Файл: Курсовой проект пм. 02 Организация и выполнение работ по эксплуатации и ремонту электроустановок.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 122
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1,25×Iн;
Iтр>
1,25×4.6 = 5.75 А;
Iдоп > Iтр × КЗ;
Iдоп
= 5,75 × 1,25 = 7,2 А
7,2 А > 5,75 А;
т.е. условия соблюдаются.
Исходные данные для расчёта:
Lвн = 8 км;
Lкл1 = 50 м, где Lкл1 – длина линии от ТМ-100/10-0.4 до ГРЩ;
Lкл2 = 5 м, где Lкл2 – длина линии ЭСН от шины ГРЩ до РЩ1;
Lш = 2 м (участок до ответвления)
Порядок расчёта:
Составляю схему замещения [Приложение В] и нумерую точки
КЗ в соответствии с расчётной схемой.
Вычисляю сопротивления элементов и наношу на схему
замещения.
Для системы:
Ic = Sт /
Vc
Ic = 100 / 1,73 × 10 = 5,8 А;
По [6] наружная ВЛ АС-3 × 10 / 1,8; Iдоп = 84А;
х0 = 0,4Ом/км,
где х0–активное сопротивление ВЛ;
Х'c = хо × Lc
Х'c = 0,4 × 8 = 3.2 Ом;
r0=103 / γ × S
r0=103 / 50 × 6 = 3,3 Ом/км,
где r0 – удельное сопротивление ВЛ,
γ - удельная проводимость материала (для меди);
R'c = r0 × Lc
R'c = 3,3 × 8 = 26,4 Ом;
Сопротивления приводятся к низкому напряжению (НН):
Rc = R'c × (Uнн / Uвн)2
Rc = 26,4× (0,4 / 10)2 × 103 =42 мОм;
Хс = Х'с- × (Uнн / Uвн)2
Хс = 3,2× (0,4 / 10)2 × 103 = 5,1 мОм;
Для трансформатора по таблице [6. стр. 61 таб.1.9.1]:
Rт = 31,5мОм, Хт = 64,7мОм; Zт = 72мОм,
где Rт – удельное сопротивление трансформатора, Хт – активное сопротивление трансформатора, Zт – полное сопротивление трансформатора;
Для автоматов по таблице [6 с. 61, 1.9.3 таб]:
1SF – Ra = 0,4мОм; Хa = 0,5мОм; Rп = 0,6мОм;
QF1 – Ra = 0,7 мОм; Хa = 0,7 мОм; Rп = 0,7мОм;
QF12 – Ra = 1,3 мОм; Хa = 1,2 мОм; Rп = 0,75 мОм,
где R – удельное сопротивление автоматов, X – активное сопротивление автоматов,Rн – номинальное сопротивление автоматов;
Для кабельных линий по таблице [6 с. 62, 1.9.5 таб.]:
Для КЛ1:
r'01 = 3,3 мОм / м; х0 = 0,08мОм/м;
Так как в схеме 3 параллельных кабеля, то
r0 = 1 / 3 × r'01
r0= 1 / 3 × 3,3 = 1,1 мОм;
Rкл1 = r0 × Lкл1 = 1,1 × 50 = 55 мОм,
где Rкл1 – удельное сопротивление КЛ;
Хкл1 = х0 × Lкл1
Хкл1 = 0,08 × 50 = 4 мОм,
где Хкл1 – активное сопротивление КЛ;
Для КЛ2:
r02 = 3,3 мОм/м; х02 = 0,08мОм / м;
Rкл2 = r02× Lкл2
Rкл2 = 3,3 × 5 = 16,5 мОм;
Хкл2 = х02 × Lкл2
Хкл2 = 0,08 × 5 =0.4 мОм;
Для шинопроводов ШРА 250 по таблице по [6 с. 63 1.9.7 таб.]
r0 = 0,21мОм / м;
х0 = 0,21мОм / м;
r0п = 0,42мОм / м;
х0п = 0,42мОм / м;
Rш = r0 × Lш
Rш = 0,21 × 2 = 0,42 мОм;
Хш = х0 × Lш
Хш = 0,21 × 2 = 0,42мОм
Для ступеней распределения по таблице [6 с. 62, 1.9.4 таб.]
Rcт1 = 15мОм;
Rcт2 = 20мОм;
Упрощаю схему замещения, вычисляю эквивалентные сопротивления на участках
между точками КЗ и наношу на схему [ПРИЛОЖЕНИЕ А]
Rэ1 = Rc + Rт + Ra1SF + Rn1SF + Rcт1
Rэ1= 42 + 72 + 0,4 + 0,6 + 15 = 130 мОм;
Хэ1 = Хс + Хт + Х1SF
Хэ1 = 5,1 + 64,7 + 0,5= 70,3 мОм;
Rэ2 = RQF1a + RQF1n + Rкл1 + Rш + Rc2
Rэ2 = 0.7 + 0,7 + 55 + 0,42+ 20 = 76.82 мОм;
Хэ2 = ХQF1 + Хкл1 + Хш
Хэ2 = 0.7 + 4 + 0,42= 5.12мОм;
Rэ3 = RaQF12 + RnQF12 + Rкл2
Rэ3= 1,3 + 0,75 + 16,5 = 18.55 мОм;
Хэ3 = ХQF12 + Хкл2
Хэ3 = 1,2 + 0,4 = 1,6 мОм;
Вычисляю сопротивления до каждой точки КЗ и заношу в
«Сводную ведомость [Таблица 2] »:
Rк1 = Rэ1 = 130 мОм;
Хк1 = Хэ1 = 70,3 мОм;
Zк1 =
Zк1=
= 147,8 мОм;
Rк2 = Rэ1 + Rэ2
Rк2 = 130 + 76,82 = 206,82 мОм;
Xк2 = Хэ1 + Хэ2
Xк2 = 70,3 + 5,12 = 75,42 мОм;
Zк2 =
Zк2=
=220,1 мОм;
Rк3 = Rк2 + Rэ3
Rк3 = 206,82 + 18,55 = 225,37 мОм;
Xк3= Хк2 + Хэ3
Xк3= 75,42 + 1,6 = 77,02 мОм;
Zк3 =
Zк3=
=238,2 мОм;
Rк1/ Хк1= 130 / 70,3 = 1,8;
Rк2/ Хк2= 206,82 / 75,42 = 2,7;
Rк3/ Хк3= 225,37 / 77,02 = 2,9;
Определяю коэффициенты Ку
[6 с.59, 1.9.1 рис.]
Ку = F × (Rк / Хк)
где Ку – ударный коэффициент;
Ку1 = F × (Rк1 / Хк1) = F (1,8) = 1,0,
Ку2 = F × (Rк2 / Хк2) = F (2,7) = 1,0;
Ку3 = F × (Rк3 / Хк3) = F (2,9) = 1,0;
q1 =
;
q1=
,
где q–коэффициент действующего ударного тока;
q2 = q3 = 1;
Определяю 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заношу в
«Сводную ведомость токов КЗ»:
Iк1(3) = Uк1× 103 / × Zк1
Iк1(3) = 0,38 × 103 / 1,73 × 147,8 = 1,49 кА;
Iк2(3) = Uк2 × 103 / × Zк2
Iк2(3) = 0,38 × 103 / 1,73 × 220,1 = 0,99кА;
Iк3(3) = Uк3 × 103 / × Zк3
Iк3(3) = 0,38 × 103 / 1,73 × 238,2 = 0,92 кА;
Iук1 = q1 × Iк1(3)
Iук1 = 1 × 1,49 = 1,49 кА;
Iук2 = q2 × Iк2(3)
Iук2 = 1 × 0,99 = 0,99 кА;
Iук3 = q3 × Iк3(3)
Iук3 = 1 × 0,92 = 0,92 кА;
iук1 =
× Ку1 × Iк1(3)
iук1 = 1,41 × 1,0 × 1,49 = 2,1 кА;
iук2 =
× Ку2 × Iк2(3)
iук2 = 1,41 × 1,0 ×0,99 = 1,4кА;
iук3 =
× Ку3 × Iк3(3)
iук3 = 1,41 × 1,0 × 0,92 = 1,3 кА;
Iк1(2) =
/ 2 × Iк1(3)
Iк1(2) = 0,87 × 1,49 = 1,3 кА;
Iк2(2) = / 2 × Iк2(3)
Iк2(2) = 0,87 × 0,99 = 0,86 кА;
Iк3(2) = / 2 × Iк3(3)
Iк3(2) = 0,87 × 0,92 = 0,8 кА;
Сводная ведомость токов КЗ
Составляется схема замещения для расчёта 1 – фазных токов КЗ и определяются сопротивления. [Приложение А].
Для кабельных линий
Хпкл1 = х0п × Lкл1
Хпкл1 = 0,42 × 50= 21 мОм;
Rпкл1 = 2 × r0 × Lкл1
Rпкл1 = 2 × 1,1 × 50 = 110 мОм;
Rпш = r0п × Lш
Rпш = 0,42 × 2 = 0,84мОм;
Хпш = х0п × Lш
Хпш = 0,42 × 2 = 0,84мОм;
Rпкл2 = 2×r0 × Lкл2
Rпкл2 = 2 × 1,1 × 2 = 4,4 мОм;
Хпкл2 = х0п × Lкл2
Хпкл2 = 0,42 × 5 = 2,1 мОм;
Zп1 = 15мОм;
Rп2 = Rcт1 + Rпкл1 + Rпш + Rc2
Rп2 = 15 + 110 + 0,84 + 20 = 145,8 мОм;
Хп2 = Хпкл2 + Хпш
Хп2= 2,1 + 0,84 = 2,94 мОм;
Zп2 =
Zп2=
= 145,8 мОм;
Rп3 = Rп2 + Rпкл2
Rп3= 145,8 + 4,4 = 150,2 мОм;
Xп3 = Хп2 + Хпкл2
Xп3 = 2,94 + 2,1 = 5,04 мОм;
Zп3 =
Zп3=
= 150,3 мОм;
Iк1(1) = Uкф/ Zп1+Zт /3
Iк1(1) = 0,23×103 / 15+195/3 = 2,9 кА;
Iк2(1) = Uкф×103 / Zп2+Zт /3
Iк2(1) = 0,22×103 / 145,8 + 195/3 = 1,04 кА;
Iк3(1) = Uкф×103 / Zп3+Zт /3
Iк3(1)=0,22×103 / 150,3 + 195/3 = 1,02 кА
[Таблица 2]. «Сводная ведомость токов КЗ».
Глава 8.
Проверка аппаратов защиты на термическое и динамическое воздействие токов короткого замыкания
Определяю тепловой импульс по формуле
Bk=I(3)(tоткл+ Та)
1,492(0,03+0,05) = 0,18 кА
Определяю тепловой импульс по формуле
Bk=I(3)(tоткл+ Та) =
2,62(0,02+0,05)=0,5 кА
Iтр>
1,25×4.6 = 5.75 А;-
Проверяем на нагрев:
Iдоп > Iтр × КЗ;Iдоп
= 5,75 × 1,25 = 7,2 А7,2 А > 5,75 А;
т.е. условия соблюдаются.
Глава 7.
Расчёт токов короткого замыкания.
Исходные данные для расчёта:
Lвн = 8 км;
Lкл1 = 50 м, где Lкл1 – длина линии от ТМ-100/10-0.4 до ГРЩ;
Lкл2 = 5 м, где Lкл2 – длина линии ЭСН от шины ГРЩ до РЩ1;
Lш = 2 м (участок до ответвления)
Порядок расчёта:
Составляю схему замещения [Приложение В] и нумерую точки
КЗ в соответствии с расчётной схемой.
Вычисляю сопротивления элементов и наношу на схему
замещения.
Для системы:
Ic = Sт /
VcIc = 100 / 1,73 × 10 = 5,8 А;
По [6] наружная ВЛ АС-3 × 10 / 1,8; Iдоп = 84А;
х0 = 0,4Ом/км,
где х0–активное сопротивление ВЛ;
Х'c = хо × Lc
Х'c = 0,4 × 8 = 3.2 Ом;
r0=103 / γ × S
r0=103 / 50 × 6 = 3,3 Ом/км,
где r0 – удельное сопротивление ВЛ,
γ - удельная проводимость материала (для меди);
R'c = r0 × Lc
R'c = 3,3 × 8 = 26,4 Ом;
Сопротивления приводятся к низкому напряжению (НН):
Rc = R'c × (Uнн / Uвн)2Rc = 26,4× (0,4 / 10)2 × 103 =42 мОм;
Хс = Х'с- × (Uнн / Uвн)2
Хс = 3,2× (0,4 / 10)2 × 103 = 5,1 мОм;
Для трансформатора по таблице [6. стр. 61 таб.1.9.1]:
Rт = 31,5мОм, Хт = 64,7мОм; Zт = 72мОм,
где Rт – удельное сопротивление трансформатора, Хт – активное сопротивление трансформатора, Zт – полное сопротивление трансформатора;
Для автоматов по таблице [6 с. 61, 1.9.3 таб]:
1SF – Ra = 0,4мОм; Хa = 0,5мОм; Rп = 0,6мОм;
QF1 – Ra = 0,7 мОм; Хa = 0,7 мОм; Rп = 0,7мОм;
QF12 – Ra = 1,3 мОм; Хa = 1,2 мОм; Rп = 0,75 мОм,
где R – удельное сопротивление автоматов, X – активное сопротивление автоматов,Rн – номинальное сопротивление автоматов;
Для кабельных линий по таблице [6 с. 62, 1.9.5 таб.]:
Для КЛ1:
r'01 = 3,3 мОм / м; х0 = 0,08мОм/м;
Так как в схеме 3 параллельных кабеля, то
r0 = 1 / 3 × r'01
r0= 1 / 3 × 3,3 = 1,1 мОм;
Rкл1 = r0 × Lкл1 = 1,1 × 50 = 55 мОм,
где Rкл1 – удельное сопротивление КЛ;
Хкл1 = х0 × Lкл1Хкл1 = 0,08 × 50 = 4 мОм,
где Хкл1 – активное сопротивление КЛ;
Для КЛ2:
r02 = 3,3 мОм/м; х02 = 0,08мОм / м;
Rкл2 = r02× Lкл2
Rкл2 = 3,3 × 5 = 16,5 мОм;
Хкл2 = х02 × Lкл2
Хкл2 = 0,08 × 5 =0.4 мОм;
Для шинопроводов ШРА 250 по таблице по [6 с. 63 1.9.7 таб.]
r0 = 0,21мОм / м;
х0 = 0,21мОм / м;
r0п = 0,42мОм / м;
х0п = 0,42мОм / м;
Rш = r0 × Lш
Rш = 0,21 × 2 = 0,42 мОм;
Хш = х0 × Lш
Хш = 0,21 × 2 = 0,42мОм
Для ступеней распределения по таблице [6 с. 62, 1.9.4 таб.]
Rcт1 = 15мОм;
Rcт2 = 20мОм;
Упрощаю схему замещения, вычисляю эквивалентные сопротивления на участках
между точками КЗ и наношу на схему [ПРИЛОЖЕНИЕ А]Rэ1 = Rc + Rт + Ra1SF + Rn1SF + Rcт1
Rэ1= 42 + 72 + 0,4 + 0,6 + 15 = 130 мОм;
Хэ1 = Хс + Хт + Х1SF
Хэ1 = 5,1 + 64,7 + 0,5= 70,3 мОм;
Rэ2 = RQF1a + RQF1n + Rкл1 + Rш + Rc2
Rэ2 = 0.7 + 0,7 + 55 + 0,42+ 20 = 76.82 мОм;
Хэ2 = ХQF1 + Хкл1 + Хш
Хэ2 = 0.7 + 4 + 0,42= 5.12мОм;
Rэ3 = RaQF12 + RnQF12 + Rкл2
Rэ3= 1,3 + 0,75 + 16,5 = 18.55 мОм;
Хэ3 = ХQF12 + Хкл2
Хэ3 = 1,2 + 0,4 = 1,6 мОм;
Вычисляю сопротивления до каждой точки КЗ и заношу в
«Сводную ведомость [Таблица 2] »:
Rк1 = Rэ1 = 130 мОм;
Хк1 = Хэ1 = 70,3 мОм;
Zк1 =
Zк1=
= 147,8 мОм;Rк2 = Rэ1 + Rэ2
Rк2 = 130 + 76,82 = 206,82 мОм;
Xк2 = Хэ1 + Хэ2
Xк2 = 70,3 + 5,12 = 75,42 мОм;
Zк2 = Zк2=
=220,1 мОм;Rк3 = Rк2 + Rэ3
Rк3 = 206,82 + 18,55 = 225,37 мОм;
Xк3= Хк2 + Хэ3
Xк3= 75,42 + 1,6 = 77,02 мОм;
Zк3 =
Zк3=
=238,2 мОм;Rк1/ Хк1= 130 / 70,3 = 1,8;
Rк2/ Хк2= 206,82 / 75,42 = 2,7;
Rк3/ Хк3= 225,37 / 77,02 = 2,9;
Определяю коэффициенты Ку
[6 с.59, 1.9.1 рис.]
Ку = F × (Rк / Хк)
где Ку – ударный коэффициент;
Ку1 = F × (Rк1 / Хк1) = F (1,8) = 1,0,
Ку2 = F × (Rк2 / Хк2) = F (2,7) = 1,0;
Ку3 = F × (Rк3 / Хк3) = F (2,9) = 1,0;
q1 =
;q1=
,где q–коэффициент действующего ударного тока;
q2 = q3 = 1;
Определяю 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заношу в«Сводную ведомость токов КЗ»:
Iк1(3) = Uк1× 103 /
× Zк1Iк1(3) = 0,38 × 103 / 1,73 × 147,8 = 1,49 кА;
Iк2(3) = Uк2 × 103 /
× Zк2Iк2(3) = 0,38 × 103 / 1,73 × 220,1 = 0,99кА;
Iк3(3) = Uк3 × 103 /
× Zк3Iк3(3) = 0,38 × 103 / 1,73 × 238,2 = 0,92 кА;
Iук1 = q1 × Iк1(3)
Iук1 = 1 × 1,49 = 1,49 кА;
Iук2 = q2 × Iк2(3)
Iук2 = 1 × 0,99 = 0,99 кА;
Iук3 = q3 × Iк3(3)
Iук3 = 1 × 0,92 = 0,92 кА;
iук1 =
× Ку1 × Iк1(3)iук1 = 1,41 × 1,0 × 1,49 = 2,1 кА;
iук2 =
× Ку2 × Iк2(3)
iук2 = 1,41 × 1,0 ×0,99 = 1,4кА;
iук3 =
× Ку3 × Iк3(3)iук3 = 1,41 × 1,0 × 0,92 = 1,3 кА;
Iк1(2) =
/ 2 × Iк1(3)Iк1(2) = 0,87 × 1,49 = 1,3 кА;
Iк2(2) = / 2 × Iк2(3)Iк2(2) = 0,87 × 0,99 = 0,86 кА;
Iк3(2) =
/ 2 × Iк3(3)Iк3(2) = 0,87 × 0,92 = 0,8 кА;
Сводная ведомость токов КЗ
Составляется схема замещения для расчёта 1 – фазных токов КЗ и определяются сопротивления. [Приложение А].
