Xreferat.com » Остальные рефераты » Расчет системы электроснабжения с напряжением сети 1 кВ и ниже

Расчет системы электроснабжения с напряжением сети 1 кВ и ниже

Техническое задание на выполнение курсовой работы.


Необходимо рассчитать токи КЗ в сети 0.4 кВ собственных нужд электростанции. Расчет выполняется для поверки отключающей способности автоматических выключателей, проверки кабельных линий на термическую стойкость, а также для выбора установок токовых катушек автоматических выключателей и проверки их чувствительности.

С этой целью выполняют расчеты металлических и дуговых КЗ – трехфазных, двухфазных и однофазных.

Расчетная схема представлена на рисунке:


Система


6.3 кВ


ТТ1


Т1


Ш1


АВ1


К1 РУ-0.4 кВ


АВ2


КЛ1 К2 вторичная силовая обмотка


Расчет выполняется в именованных единицах, сопротивления расчетной схемы приводятся к напряжению 0.4 кВ и выражаются в миллиомах. Параметры элементов расчетной схемы приводятся в таблицах приложения 1. Расчеты выполняются в соответствии с методикой, рекомендованной ГОСТ 28249-93 на расчеты токов КЗ в сетях с напряжением до 0.4 кВ.

Короткие замыкания рассчитываются на шинах 0.4 кВ РУ (точка К1) и на вторичной силовой сборке за кабелем КЛ1 (точка К2).

В данном примере расчеты дуговых КЗ выполняются с использованием понижающего коэффициента Кс, поэтому переходные сопротивления контактов, контактных соединений кабелей и шинопроводов в расчетных выражениях для определения суммарного активного сопротивления R не учитываются, эти сопротивления учтены при построении характеристик зависимости коэффициента Кс от полного суммарного сопротивления до места КЗ.


Параметры расчетной схемы.


Система.


Мощность короткого замыкания

Sк = 400 мВА , UН ВН = 6.3 кВ.


Трансформатор Т1.


ТСН-250-6,3/0,4 ; схема соединения обмоток /0

SН = 250 кВА,

UН ВН = 6.3 кВ, UН НН = 0.4 кВ,

Uк = 5.5 %.

Сопротивления трансформатора, приведенные к UН НН = 0.4 кВ, определяются по таблице 1 Приложения 1:

R1 = R2 = R0 = 9.7 мОм,

X1 = X2 = X0 = 33.8 мОм.


Шинопровод Ш1.


ШМА-4-1250, длина 40 м.

Удельные параметры шинопровода по данным таблицы 11

Приложения 1:

Прямая последовательность:

R1уд = 0.034 мОм/м

X1уд = 0.016 мОм/м

Нулевая последовательность:

R0уд = 0.054 мОм/м

X0уд = 0.053 мОм/м


Трансформаторы тока ТТ1.


Удельные параметры трансформатора тока по данным таблицы 14 Приложения 1:

КТТ = 150/5,

R1 = R0 = 0.33 мОм,

X1 = X0 = 0.3 мОм.


Кабельная линия КЛ1.


АВВГ – (3185 + 170),

L = 50 м.

Удельные параметры кабеля по данным таблицы 7Приложения 1:

Прямая последовательность:

R1уд = 0.208 мОм/м

X1уд = 0.063 мОм/м

Нулевая последовательность:

R0уд = 0.989 мОм/м

X0уд = 0.244 мОм/м


Автоматический выключатель АВ1.


Тип «Электрон», IH = 1600A.

Из таблицы13 Приложение 1 определяем сопротивления катушек АВ1:

RКВ = 0.14 мОм/м,

XКВ = 0.08 мОм/м.


Автоматический выключатель АВ2.


Тип А3794С, IH = 400A.

Из таблицы13 Приложение 1 определяем сопротивления катушек АВ2:

RКВ = 0.65 мОм/м,

XКВ = 0.17 мОм/м.


Расчет параметров схемы замещения.


Все сопротивления расчетной схемы приводятся к Uбаз = 0.4 кВ.


Система.


Сопротивление системы учитывается индуктивным сопротивлением в схеме замещения прямой последовательности.


Xcэ = Uн нн 2 103 / Sк = 0.4 2 103 /400 = 0.4 мОм


Трансформатор.


Для трансформатора со схемой соединения обмоток /0 активные и индуктивные сопротивления обмоток одинаковы для всех трех последовательностей.

R1т = R2т = R0т = 9.7 мОм,

X1т = X2т = X0т = 33.8 мОм.


Шинопровод Ш1.


Сопротивление шинопровода Ш1 определяем по известным удельным сопротивлениям шинопровода и его длине:

R1ш = R2ш = 0.034 40 = 1.36 мОм

X1ш = X2ш =0.016 40 = 0.64 мОм

R0ш = 0.054 40 = 2.16 мОм

X0ш = 0.053 40 = 2.12 мОм


Кабельная линия КЛ1.


Сопротивление линии КЛ1 определяем по известным удельным сопротивлениям кабеля и его длине:

R1кл = R2кл = 0.208 50 = 10.4 мОм

X1кл = X2кл = 0.063 50 = 3.15 мОм

R0кл = 0.989 50 = 49.45 мОм

X0кл = 0.244 50 = 12.2 мОм


Схема замещения прямой (обратной) последовательности представлена на рис.1, схема замещения нулевой последовательности – на рис.2.


Схема замещения прямой (обратной) последовательности:




Хс = 0.4 мОм


Rтт = 0.33мОм

Xтт = 0.3 мОм


Rт = 9.7 мОм

Xт = 33.8 мОм


Rш1 = 1.36 мОм

Xш1 = 0.64 мОм


Rкв1 = 0.14 мОм

Xкв2 = 0.08 мОм

К1

Rкв2 = 0.65 мОм

Xкв2 = 0.17 мОм


Rкл1 = 10.4 мОм

Xкл1 = 3.15 мОм

К2


Схема замещения нулевой последовательности:




Rот = 9.7 мОм

Хот = 33.8 мОм


Rош1 = 2.16 мОм

Хош1 = 2.12 мОм


Rокв1 = 0.14 мОм

Хокв1 = 0.08 мОм

К1

Rокв2 = 0.65 мОм

Хокв2 = 0.17 мОм


Rокл1 = 49.45 мОм

Хокл1 = 12.2 мОм

К2


Расчет токов короткого замыкания для точки К1.


Трехфазное КЗ.


Ток металлического трехфазного КЗ I(3)К М определяется по формуле:


I(3)К М = UH HH / (3 Z(3)) = UH HH / (3  R2 1 + X2 1)


По схеме замещения прямой последовательности суммарные сопротивления R1 и X1 определяем арифметическим суммированием сопротивлений до точки КЗ.


R1 = 0.33 + 9.7 + 1.36 + 0.14 = 11.53 мОм

X1 = 0.4 + 0.3 + 33.8 + 0.64 + 0.08 = 35.22 мОм


Полное суммарное сопротивление до точки К1


Z(3) = 11.532 + 35.222 = 37.06 мОм

Ток трехфазного металлического КЗ:

I(3)К М = 400/ (3 37.06) = 6.23 кА


Ток трехфазного дугового КЗ определяем с использованием снижающего коэффициента Кс. Кривые зависимости коэффициента Кс от суммарного сопротивления до места КЗ построены для начального момента КЗ (кривая 1) и установившегося КЗ (кривая 2).

Расчеты показываю, что разница в значениях токов дуговых КЗ для разных моментов времени незначительна, примерно составляет 10%. Поэтому можно для практических расчетов дуговых КЗ определить ток по минимальному снижающему коэффициенту Кс2 (кривая 2), полагая, что ток в процессе дугового КЗ практически не изменяется. В данном случае расчет дуговых КЗ производится с использование обоих характеристик, т.е. определяются и Кс1 и Кс2.


Расчет дугового трехфазного КЗ выполняется в следующем порядке:

1.Определяются значения снижающего коэффициента для начального момента КЗ (Кс1 ) и для установившегося КЗ (Кс2 ) .

При Z(3) = 37.06 мОм Кс1 = 0.76, а Кс2 = 0.68.


2. Ток трехфазного дугового КЗ определяется по формуле

I(3)К Д = I(3)К М  Кс

I(3)К Д = 6.23  0.76 = 4.73 кА tкз 0

I(3)КД= 6.23  0.68 = 4.24 кА tкз > 0.05 c


Ударный ток КЗ определяем по формуле:

iY = KY2 I(3)К М


Ударный коэффициент KY определяем по характеристике.

Находим отношение Х(3)/R(3) = 35.22 / 11.53 = 3.05.

Этому отношению соответствует KY = 1.3

Определяем iY = 1.32 6.23 = 11.45 кА


Двухфазное КЗ.


Ток металлического двухфазного КЗ I(2)К М определяется по формуле:


I(2)К М = UH HH / (3 Z(2)) = 0.865 I(3)К М


Полное суммарное сопротивление до точки К1 при двухфазном КЗ определяется по формуле


Z(2) =(2/3) R2 1 + X2 1 , мОм

Z(2) =(2/3) 11.532 + 35.222 = 42.79 мОм


Определим ток двухфазного металлического КЗ:


I(2)К М = 400/ (3 42.79) = 5.39 кА

Проверяем I(2)К М = 0.865 I(3)К М = 0.865  6.23 = 5.39 кА.


Расчет дугового двухфазного КЗ:


Определяем коэффициенты Кс1 и Кс2

Z(2) = 42.79 мОм Кс1 = 0.79, а Кс2 = 0.71


Определим ток двухфазного дугового КЗ:


I(2)К Д = 5.39  0.79 = 4.26 кА tкз 0

I(2)К Д = 5.39  0.71 = 3.83 кА tкз > 0.05 c


Однофазное КЗ.


