Сопротивление линии Xoл = 2,294 Ом
В.В. линия № 5
Длина линии 0,5 км
Сопротивление линии Roл = 0,9 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,225 Ом
В.В. линия № 6
Длина линии 2 км
Сопротивление линии Roл = 3,6 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,9 Ом
Н.В. линия № 1
Длина линии 41,492 м
Сопротивление линии Roл = 0,074 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,012 Ом
Н.В. линия № 2
Длина линии 422,385 м
Сопротивление линии Roл = 0,481 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,126 Ом
Н.В. линия № 3
Длина линии 580,345 м
Сопротивление линии Roл = 0,239 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,174 Ом
Н.В. линия № 4
Длина линии 584,663 м
Сопротивление линии Roл = 0,485 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,175 Ом
Сопротивление трансформатора Rтр = 0,002 Ом
Сопротивление трансформатора Xтр = 0,171 Ом
Расчёты ведутся для всех точек, результаты расчётов приведены в табл. 17.1
Расчет токов короткого замыкания в сети 0,38кВ
Токи короткого замыкания в сети 0,38 кВ определяются в следующих точках: на шинах 0,4 кВ ТП-6 и в конце каждой отходящей линии.
За основное напряжение принимается напряжение, равное Uосн=1,05Uном Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле, приведенной выше. Полное сопротивление участка сети определяется по формуле
,
где хтр – реактивное сопротивление трансформатора, Ом;
rтр – активное сопротивление трансформатора, Ом.
Реактивное сопротивление трансформатора определяется по формуле
где Uк.р.% – реактивная составляющая тока короткого замыкания, %; Sном. – мощность трансформатора 35/0,4 кВА.
Активное сопротивление трансформатора определяется по формуле
где Uк.а.% – активная составляющая тока короткого замыкания, %;
Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле
где zтр /3 – полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания на корпус, Ом, (табл. 29[1]);
zп – полное сопротивление петли фазного и пулевого провода, Ом.
где rФ – активное сопротивление фазного провода, Ом;
rN – активное сопротивление нулевого провода, Ом;
xФ – реактивное сопротивление фазного провода, Ом;
xN – реактивное сопротивление нулевого провода, Ом;
Расчёты ведутся для точек К4 и К5, результаты остальных расчётов приведены в таблице 16.1
Ik1(3)= 0,4/10,259 = 3,581
Ik1(2)= 0,866/3,581 = 3,102
Ik2(3)= 0,4/24,672 = 1,489
Ik2(2)= 0,866/1,489 = 1,289
Ik3(3)= 0,4/24,672 = 1,489
Ik3(2)= 0,866/1,489 = 1,289
Ik4(3)= 36,75/0,296 = 1,35
Ik4(2)= 0,866/1,35 = 1,169
Ik5(3)= 36,75/0,344 = 1,16
Ik5(2)= 0,866/1,16 = 1,005
Ik6(3)= 36,75/0,984 = 0,406
Ik6(2)= 0,866/0,406 = 0,352
Ik7(3)= 36,75/0,729 = 0,548
Ik7(2)= 0,866/0,548 = 0,474
Ik8(3)= 36,75/1,036 = 0,386
Ik8(2)= 0,866/0,386 = 0,334
Tak1 = 5,923/0 = 0
Kak1 = 1+exp(-0.01/0) = 1
iудk1 = 1.41*1*3,581 = 5,065
Tak2 = 9,471/3340,673 = 0,002
Kak2 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,029
iудk2 = 1.41*1,029*1,489 = 2,168
Tak3 = 9,471/3340,673 = 0,002
Kak3 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,029
iудk3 = 1.41*1,029*1,489 = 2,168
Tak4 = 0,171/0,747 = 0,228
Kak4 = 1+exp(-0.01/0,228) = 1,957
iудk4 = 1.41*1,957*1,35 = 3,737
Tak5 = 0,183/24,198 = 0,007
Kak5 = 1+exp(-0.01/0,007) = 1,267
iудk5 = 1.41*1,267*1,16 = 2,08
Tak6 = 0,297/151,944 = 0,001
Kak6 = 1+exp(-0.01/0,001) = 1,006
iудk6 = 1.41*1,006*0,406 = 0,578
Tak7 = 0,345/75,825 = 0,004
Kak7 = 1+exp(-0.01/0,004) = 1,111
iудk7 = 1.41*1,111*0,548 = 0,861
Tak8 = 0,346/153,122 = 0,002
Kak8 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,012
iудk8 = 1.41*1,012*0,386 = 0,552
Таблица 16.1- Результаты расчётов токов короткого замыкания
Точка к.з.
r, Ом
х, Ом
Z, ом
Zп, Ом
Та
Куд
I(3)
I(2)
I(1)
iуд
K-1
0
5,923
1
3,581
3,102
5,065
K-2
10,639
9,471
14,244
0,002
1,029
1,489
1,289
2,168
K-3
K-4
0,171
0,228
1,957
1,35
1,169
3,737
K-5
0,077
0,183
0,198
0,151
0,007
1,267
1,16
1,005
0,561
2,08
K-6
0,483
0,297
0,568
0,995
0,001
1,006
0,406
0,352
0,578
K-7
0,241
0,345
0,421
0,591
0,004
1,111
0,548
0,474
0,271
0,861
K-8
0,487
0,346
0,598
1,031
1,012
0,386
0,334
0,178
0,552
Согласно ПУЭ электрические аппараты выбирают по роду установки, номинальному току и напряжению, проверяют на динамическую и термическую устойчивость. Ячейка питающей линии представляет собой комплектное распределительное устройство наружной или внутренней установки. КРУН комплектуется двумя разъединителями с короткозамыкателями (QS) для создания видимого разрыва цепи при проведении профилактических и ремонтных работ обслуживающим или оперативным персоналом, выключателем нагрузки (QF) и комплектом трансформаторов тока (ТА), которые служат для питания приборов релейной защиты и приборов учёта электрической энергии. Однолинейная упрощённая схема КРУН представлена на рис.
Рисунок 17.1 - Однолинейная упрощённая схема КРУН.
Для выбора и проверки электрических аппаратов высокого напряжения целесообразно составить таблицу, куда вносятся исходные данные места установки аппарата и его каталожные данные.
Таблица 17.1 - Сравнение исходных данных места установки, с параметрами выключателя, разъединителя, трансформатора тока
Исходные данные места установки
Параметры
выключателя
разъединителя
Трансформатора
тока
Тип ВП-35
Тип РНД(З)-35/1000
Тип ТПОЛ-35
Uном = 35 кВ
35 кВ
Iном =24,106 А
0,4 А
1000 А
400 А
3,581 кА
5 кА
-
5,065 кА
16 кА
64 кА
100 кА
6,3 кА
25 кА
1,6 кА
Как видно из таблицы 17.1 параметры всех выбранных аппаратов удовлетворяют предъявляемым требованиям.
Разъединитель QS1 выбирается по тем же условиям, что и разъединитель питающей линии:
тип РНД(З)-35/1000;
номинальный ток 1000 А;
номинальное напряжение 35 кВ;
амплитуда сквозного тока 64 кА;
ток термической стойкости 25 кА
Для защиты трансформатора с высокой стороны устанавливаются предохраните FU1 – FU3. Ток плавкой вставки предохранителя выбирается по условию
А.
Принимается предохранители типа ПК-16 с током плавкой вставки 16 А.
Шины 0,4 кВ подключаются к трансформатору через рубильник QS2 типа Р2315 с номинальным током 600А.
Трансформаторы тока ТА1-ТА3 типа ТК20 служат для питания счётчика активной энергии СА4-И672.
Линия уличного освещения защищается предохранителями FU4-FU6, типа НПН-2 с номинальным током плавкой вставки 16А, управление уличным освещением осуществляется магнитным пускателем КМ типа ПМЛ.
Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях производится исходя из следующих условий
1. , кс.з = 1;
2. ;
3. ;
4. .
Линия №1 Максимальный ток – 6,257 А, ударный ток – 2,08 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 1005,036 А, однофазный ток короткого замыкания – 561,452 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2063 с током теплового расцепителя 8 А, током электромагнитного расцепителя 96, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 8 А>6,257 А;
2. 15 кА>2,08 кА;
3. 1005,036/96=10,469;
4. 561,452/96=5,848
Линия №2 Максимальный ток – 45,448 А, ударный ток – 0,578 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 352,013 А, однофазный ток короткого замыкания – 183,942 А. К установке принимается автоматический выключатель А3163 с номинальным током А, током теплового расцепителя 50 А, током электромагнитного расцепителя 500, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 50 А>45,448 А;
2. 15 кА>0,578 кА;
3. 352,013/500=0,704;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 125 А. Получаем коэффициент: 2,816
4. 183,942/500=0,367
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 125 А. Получаем коэффициент: 1,471 Следовательно все условия выполняются
Линия №3 Максимальный ток – 90,655 А, ударный ток – 0,861 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 474,812 А, однофазный ток короткого замыкания – 271,27 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2056 с номинальным током А, током теплового расцепителя 100 А, током электромагнитного расцепителя 1200, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 100 А>90,655 А;
2. 15 кА>0,861 кА;
3. 474,812/1200=0,395;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 1,582
4. 271,27/1200=0,226
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 0,904
Линия №4 Максимальный ток – 58,534 А, ударный ток – 0,552 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 334,351 А, однофазный ток короткого замыкания – 178,793 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2064 с номинальным током А, током теплового расцепителя 63 А, током электромагнитного расцепителя 756, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 63 А>58,534 А;
2. 15 кА>0,552 кА;
3. 334,351/756=0,442;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 1,769
4. 178,793/756=0,236
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 0,945 Следовательно все условия выполняются
Защиту подстанций напряжением 20 – 35 кВ выбирают в зависимости от их мощности. Если мощность подстанции менее 630 кВА, на каждой ее системе шин устанавливают комплект вентильных разрядников, расположенных возможно близко к трансформаторам и присоединенных к заземляющему контуру подстанции кратчайшим путем. Кроме того, на расстоянии 150 – 200 м от подстанции на всех подходящих воздушных линиях монтируют комплекты трубчатых разрядников РТ-1 или заменяющих их защитных искровых промежутков ПЗ-1 (при токах короткого замыкания, меньших нижнего предела, гасящегося трубчатыми разрядниками). Сопротивление заземления этих разрядников РТ-1 или промежутков ПЗ-1 должно быть не более 10 Ом.
На питающих линиях для защиты разомкнутых разъединителей или выключателей у приемных порталов или у вводов в закрытое распределительные устройства дополнительно устанавливают трубчатые разрядники РТ-2 или защитные промежутки ПЗ-2, присоединяя их к заземляющему контуру подстанции. Подстанции мощностью 630 кВ-А и больше защищают так же, но дополнительно все воздушные линии передачи, подходящие к этим подстанциям на расстояние 150 – 200 м, При этом трубчатые разрядники РТ-1 или защитные промежутки ПЗ-1 устанавливают в начале подходов линий передачи, защищенных тросами. Протяженные молниеотводы заземляют на каждой опоре подходов, причем импульсные сопротивления заземлений должны быть не более 10 Ом. В начале подхода к заземлению опоры присоединяют трос и разрядник РТ-1 или промежуток ПЗ-1. В конце подхода трое к заземленному контуру подстанции не присоединяют, а обрывают на первой опоре от подстанции. При этом пролет (50 – 60 м), не защищенный тросом, должен перекрываться защитными зонами стержневых молниеотводов, устанавливаемых для защиты открытых подстанций такой мощности.
Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена, нейтраль трансформатора, должно быть не более 4 Ом при номинальном напряжении 380 В. Это сопротивление должно быть обеспечено с учётом за-землителей нулевого провода ВЛ-0,38 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в не-, посредственной близости от нейтрали трансформатора, т.е. на ТП, и сопротивление повторного заземлителя не должны быть более 30 Ом. Сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода каждой ВЛ-0,38 кВ должно быть не более 10 Ом.
В сельских сетях в качестве заземлений рекомендуется применять угловую сталь. Сопротивление одного электрода из угловой стали, погруженного вертикально с вершиной на поверхности земли, определяется по формуле
где bуг – ширина уголка, м;
р – удельное сопротивление грунта, Ом м;
1с. – длина стержня, м.
18,849×6,7=126,295 Ом
Предварительное число стержней одиночного повторного заземления нулевого рабочего провода, которое нужно выполнить на концах ВЛ длиной более 200 м и на вводах от ВЛ к электроустановкам, подлежащим занулению, определяется по формуле
Число стержней на ТП без учета взаимного экранирования
Зная под, lод и а – расстояние между стержнями, по приложению П.1 [Л1] определяется коэффициент взаимного экранирования ηс.
Тогда результирующее сопротивление стержневых заземлителей на ТП определяется по формуле
126,295/19,2=6,577Ом.
Сопротивление соединительной полосы вп = 40мм, длиной l = 33 м,
проложенной на глубине h = 0,5м с учетом коэффициента экранирования ηc
определяется по формуле
Ом,
расчетное сопротивление заземляющего устройства одиночного повторного заземлителя на ВЛ-0,38 кВ не должно превышать 30 Ом
Ом.
Если на одной линии ВЛ-0,38 кВ имеется п одиночных повторных заземлителей, то сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода не должно превышать 10 Ом
Тогда при количестве отходящих линий ВЛ-0,38 кВ сопротивление нейтрали трансформатора ТП не должно превышать 4 Ом
Эта себестоимость складывается из отчислений на амортизацию и текущий ремонт соответствующих звеньев передающего устройства, стоимости потерь электроэнергии в этих звеньях и расходов на их обслуживание и эксплуатацию. Чтобы определить стоимость ежегодных отчислений на амортизацию и текущий ремонт, необходимо вычислить стоимость сооружений
где Кт.п – стоимость КТП;
К0,38 – стоимость сооружения линий 0,38 кВ.
К=10000+60000×1,628=107733,233руб.
Отчисления от капиталовложений определяются по формуле
где Ен – нормативный коэффициент эффективности, Ен= 0,12.
руб.
Издержки на амортизацию вычисляются по формуле
где ра = 0,064 и ра = 0,05 нормативы амортизационных отчислений капитальных затрат для ТП и ЛЭП.
Стоимость обслуживания линий 0,38 кВ и трансформаторной подстанции
где γ – стоимость одной условной единицы, γ = 35 руб;
п – количество условных единиц.
Количество условных единиц определяется по формуле
3,909+2.5=6,409,
24,326 руб.
Стоимость потерь энергии в трансформаторе и ВЛ-0,38 кВ определяются по формуле
где С0 – 1кВт ч потерянной энергии, С0 = 5коп;
ΔWmр – потери энергии в трансформаторе, кВтч;
ΔW0,38 – потери энергии в линиях 0,38 кВ, кВтч.
Общая стоимость потерь определяется по формуле
Стоимость 1 кВтч отпущенного потребителю от шин высокого напряжения ТП6 определяется по формуле
коп.
1. Коваленко В.В., Ивашина А.В., Нагорный А.В., Кравцов А.В. Электроснабжение сельского хозяйства. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – СтГАУ, АГРУС, 2004. –99с.
2. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства. –М., Агропромиздат, 1990. –496с.: ил.
3. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. Учебное пособие для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1987. –368с.: ил.
4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. /Под ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновксого. –М.: Энергия, 1981.
5. Федосеев А.М. Релейная защиты электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: Учеб. Пособие для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1984. –520с.: ил.
6. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и в системах электроснабжения: учебное пособие для вузов. –2-е изд., перераб. и доп. –М.: Высшая школа, 1985. –391с.:ил.
7. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. –3-е изд.. перераб. и доп. –Л.: Энергоатомиздат, 1985. –296с.:ил.
8. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства. /Под ред. В.Ю. Гессен, Ф.М. Ихтейман, С.Ф. Симоновский, Г.Н. Катович, -М.: Колос, 1981. –208с.:ил.
9. Каганов И.П. курсовое и дипломное проектирование. –3-е изд. перераб. и доп. –М.: Агропромиздат, 1990. –391с.: ил.
10. Левин М.С., Мурадян А.Б., Серых Н.Н. Качество электроэнергии в сетях сельских районов. –М.: Колос, 1975. –324с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
