95
Производится перевыбор проводников к электроприёмникам, так как не
выполняется условие (2.62). Окончательный выбор представлен в таблице 2.18.
Таблица 2.18
Распределительная сеть СП1.
№ п/п
Наименование линии
I
доп ,
A
Марка провода
1
2
3
4
1
36
202
АПВ 3×(1×120)+1(2×70)
2
36-37
151,8
АПВ 3×(1×70)+2×(1×35)
3
40
87,4
АПВ 3×(1×35)+2×(1×25)
4
40-41
43,24
АПВ 5×(1×10)
5
32
234,6
2хАПВ 3×(1×50)+2×(1×25)
6
32-35
151,8
АПВ 3×(1×70)+2×(1×35)
7
39
119,6
АПВ 3×(1×70)+2×(1×35)
8
39-32
119,6
АПВ 3×(1×50)+2×(1×25)
9
34(1)
119,6
АПВ 3×(1×70)+2×(1×35)
10
34-38
119,6
АПВ 3×(1×50)+2×(1×25)
11
38-33
29,44
АПВ 5×(1×6)
12
34(2)
55,2
АПВ 5×(1×16)
13
34-34
25,76
АПВ 5×(1×4)
2.11 Расчёт токов короткого замыкания
Расчёт токов короткого замыкания (ТКЗ) производится для окончательного
выбора коммутационной аппаратуры, для выбора уставок срабатывания
расцепителей. Так же по токам короткого замыкания проверяется динамическая
стойкость определённого оборудования, например, опорных изоляторов,
проверяется термическая стойкость проводников, контактов [1].
При составлении схемы замещения за неимением значения ТКЗ на стороне
ВН ТП можно использовать значение номинального тока отключения
выключателя, установленного на ВН трансформатора. [3].
Расчётная схема представлена на рисунке 2.8.
В данном курсовом проекте расчёт производится только для силового
пункта СП1. В связи с этим точками короткого замыкания выбираются шины
КТП, СП1 и самого удалённого электроприёмника СП1.
Определяется эквивалентное сопротивление системы
, мОм , по формуле
96
????????
где
– ток короткого замыкания на высшей стороне трансформатора, кА.
Принимается равным 10 кА.
Определяется сопротивления силового трансформатора.
Активное сопротивление трансформатора
, мОм, определяется по формуле
????????
Индуктивное сопротивление трансформатора
, мОм, определяется по
формуле
????
????
????????
????
????
Сопротивление трансформаторов нулевой последовательности
определяются из справочных данных [15]. При схеме соединения Д/У-0
сопротивления нулевой последовательности
, мОм, и
, мОм, равны
сопротивлениям прямой последовательности
, мОм, и
, мОм, соответственно.
Определяется сопротивление кабельных линий.
Активное сопротивление кабельных линий
, мОм, определяется по
формуле
, (2.70)
Индуктивное сопротивление кабельных линий
, мОм, определяется по
формуле [12]
, (2.71)
97
Определяется активное
и индуктивное
сопротивление кабельной
линии КЛ5, мОм, прямой последовательности по формулам (2.70) и (2.71)
соответственно
Аналогичны проведены расчёты остальных кабельных линий. Результаты
представлены в таблице 2.19.
Таблица 2.19
Сопротивления кабельных линий прямой последовательности
№ КЛ
, мОм/м
, мОм/м
L, м
, мОм
, мОм
1
1,25
0,0662
100
0,2
0011
5
0,224
0,041
52
11,648
2,132
17
0,261
0,08
10
2,61
0,8
18
0,447
0,082
4
1,788
0,328
Сторонняя
Сторонняя
КУ
СП1
КУ
СП2
СП8
СП7
ЩАО1
МЩО
СП4
СП5
СП9
СП3
36
37
QF3
ВА57-39
Iн.в=630 А
Iн.р=500 А
ТА3 500/5
КЛ3
2xААБ 3х150+2х75
Ro=0,104 мОм/м
Xo=0,03 мОм/м
1 секция
QF4
ВА57-33
Iн.в=160 А
Iн.р=160 А
ТА4 150/5
КЛ4
АВВГ 3х120+2х75
Ro=0,261 мОм/м
Xo=0,08 мОм/м
QF5
ВА57-35
Iн.в=250 А
Iн.р=250 А
ТА5 300/5
КЛ5
2xАВВГ 3х70+2х35
Ro=0,224 мОм/м
Xo=0,041 мОм/м
L=52 м
QF18
ВА57-35
Iн.в=250 А
Iн.р=250 А
К2
QF6
ВА57-35
Iн.в=250 А
Iн.р=250 А
ТА 300/5
КЛ6
2xАВВГ 3х70+2х35
Ro=0,224 мОм/м
Xo=0,041 мОм/м
L=77 м
QF7
ВА57-35
Iн.в=250 А
Iн.р=250 А
ТА 300/5
КЛ7
2xАВВГ 3х70+2х35
Ro=0,224 мОм/м
Xo=0,041 мОм/м
L=96 м
QF8
ВА57-35
Iн.в=250 А
Iн.р=250 А
ТА 300/5
КЛ8
2xАВВГ 3х70+2х35
Ro=0,224 мОм/м
Xo=0,041 мОм/м
L=25 м
QF9
ВА51-25
Iн.в=25 А
Iн.р=16 А
ТА 15/5
КЛ9
АВВГ 5х2,5
Ro=12,5 мОм/м
Xo=0,116 мОм/м
QF11
ВА51-25
Iн.в=25 А
Iн.р=2 А
ТА 5/5
КЛ10
АВВГ 5х2,5
Ro=12,5 мОм/м
Xo=0,116 мОм/м
QF10
ВА55-41
Iн.в=1600 А
Iн.р=1000 А
QF12
ВА51-25
Iн.в=25 А
Iн.р=2 А
ТА 5/5
КЛ11
АВВГ 5х2,5
Ro=12,5 мОм/м
Xo=0,116 мОм/м
ЩАО2
QF13
ВА57-33
Iн.в=160 А
Iн.р=160 А
ТА 150/5
КЛ12
АВВГ 3х120+2х70
Ro=0,261 мОм/м
Xo=0,08 мОм/м
L=38 м
ТА 300/5
QF14
ВА57-35
Iн.в=250 А
Iн.р=250 А
КЛ13
2xАВВГ 3х70+2х35
Ro=0,224 мОм/м
Xo=0,041 мОм/м
L=50 м
ТА 300/5
QF15
ВА57-35
Iн.в=250 А
Iн.р=250 А
КЛ14
2xАВВГ 3х70+2х35
Ro=0,224 мОм/м
Xo=0,041 мОм/м
L=32 м
QF16
ВА57-31
Iн.в=100 А
Iн.р=100 А
ТА 100/5
КЛ15
АВВГ 3х50+2х25
Ro=0,625 мОм/м
Xo=0,085 мОм/м
QF17
ВА57-39
Iн.в=630 А
Iн.р=500 А
ТА 500/5
КЛ16
ААБ 3х240+2х120
Ro=0,13 мОм/м
Xo=0,0587 мОм/м
К3
К1
СП7
QF1
ВА55-41
Iн.в=1600 А
Iн.р=1600 А
ТА1 1500/5
ТА2 1500/5
QF2
ВА55-41
Iн.в=1600 А
Iн.р=1600 А
ТМЗ 630/10 ТМЗ 630/10
КЛ1
ААБ 3х25
Ro=1,25 мОм/м
Xo=0,0662 мОм/м
L=100 м
КЛ2
ААБ 3х25
Ro=1,25 мОм/м
Xo=0,0662 мОм/м
L=100 м
КЛ17
АПВ 3х(1х120)+2х(1х70)
Ro=0,261 мОм/м
Xo=0,08 мОм/м
L=10 м
КЛ18
АПВ 3х(1х70)+2х(1х35)
Ro=0,447 мОм/м
Xo=0,082 мОм/м
L=4 м
Рисунок 2.8 – Расчётная схема исследуемой цепи
99
Определяются сопротивление кабельных линий нулевой
последовательности.
Активное сопротивление кабельной линии нулевой
последовательности
, мОм, определяется по формуле
, (2.72)
где
- удельное активное сопротивление нулевой
последовательности, мОм. Определяется по справочным данным [15].
Индуктивное сопротивление кабельной линии нулевой
последовательности
, мОм, определяется по формуле
, (2.73)
где
- удельное индуктивное сопротивление нулевой
последовательности, мОм. Определяется по справочным данным [15].
Определяется активное
и индуктивное
сопротивление
кабельной линии КЛ5, мОм, нулевой последовательности по формулам (2.72)
и (2.73) соответственно
Аналогично определяются сопротивления нулевой последовательности
остальных кабельных линий. Результаты заносятся в таблицу 2.20.
Таблица 2.20
Сопротивления нулевой последовательности кабельной линии.
№ КЛ
, мОм/м
, мОм/м
L, м
, мОм
, мОм
1
2,41
0,256
100
0,386
0,041
5
1,02
0,371
52
53,04
19,292
17
1,54
0,545
10
15,4
5,45
18
2,039
0,741
4
8,156
2,964
Сопротивления катушек и контактов выключателей определяются по
справочным данным. [17]. Сопротивления заносятся в таблицу 2.21.
100
Таблица 2.21
Сопротивления катушек и контактов выключателей.
Выключатель
, А
=
, мОм
=
, мОм
1
1600
0,14
0,08
2
1600
0,14
0,08
5
250
1,1
0,5
18
250
1,1
0,5
Сопротивления трансформаторов тока определяются по справочным
данным. [15]. Сопротивления заносятся в таблицу 2.22.
Таблица 2.22
Сопротивления трансформаторов тока
Трансформатор тока
Коэффициент
трансформации
=
, мОм
, , мОм
TA1
1500/5
0
0
TA5
300/5
0,2
0,3
Сопротивления контактных соединений определяются по справочным
данным. [25]. Сопротивления заносятся в таблицу 2.23.
Таблица 2.23
Сопротивления контактных соединений
Контактное соединение
=
, мОм
КЛ1
0,064
КЛ5
0,015
КЛ17
0,024
КЛ18
0,029
QF1
0
QF5
0,55
QF18
0,55
Все полученные параметры отражаются на схеме замещения. Схемы
замещения прямой и нулевой последовательностей представлены на рисунке
2.9.
Выполним расчёт токов начального действующего значения
периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания
101
Начальное максимальное действующее значение периодической
составляющей тока трёхфазного короткого замыкания
????????
, кА,
определяется по формуле
????????
????????
где
– сумма активных сопротивлений прямой последовательности
цепи короткого замыкания, мОм. Определяется по формуле
, (2.75)
- сумма индуктивных сопротивлений прямой последовательности
цепи короткого замыкания, мОм. Определяется по формуле
, (2.76)
Определяется сумма активных сопротивлений прямой
последовательности для точки К1
????????
, мОм, по формуле (2.75)
????????
Определяется сумма индуктивных сопротивлений прямой
последовательности для точки К1
????????
, мОм, по формуле (2.76)
????????
Определяется максимальный ток трёхфазного короткого замыкания для
точки К1
????????
????????
, кА, по формуле (2.74)
????????
????????
Начальное минимальное действующее значение периодической
составляющей тока трёхфазного короткого замыкания
????????
, кА,
определяется по формуле
????????
????
????
????????
102
К3
К2
К1
x
с
=0,88.
r
тр
=3,427.
x
тр
=4,872.
x
кл1
=0,011.
r
кл1
=0,2.
r
квQF1
=0,14.
x
квQF1
=0,08.
E
с
r
квQF5
=1,1.
x
квQF5
=0,5.
r
TA5
=0,2.
x
TA5
=0,3.
r
кл5
=1,02.
x
кл5
=0,371.
r
к
=1,13.
r
к
=1,1.
r
квQF18
=1,1.
x
квQF18
=0,5.
r
кл17
=2,61.
x
кл17
=0,8.
r
к
=1,158.
К2
К1
x
0.кл1
=0,041.
r
квQF5
=1,1.
x
квQF5
=0,5.
r
TA5
=0,2.
x
TA5
=0,3.
r
0.кл5
=53,04.
x
0.кл5
=19,292.
r
к
=1,13.
r
к
=1,1.
r
квQF18
=1,1.
x
квQF18
=0,5.
r
0.кл17
=15,4.
x
0.кл17
=5,45.
r
к
=1,158.
r
0.тр
=3,427.
x
0.тр
=4,872.
r
0.кл1
=0,386.
r
квQF1
=0,14.
x
квQF1
=0,08.
а) б)
E
с
34
r
кл18
=1,788.
x
кл18
=0,328.
37
К3
34
r
кл18
=8,156.
x
кл18
=2,964.
37
Рисунок 2.9 – Схемы замещения: а) прямой; б) обратной последовательностей
103
Определяется максимальный ток трёхфазного короткого замыкания для
точки К1
????????
????????
, кА, по формуле (2.74)
????????
????????
Начальное минимальное действующее значение периодической
составляющей тока трёхфазного короткого замыкания
????????
, кА,
определяется по формуле
????????
????
????
????????
где
– сопротивление дуги в месте короткого замыкания, мОм.
Определяется по справочным данным [15].
Определяется начальное минимальное действующее значение тока
трёхфазного короткого замыкания для точки К1
????????
????????
, кА, по формуле
(2.77)
????????
????????
???? ????
Аналогичные расчёты производятся для точки К2. Результаты расчётов
вносятся в таблицу 2.6.
Выполним расчёт апериодической составляющей тока короткого
замыкания
В начальный момент времени апериодическая составляющая тока
короткого замыкания
, кА, определяется по формуле
, (2.72)
Определяется апериодическая составляющая максимального значения
тока короткого замыкания
????????
, кА, по формуле (2.72)
????????
104
Определяется апериодическая составляющая минимального значения
тока короткого замыкания
????????
, кА, по формуле (2.72)
????????
Аналогичные расчёты производятся для точки К2. Результаты расчётов
вносятся в таблицу 2.24.
Выполним расчёт ударного тока короткого замыкания
Ударный ток
, кА, рассчитывается по формуле
, (2.73)
где
– ударный коэффициент, о.е. Определяется по справочным
данным [3] или по формуле
????????
где
– постоянная времени затухания апериодической составляющей
тока КЗ, с. Определяется по формуле
????????
где – синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с. Равна
314,1593 рад/с.
Определяется постоянная времени затухания точки К1 для
максимального значения тока короткого замыкания
????????
, с, по формуле
(2.75)
????????
Определяется постоянная времени затухания точки К1 для
минимального значения тока короткого замыкания
????????
, с, по формуле
(2.75)
????????
Апериодическая составляющая определяется при времени t=0,1 с.