Ток металлического однофазного КЗ I(1)К М определяется по формуле:


I(1)К М = UH HH / (3 Z(1))


Полное суммарное сопротивление до точки К1 при однофазном КЗ определяется по формуле


Z(1) = (1/3) ( 2R 1 + R0 )2 + (2X 1 +X0,)2


Предварительно определяем суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности до токи К1 из схемы замещения:


R0 = 9.7 + 2.16 + 0.14 = 12 мОм

X0 = 33.8 + 2.12 + 0.08 = 36 мОм


Определяем полное суммарное сопротивление цепи для однофазного КЗ:


Z(1) = (1/3) ( 211.53 + 12 )2 + (235.22 + 36)2 = 37.36 мОм


Определим ток однофазного металлического КЗ:


I(1)К М = 400/ (3 37.36) = 6.18 кА


Расчет дугового однофазного КЗ:

Определяем коэффициенты Кс1 и Кс2

Z(1) = 37.36 мОм Кс1 = 0.76, а Кс2 = 0.68.


Определим ток однофазного дугового КЗ:


I(1)К Д = 6.18  0.76 = 4.7 кА tкз 0

I(1)К Д = 6.18  0.68 = 4.2 кА tкз > 0.05 c


Расчет токов короткого замыкания для точки К2.


Трехфазное КЗ.


Определяем суммарные активное и индуктивное сопротивления до токи К2 из схемы замещения:


R1 = 0.33 + 9.7 + 1.36 + 0.14 +0.65 + 48 = 22.58 мОм

X1 = 1.6 + 0.3 + 33.8 + 0.64 + 0.08 + 0.17 + 3.15 = 39.74 мОм


Суммарное сопротивление:

Z(3) = 22.582 + 39.742 = 45.71 мОм


Ток трехфазного металлического КЗ:

I(3)К М = 400/ (3 45.71) = 5.05 кА


Определяем токи дугового КЗ:

Определяются значения снижающего коэффициента для начального момента КЗ (Кс1 ) и для установившегося КЗ (Кс2 ) .

При Z(3) К = 45.71 мОм Кс1 = 0.79, а Кс2 = 0.7.


Ток трехфазного дугового КЗ определяется по формуле

I(3)К Д = I(3)К М  Кс

I(3)К Д = 5.05  0.79 = 3.99 кА tкз 0

I(3)КД= 5.05  0.7 = 3.54 кА tкз > 0,05 c


Ударный ток КЗ определяем по формуле:

iY = KY2 I(3)К М


Ударный коэффициент KY определяем по характеристике.

Находим отношение Х1/R1 = 39.74 / 22.58 = 1.76

Этому отношению соответствует KY = 1.15

Определяем iY = 1.15 2 5.05 = 8.21 кА


Двухфазное КЗ.


Для расчета двухфазного КЗ в точке К2 определяем следующие величины.

Полное суммарное сопротивление до точки КЗ определяется по формуле


Z(2) =(2/3) R2 1 + X2 1 , мОм

Z(2) =(2/3) Z(3) = 52.78 мОм


Определим ток двухфазного металлического КЗ:


I(2)К М = 400/ (3 52.78) = 4.38 кА


Определяем токи дугового КЗ:


Определяем коэффициенты Кс1 и Кс2

Z(2) =52.78 мОм Кс1 = 0,81, а Кс2 = 0,73


Определим ток двухфазного дугового КЗ


I(2)К Д = 4.38  0.81 = 3.55 кА tкз 0

I(2)К Д = 4.38  0.73 = 3.2 кА tкз > 0.05 c


Однофазное КЗ.


Для расчета однофазного КЗ в точке К2 определяем следующие величины.

Определяем суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности до токи К2 из схемы замещения нулевой последовательности:


R0 = 2.7 + 2.16 + 0.14 + 0.65 + 49.45 = 62.1 мОм

X0 = 33.8 + 2.12 + 0.08 + 0.17 + 12.2 = 48.37 мОм


Определяем полное суммарное сопротивление цепи для однофазного КЗ:


Z(1) = (1/3) ( 222.58 + 62.1 )2 + (239.74 + 48.37)2 = 55.63 мОм


Определим ток однофазного металлического КЗ:


I(1)К М = 400/ (3 55.63) = 4.15 кА


Расчет дугового однофазного КЗ:

Определяем коэффициенты Кс1 и Кс2

Z(1) =55.63 мОм Кс1 = 0.81 ; Кс2 = 0.72


Определим ток однофазного дугового КЗ:


I(1)К Д = 4.15  0.81 = 3.36 кА tкз 0

I(1)К Д = 4.15  0.72 = 2.99 кА tкз > 0.05 c


Результаты расчетов токов КЗ.


Виды

КЗ


Точка

КЗ


Трехфазное КЗ


Двухфазное КЗ

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: