Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kursovoy_vitya_Vosstanovlen.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
320.31 Кб
Скачать

7 Расчёт токов короткого замыкания на шинах цпп 110/6 кВ

Соединение между собой через малые сопротивление отдельных элементов электроустановок, находящихся под напряжением, приводит к процессу, называемому коротким замыканием. Основными причинами короткого замыкания является нарушение изоляции токоведущих частей вследствие старения или механических повреждений.

В системах трёхфазного переменного тока возможны несколько видов короткого замыкания: трёхфазное, когда три фазы соединяются непосредственно между собой или через землю; когда две фазы соединяются непосредственно между собой или через землю; однофазное, когда фаза соединяется через землю.

Токи короткого замыкания во много раз превышают токи нормального

режима, и поэтому при выборе электрооборудования приходится учитывать возможности возникновения короткого замыкания.

Расчёт токов короткого замыкания производим на шинах главной понизительной подстанции, 115кВ на шинах 6 кВ (данные по расчётам) необходимы мне для выбора кабеля 6 кВ, питающего подстанцию установленную непосредственно в здании потребителя.

Наибольшего значения токи короткого замыкания достигают при возникновении короткого замыкания в точках сети, наиболее приближенных к источнику питания (шины генераторного напряжения на электростанциях, точки системы, принятые условно за источник питания). Токи короткого замыкания во много раз превышают токи нормального режима, и по этому при выборе электрооборудования приходится учитывать возможности возникновения короткого замыкания и вред, который могут нанести токи короткого замыкания.

Рисунок 1 Расчётная схема токов короткого замыкания

В начале расчётов составляем схему электроснабжения и точек короткого замыкания, которая представлена на рисунке 1.

Принимаем базисное напряжение Uб1=115кВ, Uб2=6.3кВ

Кратность тока и мощность короткого замыкания через 0.2 с после его возникновения при сопротивлении Х*расч=0.36 находим по расчётным кривым Кt=0.2=2.2 в справочной литературе [2].

Находим номинальную мощность систем

SномΣ=Sб=S0.2t=0.2 (11)

Sном=220/2.2=100 мВА

Находим базисное сопротивление воздушной линии

X*лб0*L* Sб /Uб2, (12)

где Х0- удельное сопротивление линии, Ом/км

L-расстояние до энергосистемы, км

X*лб=0.4*10*(100/13225)=0.03

Находим сопротивление трансформатора

X*тр.б=Uкз*Sб/100*Uном , (13)

где Uк- базисное напряжение, кВ

Uном - номинальное напряжение, кВ

Sб- базисная нагрузка, кВА

X*тр.б=17*100/100*16000=1,06

Результирующее сопротивление короткозамкнутой цепи при замыкании на шинах 115кВ подстанции для точки К1.

Х*б рез1*сб+ (X*лб/2), (14)

где Х*сб- базисное сопротивление, Ом

Х*лб- базисное сопротивление воздушной линии, Ом

Х*б рез1=0.36+ (0.03/2)=0.38

По расчётным кривым кратность тока короткого замыкания исходя из того, что Х*расч= Х*б рез1=0.3 определяем для различных моментов времени.

Кt=0=3.5

Кt=0.2=2

Кt=∞=1,95

Определяем базисный ток на участке напряжением 115кВ

Iб1= Sб/(√3*Uб1), (15)

где Uб- базисное напряжение, кВ

Sб- базисная нагрузка, кВ

Iб1=100/(1.7*115)=0.5 кА

Определяем значения тока короткого замыкания для различных моментов времени.

I0= Iб1* Кt , (16)

где Iб1- базисный ток

Кt –коэффициент тока

I0=0.5*2.5=1.25 кА

I0.2=2*0,5=1кА

I=1,95*0,5=0,98 кА

Результирующее сопротивление короткозамкнутой цепи при замыкании на шинах 6.3кВ подстанцию в точке К2.

Х*б рез2 = Х*сб+ (Х*лб/2) + (Х*тр б/2), (17)

где Х*сб- базисное сопротивление

Х*лб- базисное сопротивление воздушной линии

Х*тр б- базисное сопротивление трансформатора

Х*б рез2=0.36+ (0.03/2) + (1.06/2)=0.91

По расчётным кривым определяем кратность тока в различных моментах времени.

Кt=0=1.22

Кt=0.2=0.8

Кt=∞=1.3

Определяем базисный ток на участке напряжением 6кВ

Iб2= Sб / (√3*Uб), (18)

где Uб- базисное напряжение, кА

Sб- базисная нагрузка, кВА

Iб2=100/(1.7*6.3)=9.18 кА

Определяем значения тока короткого замыкания для различных моментов времени.

I0= Iб1* kt , (19)

где Iб1- базисный ток, А

kt – коэффициент кратности

I0=1.06*9.18=9,7 кА

I0.2=0.98*9.18=9 кА

I=1.22*9.18=11,2 кА

Определяем мощность короткого замыкания для различных моментов времени.

S0t*Sб2 (20)

где Кt- коэффициент кратности

Sб2- базисная мощность

S0=1,06*100=106 мВА

S0.2=0.98*100=98 мВА

S=1.22*100=122 мВА

  1. Определение длины кабеля от ЦПП до проектируемого участка

Для обеспечения электроснабжения участка принимаем кабель марки СБН.

Определяем расчётную длину кабелей с учётом провисания

Провисания бронированного кабеля-5%

Lр=Lф+Lф*0.05, (21)

где Lф- фактическая длинна кабеля, м

Lр=220+220*0.05=231 м

Принимаем длину 231 м.

Аналогично производим расчет кабелей всех потребителей 6кВ.

Результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4-Расчётные данные выбранного кабеля.

Наименование участка

Марка кабеля

Расчётная длина, м

От ЦПП до проектируемого

участка

СБН

231

Компрессор-СДК-16-51-16, 6 кВ

СБН

52,5

Компрессор-СДК-17-41-16, 6 кВ

СБН

42

Водяной насос 300кВт, 6 кВ

СБН

52,5

Водяной насос 300кВт, 6 кВ

СБН

52,5

Водяной насос 200кВт, 6 кВ

СБН

52,5

Водяной насос 200кВт, 6 кВ

СБН

52,5

Насос 50кВт, 6 кВ

СБН

42

Насос 50кВт, 6 кВ

СБН

42

Насос 50кВт, 6 кВ

СБН

42

Насос 50кВт, 6 кВ

СБН

42

Трансформатор 630/6

СБН

52,5

9 Расчёт кабелей 6кВ для электроснабжения проектируемого участка

Расчёт производим по четырём параметрам. Производим расчет на примере компрессора СДК-16-51-16.

9.1 Расчет кабелей по нагрузки рабочим током

Для электроснабжения компрессорной установки расположенной на территории шахты принимаем кабель марки СБН. Длину кабеля принимается с учётом провисания 5% от длины кабеля.

Выбор по длительному расчётному току производят сравнением расчётного тока с длительно допустимым током нагрузки и проводник определенного сечения.

Определяем максимальный рабочий ток в кабеле для

компрессора-СДК-16-51-16

Ik=Sнагр/(√3*Un), (22)

где Sнагр- расчётная, общая нагрузка потребителя, кВА

Un-напряжение, кВ

Ik=1406/(1.7*6.3)=131,2 А

Согласно справочной литературе[1], принимаем сечение кабеля 50 мм2.

9.2 Расчет кабелей по экономической плотности тока

Sэк= Ik/jэк , мм2 (23)

где jэк-2.5А/мм2-экономическая плотность при использование максимальной нагрузки; при Тм=3500-4000часов

Ik- максимальный рабочий ток в кабеле, А

Sэк- сечение кабеля по экономическим показателям, мм2

Sэк=131.2/2.5=52 мм2

Согласно справочной литературе[1], принимаем сечение кабеля 70 мм2

9.3 Расчет кабелей по термической устойчивости к току короткого замыкания

Smin=(I√t)/C, (24)

где I- ток короткого замыкания, А

C- коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил током короткого замыкания и напряжение сети, принимаем для кабелей СБН С=145

t- фактическое время действия тока короткого замыкания; которое для шахтных кабелей сети принимают равным реальному времени срабатывания максимальной защиты, tрм и tвв время срабатывания высоковольтного выключателя.

t= tрм+ tвв (25)

t=0.2+0.1=0.3

Smin=(11200*√0.3)/145=40 мм2

Согласно справочной литературе[1], выбираю сечения 50 мм2

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]