Для кабельных линий
Хпкл1 = х0п × Lкл1
Хпкл1 = 0,42 × 50= 21 мОм;
Rпкл1 = 2 × r0 × Lкл1
Rпкл1 = 2 × 1,1 × 50 = 110 мОм;
Rпш = r0п × Lш
Rпш = 0,42 × 2 = 0,84мОм;
Хпш = х0п × Lш
Хпш = 0,42 × 2 = 0,84мОм;
Rпкл2 = 2×r0 × Lкл2
Rпкл2 = 2 × 1,1 × 2 = 4,4 мОм;
Хпкл2 = х0п × Lкл2
Хпкл2 = 0,42 × 5 = 2,1 мОм;
Zп1 = 15мОм;
Rп2 = Rcт1 + Rпкл1 + Rпш + Rc2
Rп2 = 15 + 110 + 0,84 + 20 = 145,8 мОм;Хп2 = Хпкл2 + Хпш
Хп2= 2,1 + 0,84 = 2,94 мОм;
Zп2 =
Zп2=
= 145,8 мОм;Rп3 = Rп2 + Rпкл2
Rп3= 145,8 + 4,4 = 150,2 мОм;
Xп3 = Хп2 + Хпкл2
Xп3 = 2,94 + 2,1 = 5,04 мОм;
Zп3 =
Zп3=
= 150,3 мОм;Iк1(1) = Uкф/ Zп1+Zт /3
Iк1(1) = 0,23×103 / 15+195/3 = 2,9 кА;
Iк2(1) = Uкф×103 / Zп2+Zт /3
Iк2(1) = 0,22×103 / 145,8 + 195/3 = 1,04 кА;
Iк3(1) = Uкф×103 / Zп3+Zт /3
Iк3(1)=0,22×103 / 150,3 + 195/3 = 1,02 кА
| Точка КЗ | Rк, мОм | Xк, мОм | Zк, мОм | Rк / Xк | Ку | q | Iк(3), кА | iук, кА | Iк(2), кА | Zп, мОм | Iк(1), кА |
| К1 | 130 | 70,3 | 147,8 | 1,8 | 1.0 | 1 | 1,49 | 2,1 | 1,3 | 15 | 2,9 |
| К2 | 206,82 | 75,42 | 220,1 | 2,7 | 1.0 | 1 | 0,99 | 1,4 | 0,86 | 145,8 | 1,04 |
| К3 | 225,37 | 77,02 | 238,2 | 2,9 | 1.0 | 1 | 0,92 | 1,3 | 0,8 | 150,3 | 1,02 |
[Таблица 2]. «Сводная ведомость токов КЗ». Глава 8.Проверка аппаратов защиты на термическое и динамическое воздействие токов короткого замыкания
| Параметры выбора | Тип выключателя | Расчётные данные | Каталожные данные |
| Uсети.ном≤Uн кВ | 1SF | 380 | 380 |
| Iнорм расч≤Iн А | 200 | 160-630 | |
| iy≤iпр скв кА | 2,1 | 10 | |
| Вк≤I2терtтер кА2 | 1 | 1 | |
| Iп≤Iоткл ном кА | 3,7 | 25-50 |
Определяю тепловой импульс по формуле
Bk=I(3)(tоткл+ Та)
1,492(0,03+0,05) = 0,18 кА
| Параметры выбора | Тип выключателя | Расчётные данные | Каталожные данные |
| Uсети.ном≤Uн кВ | QF1 | 380 | 220-500 |
| Iнорм расч≤Iн А | 100 | 100 | |
| iy≤iпр скв кА | 3,6 | 10 | |
| Вк≤I2терtтер кА2 | 0,5 | 1 | |
| Iп≤Iоткл ном кА | 2,6 | 6-25 |
Определяю тепловой импульс по формуле
Bk=I(3)(tоткл+ Та) =
2,62(0,02+0,05)=0,5 кА| Параметры выбора | Тип выключателя | Расчётные данные | Каталожные данные |
| Uсети.ном≤Uн кВ | QF12 | 380 | 320-400 |
| Iнорм расч≤Iн А | 50 | 50 | |
| iy≤iпр скв кА | 3.2 | 4,5 | |
| Вк≤I2терtтер кА2 | 0,5 | 1 | |
| Iп≤Iоткл ном кА | 2,3 | 2-50 |