее напряжение, кВ – 40,5
Номинальный ток , А – 630
Стойкость при сквозных токах КЗ, кА
Амплитуда предельного сквозного тока, кА - 51
Предельный ток термической стойкости, кА – 20
Время протекания наибольшего тока термической стойкости, с
Главных ножей – 4
Заземляющих ножей – 1
Выбор производится по следующим условиям:
По напряжению установки:
(13.17)
По току:
(13.18)
(13.19)
По роду установки: наружной установки, с заземляющими ножами.
Проверка по электродинамической стойкости:
(13.20)
(13.21)
– амплитуда предельного сквозного тока
Действующее значение предельного сквозного тока определяем:
(13.22)
Проверка по термической стойкости: