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 1000 МВА; реактивное сопротивление системы на стороне 110 кВ, отнесенное к мощности системы X*c = 0,8; расстояние от подстанции энергосистемы до завода Lc = 9 км, сопротивление ВЛ X0 = 0,4 Ом/км.
Трансформатор ГПП – ТДН – 31500/110, напряжение короткого замыкания uk% = 11,6%, Pk = 195 кВт, Sн = 31,5 МВА.
Трансформатор ТП1 – ТМ-630/10, напряжение короткого замыкания uk% = 5,5%, Pk = 7,6кВт, Sн = 0,63 МВА.
Тип трансформатора |
Мощность, МВА |
UВН,кВ |
UНН,кВ |
Pх.х.,кВт |
Pк.з.,кВТ |
uk,% |
i0,% |
ТДН-31500/110 |
31,5 |
115 |
6,6 |
57 |
195 |
11,6 |
4 |
Расчет 3х-фазного кз в точке к1 (110 кВ).
Сопротивление системы:
хск1
=
= 0,8*
= 10,58 Ом
Сопротивление ВЛ до ГПП:
Полное сопротивление в точке К1:
x∑ = хск1+ хвл =10,58+3,6 = 14,18 Ом.
Ток трехфазного короткого замыкания для точки К1:
Ударный ток:
Расчет 3х-фазного кз в точке к2 (6 кВ).
Сопротивление
системы:
хск1
=
= 0,8*
= 0,032 Ом
Сопротивление воздушной линии до ГПП:
Сопротивление трансформатора ГПП:
.
Полное сопротивление в точке К2:
x∑ = хск1 + хвл + xГПП =0,032+0,01+0,15 = 0,192 Ом.
Ток трехфазного короткого замыкания для точки К2:
Ударный ток:
Расчет 3х-фазного кз в точке к3 (6 кВ).
Сопротивление системы:
хск1 = = 0,8* = 0,032 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 = 5000 ч. Экономическая плотность для алюминиевых кабелей с бумажной изоляцией 1,4 А/мм2.
Наибольший
ток, проходящий по кабелю
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 алюминиевый кабель марки ААБв-3*240, длиной l = 375 м, со значениями удельных сопротивлений r0 = 0,135 мОм/м и x0 = 0,055 мОм/м.
Сопротивление
кабеля от ГПП до ТП1 6 кВ:
Полное сопротивление в точке К3:
x∑ = хск1 + хвл + xГПП + xк = 0,032 + 0,01 + 0,15 + 0,02 = 0,212 Ом.
Ток трехфазного короткого замыкания для точки К3:
Ударный ток:
Расчет 3х-фазного кз в точке к4 (0,4 кВ).
Сопротивление системы:
хск1
=
= 0,8*
= 1,28*10-4
Ом.
Сопротивление воздушной линии до ГПП:
10-4
Ом
Сопротивление трансформатора ГПП:
5,9*10-4
Ом
Сопротивление кабеля от ГПП до ТП1 6 кВ:
Сопротивление трансформатора ТП1:
Полное сопротивление в точке К4:
x∑ = хск1 + хвл + xГПП + xк + xтп1=0,000128 + 0,000044 + 0,00059 + 8*10-5 + 0,0136 = 0,0144 Ом.
r∑ = rк.+ rтп1 = 0,0002 + 3,06*10-3 = 0,00326 Ом.
Ток
трехфазного короткого замыкания для
точки К4:
Ударный ток:
