Для потребителей ТП-1 после получения уточнённых данных о потере напряжения имеем:
а) для наиболее удалённого потребителя в режиме максимальных нагрузок:
- в режиме минимальных нагрузок:
б) для ближайшего потребителя в режиме максимальных нагрузок:
Для ТП-1 постоянные надбавки на трансформаторе оставляем без изменения, т.е. 2,5 %.
Аналогично для потребителей ТП-3 после получения уточнённых данных о потере напряжения имеем:
Всё это позволяет скорректировать принятые при составлении таблицы 11 постоянные надбавки на трансформаторе ТП-3 с 5% на 2,5%. В этом случае значительно улучшатся показатели качества электроснабжения потребителей, присоединённых к данной трансформаторной подстанции.
В сельских электрических сетях провалы напряжения наиболее часто возникают при пуске короткозамкнутых асинхронных двигателей, мощность которых соизмерима с мощностью трансформатора (составляет порядка 40 % их мощности). При недопустимом снижении напряжения пуск двигателя может оказаться безуспешным, т.к. вращающий момент двигателя, в том числе и пусковой, пропорционален квадрату действующего напряжения. Кроме того, может произойти “опрокидывание”, т.е. останов работающих двигателей. В практике электроснабжения принято, что при пуске двигателя понижение напряжения на его зажимах может составить до 30 % от номинального напряжения. При этом напряжение на зажимах работающих двигателей при пуске не должно снижаться более чем на 20 % от номинального напряжения.
Глубину провала определяют для наиболее мощных и удалённых от шин подстанции электродвигателей.
ТП-3: Мощность двигателя установленного в лесопильном цехе 22кВт, cosφ=0,75. Длина ВЛ марки 4×А95 от ТП-3 до двигателя составляет 182м.
Полное сопротивление трансформатора ТП-3 составляет:
Удельное сопротивление линии:
Полное сопротивление ВЛ:
Сопротивление двигателя при пуске:
Глубина провала напряжения:
Что допустимо для пуска электродвигателя.
ТП-2: Мощность двигателя установленного на свиноводческой ферме 30кВт, cosφ=0,75. Длина КЛ марки ЦАШв 4×А70(rо=0,447 мОм/м, хо=0,0612 мОм/м.)
от ТП-2 до двигателя составляет 100м.
Полное сопротивление трансформатора ТП-2 составляет:
Активное и реактивное сопротивление линии:
Полное сопротивление КЛ:
напряжение кабельный линия трансформатор
Удалённость цеха №2 от ТП-1 требует проверки кабельной сети на величину провала напряжения. Удельные сопротивления кабельных линий КЛ-1 и Кл-2:rуд1=0,208мОм/м, худ1=0,063 мОм/м и rуд2=0,447 мОм/м, худ1=0,0612 мОм/м.
Активные и реактивные сопротивления линии КЛ-1и КЛ-2:
Полное сопротивление трансформаторов ТП-1 составляет:
Мощность самого сильного двигателя, установленного в цехе №2, Рдв=22кВт, cosφ=0,65.
Что допустимо для пуска данного электродвигателя и других двигателей цеха №2.
Рис.11. Фрагмент сети для расчёта токов к.з.
Составим схему замещения.
Рис. 12. Схема замещения сети.
Схема сети имеет два уровня напряжения 10 и 0,38 кВ, поэтому расчёты будем проводить в именованных единицах. Так как большинство токов к.з. ,подлежащих определению, находятся на напряжении 0,38 кВ, приведём все сопротивления к напряжению Uср=0,4 кВ.
Определим параметры схемы замещения, сеть 10 кВ и трансформаторы:
Сеть 0,4 кВ от ТП-1:
Сеть 0,4 кВ от ТП-2:
Наиболее удалённый потребитель ВЛ-2, отходящий от ТП-2, жилой двухквартирный дом - расстояние 220м:
Расчёт трёхфазного к.з. в сети 10 кВ.
Определим ток к.з. на шинах низкого напряжения (10,5 кВ) ГПП:
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Ударный ток:
,
где Ку=1,95 в силу того, что активное сопротивление практически равно нулю.
