Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 358
Скачиваний: 20
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Компенсация реактивной мощности
Выбор потребительских трансформаторов
Электрический расчет линии напряжением 10кВ
Оценка качества напряжения у потребителей
Электрический расчет линии напряжением 0.38 кВ
Проверка сети на успешный запуск электродвигателей
Защита от токов короткого замыкания
Конструктивное выполнение линий 0,38 и 10 кВ и ТП 10 / 04 кВ
Проверка сети на успешный запуск электродвигателей
Нормами определены следующие допущения номинального напряжения на зажимах электродвигателя:
а) при длительной работе в установившемся режиме: V = +5%;
б) у электродвигателей присоединенных к электрическим сетям общего назначения –5%, +10%;
в) при длительной работе в установившемся режиме для отдельных особо удаленных электродвигателей в номинальных условиях допускаются, снижения напряжения на –8…-10%, а в аварийных –10…-12%;
г) при кратковременной работе в установившемся режиме, например, при пуске соседних электродвигателей на –20…-30%;
д) на зажимах пускаемого электродвигателя: при частых пусках –10%, при редких пусках –15%;
В тех случаях, когда начальный момент не превышает 1/3 Мном рабочей машины, допускается снижение напряжения на 40%. Это как правило приводы с ременной передачей, приводы насосов и вентиляторов.
Потери напряжения в сети при пуске электродвигателя от трансформатора или генератора приблизительно составляет:
(8.1)
Где - полное сопротивление сети, Ом;
-сопротивление электродвигателя в пусковом режиме, Ом:
Где k – кратность пускового тока;
– ток номинальный.
Выбираем электродвигатель 4А180М2У3:
= 30 кВт;
k = 7,5;
cos = 0,9;
= 90,5 %.
Определяем номинальный ток:
Сопротивление электродвигателя в пусковом режиме:
При пуске электродвигателя от сети с трансформатором:
где - напряжение к.з. трансформатора (ТП-5), = 4,5 %.
Выбираем провод А240:
Потери напряжения в сети при пуске электродвигателя:
Условие выполняется.
-
Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания будем производить с помощью программы IVAN.tkz. Для этого необходимо составить схему замещения, рисунок 9.2, составленный по рисунку 9.1, на котором указаны все точки короткого замыкания. В таблице 9.1 указаны все необходимые для расчета данные, полученные после введения ветвей и их параметров в программу. Каждая ветвь задается двумя узлами. Признаком конца списка является ветвь 0- 0.
Параметрах генераторов и систем:
(9.1)
(9.2)
Расчётные данные заносятся в таблицу 9.2:
Рисунок 9.1 Исходная схема электропередачи для расчета токов к.з.
Таблица 9.1 Параметры ветвей схемы
Номера узлов | Тип | ZA | ZR |
1 – 2 | Линия | 2,131 | 1,368 |
2 – 20 | Линия | 0,414 | 0,266 |
20 –21 | двухобм.трансф. | 0 | 0,134 |
2 – 3 | Линия | 2,013 | 1,292 |
3 – 30 | Линия | 0,414 | 0,266 |
30 – 31 | двухобм.трансф. | 0 | 0,053 |
3 - 4 | Линия | 0,888 | 0,57 |
4 - 5 | Линия | 0,888 | 0,57 |
5 - 50 | Линия | 0,414 | 0,266 |
50 - 51 | двухобм.трансф. | 0 | 0,084 |
5 - 6 | Линия | 0,947 | 0,608 |
6 - 60 | Линия | 0,414 | 0,266 |
60 - 61 | двухобм.трансф. | 0 | 0,053 |
4 - 7 | линия | 2,25 | 1,444 |
7 - 8 | линия | 0,237 | 0,152 |
8 - 80 | линия | 0,414 | 0,266 |
80 - 81 | двухобм.трансф. | 0 | 0,084 |
81 - 82 | линия | 91,413 | 205,679 |
81 - 83 | линия | 51,108 | 61,496 |
83 - 84 | линия | 68,144 | 81,994 |
7 - 9 | линия | 4,203 | 2,698 |
9 - 90 | линия | 0,414 | 0,266 |
90 - 91 | двухобм.трансф. | 0 | 0,053 |
9 - 0 | линия | 0,944 | 0,60 |
После определения параметров ветвей уходим в главное меню, записав данные на диск, в подпрограмму расчета токов к.з. Затем выбирают режим и точку короткого замыкания, определят напряжения в узлах и токи короткого замыкания. Расчет повторяется столько раз, сколько точек короткого замыкания.
Программа не определяет двухфазные и однофазные токи к.з. их просчитывают в ручную и результаты сводят в таблицу 9.2.
Рисунок 9.2 Схема замещения электропередачи для расчета токов к.з.
Таблица 9.2 Результаты расчета токов к.з.
Точк а к.з. | Uвн, кВ | Сопротивление, Ом | Ку | Токи, А | Sк(3), кВА | ||||||
R | X | Z | Iк(3) | Iк(2) | Iк(1) | ||||||
К1 | 10 | 2,131 | 1,368 | 2,532 | 1,0075 | 1921 | 1671 | - | 33,27 | ||
К2 | 10 | 2,545 | 1,634 | 3,024 | 1,0075 | 1601 | 1393 | - | 27,73 | ||
К3 | 0,38 | 2,545 | 1,768 | 3,098 | 1,0108 | 1554 | 1352 | - | 1,023 | ||
К4 | 10 | 4,144 | 2,66 | 4,924 | 1,0074 | 1078 | 938 | - | 18,67 | ||
К5 | 10 | 4,558 | 2,926 | 5,416 | 1,0075 | 945 | 822 | - | 16,37 | ||
К6 | 0,38 | 4,558 | 2,979 | 5,445 | 1,0082 | 938 | 816 | - | 0,617 | ||
К7 | 10 | 5,032 | 3,23 | 5,979 | 1,0074 | 902 | 785 | - | 15,62 | ||
К8 | 10 | 5,92 | 3,8 | 7,034 | 1,0074 | 703 | 612 | - | 12,18 | ||
К9 | 10 | 6,334 | 4,066 | 7,526 | 1,0075 | 637 | 554 | - | 11,03 | ||
К10 | 0,38 | 6,334 | 4,15 | 7,572 | 1,0083 | 632 | 549 | - | 0,416 | ||
К11 | 10 | 6,867 | 4,408 | 8,159 | 1,0075 | 569 | 495 | - | 9,85 | ||
К12 | 10 | 7,281 | 4,674 | 8,651 | 1,0075 | 525 | 457 | - | 9,09 | ||
К13 | 0,38 | 7,281 | 4,727 | 8,68 | 1,0079 | 523 | 455 | - | 0,344 | ||
К14 | 10 | 7,282 | 4,674 | 8,652 | 1,0075 | 638 | 555 | - | 11,05 | ||
К15 | 10 | 7,519 | 4,826 | 8,933 | 1,0074 | 592 | 515 | - | 10,25 | ||
К16 | 0,4 | 7,519 | 4,91 | 8,98 | 1,0081 | 527 | 458 | - | 0,365 | ||
К17 | 10 | 11,485 | 7,372 | 13,646 | 1,0074 | 412 | 358 | - | 7,14 | ||
К18 | 10 | 11,899 | 7,638 | 14,138 | 1,0074 | 280 | 244 | - | 4,85 | ||
К19 | 0,38 | 11,899 | 7,691 | 14,168 | 1,0077 | 275 | 239 | - | 0,181 | ||
К20 | 0,38 | 98,932 | 209,869 | 234,058 | 1,2274 | 10 | 8,7 | 198,6 | 0,0066 | ||
К21 | 0,38 | 58,627 | 65,686 | 88,941 | 1,0605 | 28 | 24,36 | - | 0,1843 | ||
К22 | 0,38 | 126,771 | 147,68 | 195,555 | 1,0674 | 12 | 10,44 | 252,8 | 0,0079 |
Далее необходимо определить токи двухфазного короткого замыкания по формуле
(9.3)
где I(3)к.з – трехфазный ток короткого замыкания.
Ударные токи определим по формуле
(9.4)
где Ку – ударный коэффициент,
(9.5)
Мощность трехфазного короткого замыкания
(9.6)
Ток однофазного короткого замыкания
(9.7)
где Zт – полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания, значения трансформаторов 10/0,4 со схемой соединений «звезда- звезда с нулевым проводом», значения приведены в таблице 9.3, Ом;
Uф min – минимальное фазное напряжение, В;
Zп –- полное сопротивление петли «фаза-нуль» oт шин 0,4 кВ ТП до конца линии 0,38 кВ /14/.
(9.8)
(9.9)
где rо и хо, rn и хn – активное и индуктивное сопротивления фазного и нулевого проводов;
l – длина линии.
Таблица 9.3 Значение полного сопротивления трансформатора току к.з.
Sт ном, кВА | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 |
1/3Zт, Ом | 1,040 | 0,650 | 0,410 | 0,2 60 | 0,160 | 0,100 | 0,065 | 0,042 |
Результаты расчетов сводят в таблицу 9.2.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Защита от токов короткого замыкания
В проекте необходимо выбрать рассчитать проверить на чувствительность и согласовать между собой защиты следующих электроустановок линий 0,38 кВ, трансформатора 10/0,4 кВ (ТП-5) и линии 10 кВ. Линии защищаются направленной максимальной токовой защитой (НМТЗ), действующей с выдержкой времени, и токовой отсечкой ТО, действующей без выдержки времени. Линии 0,38 кВ защищаются автоматическими выключателями (АВ), магнитными пускателями (МП) и плавкими предохранителями (ПП), трансформатopы - пpедoxpанитeлями, а линии 10 кВ – релейной защитой.
Линии 0,38 кВ, питающие трехфазные потребители, защищаются в основном автоматическими выключателями типа АЕ2000, А3700 и А3110 с электромеханическими выключателями расцепителями (при этом тепловой расцепитель выполняет функция максимальной токовой защиты (МТЗ), а электромагнитный–ТО), а также автоматами с полупроводниковыми расцепителями типа А3700 и «Электрон», в которых роль МТЗ выполняет расцепитель, работающий в зоне перегрузки, а роль ТО – расцепитель в зоне коротких замыканий. Если МТЗ на автоматических выключателях оказывается нечувствительной к токам КЗ, то она заменяется более чувствительной, в качестве которой в последнее время применяется защита ЗТ-0,4 (или ЗТИ), которая выпускается в виде приставки к автомату. Если нечувствительной оказывается ТО, то она не устанавливается и линия защищается только МТЗ.
Чувствительность защиты оценивается по выражению
(10.1)
где Iк min – минимальный ток КЗ в защищаемой зоне;
I с зд – действительный (установленный) ток срабатывания защиты.
При защите электроустановок автоматически и выключателями
(10.2)
При этом МТЗ может выполнять роль основной защиты, а ТО – дополнительной или наоборот. Надо стремиться, чтобы линии защищались мгновенной защитой, но этого достичь удается редко.
Если основной защитой является МТЗ, то за действительный ток срабатывания защиты принимается Iсз = Iрасц..ном – для АВ с электромеханическими расцепителями или Iсз = Iс пер – для АВ с полупроводниковыми расцепителями, где Iс пер – ток срабатывания (уставка тока) полупроводникового элемента, работающего в зоне перегрузки, при этом Кч. доп= 3 , /5/.