РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ДЛЯ ВЫБОРА И ПРОВЕРКИ ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

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 S_К = 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 S_б = 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)L_{0, 38}– 0, 580 км

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

[ 2] (5.14)

где Z_п =Z_0··L_{0, 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., i_у⁽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

К_С=1, 35 и К₂=1, 0

Вычисляем сопротивление круглого вертикального заземлителя из стали:

, [1](6.2)

что не превышает норму 30 Ом,

где

Н_ср = 0, 8 + 5/2 = 3, 3 м

Сопротивление заземляющего устройства должно быть меньше 10 Ом или 125/I_з, 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 I_тр, который равен номинальному току I_н фидера трансформатора с учетом коэффициента надежности К_н = 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 I_тр и электромагнитного I_эр расцепителя с двигателями на фидере Ф1 – АИР112М4У3, на Ф2 – 4АС132М4У3:

Фидер Ф1

Характеристика двигателя АИР112М4У36:

- номинальная мощность Р - 5, 5 кВт

- косинус = 0, 86