1. Определение тока к.з. в точке К-1:
где
2. Определение тока к.з. в точке К-2:
3. Определение тока к.з. в точке К-3:
Расчёт токов к.з. в сети 0,4 кВ от ТП-1.
4. Определение тока к.з. в точке К-4:
Начальное значение периодической составляющей тока к.з. при учёте сопротивления дуги:
Значение тока при дуговом к.з.:
Максимальный ударный ток:
Ударный ток при дуговом к.з.:
Влияние асинхронных двигателей цеха №1 приближённо учитывается следующим образом. Небольшое расстояние от шин 0,4 кВ ТП-1 до электроприёмников цеха №1 позволяет отказаться от учёта сопротивлений в цехе №1. Тогда:
Ударный ток составит величину:
Как видно, влияние тока асинхронных двигателей цеха №1 на ударный ток незначительно (около 10%).
5. Определение тока к.з. в точке К-5:
Расчёт однофазного к.з. в точке К-5.
Первый подход: Сопротивления нулевой последовательности из [6,табл.31]
Второй подход:
Учитывая то обстоятельство, что приведённые значения сопротивлений сети 10 кВ значительно меньше таковых в сети 0,4 кВ, при определении токов к.з. можно пренебречь сопротивлениями сети высокого напряжения. Тогда расчёт значительно упростится. Полное сопротивление току однофазного к.з. для трансформаторов марки ТМ-630/10 при соединении обмоток Y/Y0 составляет:
Более точное значение было равно 5,48кА.
6. Определение тока к.з. в точке К-6 (шины РП-5 – цех №2):
Мощность самого крупного асинхронного двигателя в цехе №2 равна 22 кВт, cosφ=0,65:
Как видно, влияние тока асинхронных двигателей цеха №2 на ударный ток незначительно (4,32%).
Расчёт однофазного к.з. в точке К-6 по упрощённой методике:
Тогда:
Если схема соединения обмоток трансформатора была ∆/Y0,то
Поэтому достаточно часто способ соединения обмоток трансформаторов используют для отстройки чувствительности автоматов и предохранителей.
Определим влияние дуги на значение тока однофазного к.з. при дуговом к.з.:
Сопротивление петли при учёте сопротивления дуги:
т.е. влияние учёта сопротивления дуги на ток к.з. незначительно и в дальнейших расчётах при выборе защитной аппаратуры можно пользоваться только величиной металлического тока однофазного к.з.
Расчёт токов к.з. в сети 0,4 кВ от ТП-2.
7. Определение тока к.з. в точке К-7 (шины НН ТП-2):
Влияние асинхронного двигателя, установленного на объекте №5 (точка К-8), на ток к.з. в точке К-7 незначительно в силу того, что сопротивления «плеч» практически одинаковы, а мощность системы (SТ.ГПП=10000 кВА) многократно превышает мощность асинхронного двигателя (РДВ=30 кВт).
8. Определение тока к.з. в точке К-8 (шины РП электроприёмника №5):
Влияние асинхронного двигателя, установленного на шинах, где произошло к.з. (точка К-8), приближённо можно оценить следующим образом. Принимаем сопротивление от асинхронного двигателя до точки К-8 равным нулю.
Номинальный ток двигателя:
Как видно, влияние тока асинхронного двигателя, расположенного в свиноводческой ферме на ударный ток незначительно.
Приведём расчёт однофазного к.з. в точке К-8 по упрощённой методике.
Для трансформатора ТМ-160 (∆/Y0) подстанции ТП-2 полное сопротивление токам однофазного к.з. равно:
Сопротивление петли:
Ток однофазного к.з.:
9. Определение тока к.з. в точке К-8 (наиболее удалённый жилой дом):
Для удобства дальнейшего использования полученных результатов расчёта токов к.з., сведём их в одну таблицу.
Таблица 19.
Элемент сети, точка к.з.
I(3)к ,кА
i(3)уд ,кА
I(1)к ,кА
I(2)к ,кА
Шины НН (10,5 кВ) ГПП (К-0)
9,98
27,57
–
8,64
Шины 10 кВ ТП-1 (К-1)
4,84
7,939
4,19
Шины 10 кВ ТП-2 (К-2)
1,3
1,89
1,125
Шины 10 кВ ТП-3 (К-3)
1,24
1,8
1,07
Шины 0,4 кВ ТП-1 (К-4)
26,45/16,48
57,7/24,58
22,9
Шины 0,38 кВ РП-1 (К-5)
12,93
18,72
4,78–5,84
11,2
Шины 0,38 кВ РП-5 (К-6)
4,64
6,54
2,12
4,02
Шины 0,4 кВ ТП-2 (К-7)
4,51
7,84
3,9
КЛ №1 0,38 кВ ТП-2 (К-8)
2,73
3,92
1,81
2,4
ВЛ №2 0,38 кВ ТП-2 (К-9)
1,56
2,36
1,29
1,4
Выбор высоковольтных выключателей на стороне низкого напряжения ГПП
Схема соединений ГПП на низком напряжении 10 кВ выполнена с высоковольтными выключателями на ВЛ-1. В курсовом проекте произведём выбор высоковольтных выключателей без технико-экономического обоснования.
Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному току, номинальному напряжению, по типу, роду установки и проверяют по электродинамической и термической устойчивости и отключающей способности в режиме к.з.
Технические данные выключателей 10 кВ приведены в табл.36 мет. пособия.
Определим расчётный ток:
Как видно, он много меньше номинального тока всех ВВ, приведённых в таблице 36. Ударный ток, равный 27,57 кА, также меньше допустимого ударного тока всех высоковольтных выключателей таблицы 36. Учитывая, что данные о стоимости высоковольтных выключателей в табл. 36 не приведены, выбираем вакуумный выключатель ВВЭ-10-20/630У3, который в настоящее время наиболее компактен и удобен в обслуживании.
Выбор автоматов и предохранителей в сети 380
Проверка их чувствительности.
На всех КЛ и ВЛ 0,38 кВ, отходящих от ТП-10/0,4 кВ, устанавливаются автоматические (автоматы, АВ) и предохранители. Они предназначены для отключения линий при аварийных и ненормальных режимах (короткое замыкание, перегрузки, исчезновение или снижение напряжения), а также для нечастых включений и отключений ВЛ и КЛ (от 2 до 6 часов).
Характеристики выбранных автоматов и предохранителей для фрагмента электрической сети, подлежащих к установке на отходящих от ТП-1 и ТП-2 линиях 0,38 кВ, приведены в таблице 20.
Автоматы выбираются исходя из следующих условий.
1. Номинальное напряжение трансформатора должно быть не ниже номинального напряжения сети. Условие выполняется для всех АВ (табл.20).
2. Номинальный ток автомата и его теплового расцепителя больше расчётного тока. Условие выполняется для всех автоматов.
3. Отключающая способность автоматов где –максимальный ток трёхфазного к.з. сразу за автоматом, т.е. на шинах 0,4 кВ ТП или РП. Условие выполняется для всех автоматов. Для автоматов серии А37 проверка на отключающую способность не проводится.
Проверка автомата на чувствительность для обеспечения селективной работы осуществляются по следующим условиям.
Таблица20.
№ ТП
Sном тр-ра
№ ВЛ (КЛ)
Sрасч, кВА
Iрасч, А
I(3)к, кА
I(2)к, кА
I(1)к, кА
Тип автомата (предохр.)
Iном, А
Номинальный ток теплового расцепителя, А
Уставка тока мгновенного срабатывания электромагн. Расцепителя, А
Предельно откл. ток, кА
1
630
КЛ-1
165,6
251,6
4,78
АВМ10С
1000
800
625
20
КЛ-2
78,76
119,7
ПН2-250
125
100
СРП-1
333,98
507,4
26,45
АВМ15С
1500
1250
35
СРП-2
337,28
512,5
СРП-3
167,59
254,6
2
160
ВЛ-1
7,32
11,12
А3716Б
32
ВЛ-2
11
16,71
120
182,3
А3726Б
250
200
2000
90
136,7
80
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
