Файл: Дипломного проекта Электроснабжение и электропривод насосной станции.doc

(5.4)
Постоянная времени затухания апериодического тока для точки К-1 [5,10,16]:
(5.5)
где X_(k-i), R_(k-i) - соответственно индуктивное и активное сопротивления цепи КЗ;
(5.6)
Ударный коэффициент для точки К-1 [16]:
(5.7)
Полное сопротивление схемы замещения до точки К-1:
(5.8)
Начальное значение периодической составляющей тока К.3. в точке К-1:
(5.9)

где Е"_с — приведенное значение сверхпереходной ЭДС системы.

Действующее значение периодической составляющей тока К.3. от источника электроснабжения (системы) к моменту времени размыкания силовых контактов выключателя принимается равным начальному значению периодической составляющей [10]:

I" _Пt(К1) = I”_ПO(К1).

Ударный ток КЗ в точке К-1 [5,10,16]:
(5.10)
Расчет токов КЗ в точке К-2.

Базисное напряжение: U_Б(К2) = 10,5 кВ.
Базисный ток:
Сопротивление тpaнcфopмaтopa ТДН - 16000/110

Постоянная времени затухания апериодического тока для точки К-2 [5,10,16]:

Ударный коэффициент для точки К-2 [16]:

Полное сопротивление схемы замещения до точки К – 2:

Начальное значение периодической составляющей тока К.З. в точке К – 2

Согласно условия (5.1): I”_ПО(К-2) = 6,645 кА.

Определим ток подпитки от синхронных двигателей (СД).

Сопротивление СД:

---

(5.11)

где (5.12)

Ток подпитки от СД:

(5.13)
Действующее значение периодической составляющей тока КЗ от СД к моменту времени  [10]:
I”_П.СД=I”_ПО.СД  () = 5,135 0,58 = 2,978 кА, (5.14)
где  - расчетное время отключения выключателя [10,18]
 = t_pз.min + t_c.в.oткл = 1 + 0,07 = 1,07 с; (5.15)
t_pз.min - минимальное время срабатывания релейной защиты, принимается равным 0,01 с для первой ступени защиты и 0,01 + t_c для последующих ступеней, где t_с - ступень селективности (0,3 – 0,5 с);

t_{с.в.откл.} – собственное время отключения выключателя;

() = I_Пt/I_по - определяется по рис. 2.25 [10].

Суммарное начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-2:
I”_{ПО(К-2)} = I”_ПО(К-2) + I”_ПО.СД. = 6,645 + 5,135 = 11,78 кА.
Суммарное значение периодической составляющей тока КЗ к моменту времени  в точке К-2:

I”_{ПО(К-2)}= I”_ПО(К-2) + I”_Пt.СД. = 6,645 + 2,978 = 9,623 к.А.

Ударный ток К3 в точке К-2 :

где К_удСД – ударный коэффициент тока КЗ (табл. 2.45. [10]).

Расчет токов короткого замыкания в установках напряжением до 1000В.

Сети промышленных предприятий напряжением до 1000В характеризуется большой протяжённостью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. При напряжении до 1000В учитывают все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивные, так и активные.

Для установок напряжением до 1000В при расчетах токов КЗ считают, что мощность питающей системы не ограничена и напряжение на стороне высшего напряжения цехового трансформатора является неизменным.

Расчёт токов КЗ на напряжение до 1000В выполняют в именованных единицах.

Так как предполагается дальнейшее развитие энергосистемы необходимо, чтобы все выбранные аппараты при этом соответствовали своему назначению, расчёт токов КЗ выполняется без учёта сопротивления системы до цехового трансформатора.

Расчет токов КЗ в точке К-3

Участок сети от шин системы 110 кВ до трансформатора ТМЗ-160/10 принимаем системой бесконечной мощности (S

---

_c = , Х_с = 0).

Сопротивления трансформатора ТМЗ — 160/10:

R_т = 16,6 мОм; Х_т = 41,7 мОм из табл.2.50 [5]

Сопротивления трансформатора тока:

R_тт = 0,11 мОм; Х_тт = 0,17 мОм из табл.2.49[5].

Сопротивления шинопровода при длине 10 м на ток 400 А:

R_ш = 0,21 мОм; Х_ш = 0,21 мОм из табл.2.52[5].

Сопротивления автоматического выключателя на ток 400 А:

R_авт = 0,65 мОм; Х_авт = 0,17 мОм из табл.2.54[5].

Сопротивление дуги: R_дуги = 15 мОм.

Постоянная времени затухания апериодического тока для точки К-2 [5,10,16]:

Ударный коэффициент для точки К-2 [16]:

Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К-3:

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-3:

Ударный ток КЗ в точке К-3:

Результаты расчета тока КЗ в точке К-3 сведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1

Точка КЗ	Uн, кВ	IПО, кА	iуд, кА
К-1	35	7,569	11,614
К-2	10	11,78	28,74
К-3	0,4	4,32	6,58

6 Выбор и проверка элементов системы электроснабжения насосной станции
Целью выбора электрической аппаратуры является обеспечение электроустановок надежностью в работе и безопасностью в обслуживании.

Высоковольтные электрические аппараты выбираются по условиям длительного режима работы и проверяются по условиям коротких замыканий. При этом для всех аппаратов производится:

• 
  выбор по напряжению;
  
• 
  выбор по нагреву при длительных токах;
  
• 
  проверка на электродинамическую стойкость (согласно ПУЭ не проверяются аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями с номинальным током до 60 А включительно);
  
• 
  проверка на термическую стойкость (согласно ПУЭ не проверяются аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями);
  
• 
  выбор по форме исполнения (для наружной или внутренней установки).
  

---

Выбор электрооборудования на стороне 35 кВ.

Максимальный расчетный ток:
(6.1)
Предварительно выбираем разъеденитель типа РНДЗ - 35 /1000У1

Таблица 6.1

Условия выбора	Каталожные данные	Расчетные параметры
Uн  Uуст	Uн = 35 кВ	Uуст = 35 кВ
Iн  Iм.р	Iн = 1000 А	Iм.р = 291 А
iдин  iуд	iдин = 63 кА	iуд = 11,613 кА
(Iт)2tт  Вк	(Iт)2·tт = 252 · 4 = = 2500 кА2·с	Вк = (I”ПО)2·(tр.з.+tс.в.+ Та) = = 7,5692·(1 + 0,07+0,00427)= = 61,54 кА2·с

Окончательно выбираем разъединитель типа РНДЗ -35/1000У1

Предварительно выбираем заземлитель типа 3Р 36 У1

Таблица 6.2

Условия выбора	Каталожные данные	Расчетные параметры
Uн  Uуст	Uн = 36 кВ	Uуст = 35 кВ
iдин  iуд	iдин = 16 кА	iуд = 11,613 кА
(Iт)2tт  Вк	(Iт)2·tт = 902 ·1 = = 8100 кА2·с	Вк = (I”ПО)2·(tр.з.+tс.в.+ Та) = = 7,5692·(1 + 0,07+0,00427)= = 61,54 кА2·с

Предварительно выбираем выключатель типа МКП - 35 –1000 – 25 АУ1.
Таблица 6.3

Условия выбора	Каталожные данные	Расчетные параметры
Uн  Uуст	Uн = 35 кВ	Uуст = 35 кВ
Iн  Iм.р	Iн = 1000 А	Iм.р = 291 А
Iн.откл.  I”пt	Iн.откл = 25 кА	I”пt = 7,569 кА
Iдин  I”по	Iн.откл = 25 кА	I”по = 7,569 кА
iдин  iуд	iдин = 64 кА	iуд = 11,613 кА
(Iт.)2tт  Вк	(Iт)2·tт = 252·4 = = 2500 кА2·с	Вк = (I”ПО)2·(tр.з.+tс.в.+ Та) = = 7,5692·(1 + 0,07+0,00427)= = 61,54 кА2·с

---

Выбор электрооборудования на стороне 10 кВ.

Выбор ячеек и выключателей РУНН ПГВ.

Максимальный расчетный ток:

Выбираем ячейки КМ-1: U_h = 10 кВ, I_н = 1600 А, i_дин = 80 кА. Ячейки комплектуются маломасляными выключателями типа ВКЭ-10-31,5/1600У3.

Таблица 6.4

Условия выбора	Каталожные данные	Расчетные параметры
Uн  Uуст	Uн = 10 кВ	Uуст = 10 кВ
Iн  Iм.р	Iн = 1600 А	Iм.р = 1018,3 А
Iн.откл.  I”пt	Iн.откл = 31,5 кА	I”пt = 9,623 кА
Iдин  I”по	Iн.откл = 31,5 кА	I”по = 11,78 кА
iдин  iуд	iдин = 80 кА	iуд = 28,74 кА
(Iт.)2tт  Вк	(Iт)2·tт = 31,52·4 = = 3969 кА2·с	В*к = 58,78 кА2·с

Окончательно выбираем маломасляный выключатель типа ВКЭ-10-31,5/1600У3.

• 
  При коротком замыкании вблизи группы двигателей тепловой импульс определяется как суммарный от периодической В_к.п и апериодической В_к.а составляющих [18]:
  

В_к = В_к.п + В_к.а; (6.2)

(6.3)
где Т_д - постоянная времени эквивалентного двигателя. При отсутствии точных данных можно принять значение Т_д равным 0,07 с.

Апериодические составляющие токов двигателей от системы затухают по экспонентам с близкими постоянными времени. Поэтому апериодическую составляющую тока в месте КЗ можно представить в виде одной экспоненты с эквивалентной постоянной времени [18]:

(6.4)
Тепловой импульс от апериодической составляющей тока КЗ [18]:
(6.5)
По (6.2): В_к.п = 6,675²  1,07 + 2  6,645  5,135  0,07 +

+ 0,5  5,135²  0,07 =52,95 к.А²с.

По (6.4):

---