7. Расчет токов короткого замыкания.
Принципиальная схема электроснабжения завода Цветной металлургии представлена в Приложениях (см. Приложение 3).
Схема замещения с указанием точек КЗ:
Мощность системы 600 МВА; реактивное сопротивление системы на стороне 110 кВ, отнесенное к мощности системы X*c = 0,5 ; расстояние от подстанции энергосистемы до завода Lc = 4,8 км, сопротивление ВЛ X0 = 0,4 Ом/км.
Трансформатор ГПП – ТДН – 16000/110, напряжение короткого замыкания uk% = 10,5%, Pk = 85 кВт, Sн = 16 МВА.
Трансформатор ТП1 – ТМ-4000/6, напряжение короткого замыкания uk% = 7,5%, Pk = 33,5кВт, Sн = 4 МВА.
Тип трансформатора |
Мощность, МВА |
UВН,кВ |
UНН,кВ |
Pх.х.,кВт |
Pк.з.,кВТ |
uk,% |
i0,% |
ТДН-16000/110 |
16 |
115 |
6,6 |
19 |
85 |
10,5 |
0,7 |
Расчет 3х-фазного кз в точке к1(110 кВ).
Сопротивление системы:
хс
=
= 0,5*
= 11,02 Ом
Сопротивление ВЛ до ГПП:
Полное сопротивление в точке К1:
x∑ = хск1+ хвл =11,02 + 1,92 = 12,94 Ом.
Ток трехфазного короткого замыкания для точки К1:
Ударный ток:
Расчет 3х-фазного кз в точке к2(6 кВ).
Сопротивление
системы:
хс
=
= 0,5*
= 0,033 Ом
Сопротивление воздушной линии до ГПП:
Сопротивление трансформатора ГПП:
.
Полное сопротивление в точке К2:
x∑ = хск1 + хвл + xГПП =0,033 + 0,006 + 0,26 = 0,299 Ом.
Ток трехфазного короткого замыкания для точки К2:
Ударный ток:
Расчет 3х-фазного кз в точке к3(6 кВ).
Сопротивление системы:
хс = = 0,5* = 0,033 Ом
Сопротивление воздушной линии до ГПП:
Сопротивление трансформатора ГПП:
.
Прокладываем кабельную линию от ГПП до ТП1. Среднее годовое число использования максимума нагрузки для завода цветной металлургии Tmax = 7500 ч. Экономическая плотность для алюминиевых кабелей с бумажной изоляцией 1,2 А/мм2.
Наибольший
ток, проходящий по кабелю
Для
питания используем 4 кабеля, поэтому
наибольший ток, проходящий по кабелю
делим на 4:
Воспользуемся формулой расчета экономического сечения, рекомендованной в ПУЭ:
Стандартный ряд сечений кабелей: 0,35; 0,5; 0,75; 1; 1,2; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000; 1200; 2000 мм2. Для каждой марки установлена определенная шкала сечений. Сечения 0,35; 0,5 и 0,75 мм2 – только для медных жил.
Выбираем 4 алюминиевых кабеля марки ААБв-3*150, длиной l = 62 м, со значениями удельных сопротивлений r0 = 0,208 мОм/м и x0 = 0,0596 мОм/м.
Сопротивление
1 кабеля от ГПП до ТП1 6 кВ:
Эквивалентное сопротивление кабельных линий:
Полное сопротивление в точке К3:
x∑ = хск1 + хвл + xГПП + xк = 0,033 + 0,006 + 0,26 + 0,01 = 0,309 Ом.
Ток трехфазного короткого замыкания для точки К3:
Ударный ток:
Расчет 3х-фазного кз в точке к4(0,4 кВ).
Сопротивление системы:
хс
=
= 0,5*
= 1,33*10-4
Ом.
Сопротивление воздушной линии до ГПП:
Сопротивление трансформатора ГПП:
.
Сопротивление 1 кабеля от ГПП до ТП1 6 кВ:
Эквивалентное сопротивление кабельных линий:
Сопротивление трансформатора ТП1:
Полное сопротивление в точке К4:
x∑ = хск1 + хвл + xГПП + xк + xтп1=0,00013 + 0,0027 + 0,00105 + 1,3*10-5 + 29,8*10-4 = 0,0069 Ом.
r∑ = rк.+ rтп1 = 1,3*10-5 + 3,35*10-4 = 0,00035 Ом.
Ток
трехфазного короткого замыкания для
точки К4:
Ударный ток:
