Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МЕТОДИЧКА КП (Электроснабжение)

.pdf
Скачиваний:
597
Добавлен:
25.03.2015
Размер:
2.69 Mб
Скачать

21

Таблица 7.1 – Результаты электрического расчета ВЛ-10кВ.

Расчетный

Длина

Расчетная нагрузка

Потеря напряжения

Марка и сечение

участок

(км)

(кВА)

U (В)

провода

 

 

 

 

 

Уч0-1

 

 

 

 

Уч1-2

 

 

 

 

 

Суммарная потеря напряжения

 

 

8. Расчет токов короткого замыкания

Для выбора аппаратов управления и защиты необходимо знать величину токов короткого замыкания. Расчет производим в именованных единицах. Ток короткого замыкания в точке К1 (Iк1(3)) приведен в задании. Элементы схемы могут быть представлены полным сопротивлением z или индуктивным сопротивлением x, если активное сопротивление r составляет менее 10% от полного сопротивления.

Исходя из схемы сети 10/0,38 кВ (рис. 8.1.) составляем эквивалентную схему (рис. 8.2).

Рисунок 8.1 – Схема сети 10/0,38 кВ

Рисунок 8.2 – Эквивалентная схема сети 10/0,38 кВ

Рассчитываем сопротивление элементов сети. Система

Zсист X

сист

(Uн 5%)

(8.1.)

 

 

 

 

(3)

 

3I

 

 

 

 

к1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЛ-10 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

r r0l(Ом)

 

(8.2.)

x x0l(Ом)

 

(8.3.)

 

 

 

 

(8.4.)

z

 

r2 x2 (Ом)

22

ТП 10/0,4

Zтр X тр

U

%

U 2

 

к

 

н

(Ом),

(8.5.)

 

 

 

 

100

Sн

 

где Uк% – напряжение короткого замыкания трансформатора (табл.10 прил.); Uн – номинальное напряжение трансформатора (принимается равным вторичному напряжению, так как сопротивление трансформатора используется для расчета тока к.з. состороны 0,4 кВ); Sн – номинальная мощность трансформаторной подстанции.

Токи трехфазного короткого замыкания Точка К2

Iк(3)2

 

 

(Uн 5%)

кА

(8.6.)

 

 

 

3( Xсист ZВЛ 10 )

 

 

 

Точка К3

Сопротивление (Xсист + zВЛ10) приводим к напряжению 0,4 кВ, умножив его на

 

 

2

0,4

 

2

квадрат коэффициента трансформации

К

 

 

 

 

0,04 .

 

 

 

 

 

 

10

 

 

Z / ( Xсист ZВЛ10 )К 2 (Ом)

(8.7.)

I (3)

 

(Uн 5%)

 

кА

(8.8.)

 

 

 

 

к3

3(Z / X

)

 

 

 

 

 

 

 

тр

9. Выбор аппаратов защиты трансформатора 10/0,4 кВ и ВЛ-0,38 кВ

Рассмотрим наиболее распространенный вариант, когда для защиты силового трансформатора 10/0,4 кВ со стороны 10 кВ установлены плавкие предохранители, а на отходящих линиях 0,38 кВ автоматические выключатели. Выбор аппаратов защиты производим для самой нагруженной линии 0,38кВ одной из трансформаторных подстанций.

9.1 Выбор плавких предохранителей 10 кВ

Номинальное напряжение плавкого предохранителя должно быть равно

10кВ.

Uнп = 10 кВ.

(9.1)

По таблице 15 прил. выбираем номинальный ток плавкой вставки по условиям отстройки от бросков намагничивающего тока трансформатора в зависимости от его мощности. По таблице 16 прил. выбираем соответствующую марку предохранителя.

Проверяем по предельному отключаемому току

 

Iмо ≥ Iк2(3) ,

(9.2)

где Iмо –максимальное значение отключаемого тока (табл.16 прил.);

Iк2(3) – ток трехфазного корот-

кого замыкания в т. К2.

 

9.2 Выбор автоматических выключателей

Номинальное напряжение автомата должно быть не менее 380В

Uна ≥ 380 В.

(9.3)

Номинальный ток теплового расцепителя

 

In ≥ КнIрн,

(9.4)

где Кн – коэффициент учитывающий характер нагрузки электродвигателей, так как условия работы электродвигателей неизвестны, Кн принимается равным 1,0; Iрн – ток нагрузки, равен току на головном участке линии 0,38кВ (Iрн = I0-1).

23

Проверяем по устойчивости к отключению максимальных токов корот-

кого замыкания в месте установки автомата

 

Ics ≥ Iк3(3) ,

(9.5)

где Ics – номинальная рабочая наибольшая отключающая способность.

По таблице 14 прил. выбираем автомат, имеющий требуемые характеристики.

9.3 Согласование по условиям селективности

Для обеспечения селективности работы аппаратов защиты надо согласовать автоматический выключатель с плавким предохранителем. Необходимо, чтобы при коротком замыкании в начале линии 0,38кВ (рис. 9.1) первым сработал автоматический выключатель, а затем со ступенью выдержки времени (Δt) не менее 0,3с предохранитель. То есть по условиям селективности время срабатывания предохранителя на стороне 10кВ при коротком замыка-

нии на шинах 0,4кВ должно соответствовать условию

 

tпр ≥ tав + Δt,

(9.6)

где tав – время срабатывания автоматического выключателя со стороны 0,4кВ (определяется по время-токовым характеристикам); Δt – минимальная ступень селективности (при согласовании плавкого предохранителя с автоматом Δt = 0,3с).

Рисунок 9.1 – Электрическая схема согласования защит

Чтобы определить tав рассчитываем кратность тока срабатывания автомата

(9.7)

где

– ток короткого замыкания в точке К3; – ток теплового расцепителя автомата.

Находим эту точку на характеристике автомата (рис.2 прил.), так как она находится на независимой части характеристики, tав=0,02с. Тогда время срабатывания предохранителя должно быть не менее 0,32с (tпр ≥ 0,32с).

Для определения tпр надо рассчитать ток на шинах 0,4 кВ (т. К3) приведённый к напряжению 10 кВ, то есть определить какой ток будет протекать по шинам 10 кВ при к.з. на шинах 0,4 кВ. Например, ток трехфазного корот-

кого замыкания на шинах 0,4кВ ( ) равен 3,73кА, тогда

24

Iк/

3

Iк(3)3

 

3730

149А,

(9.8)

К

25

 

 

 

 

 

где К = 10/0,4 = 25 – коэффициент трансформации трансформатора 10/0,4 кВ.

По время-токовым характеристикам (рис.3 прил.) определяем время срабатывания плавкого предохранителя при токе к.з. равным 149 А.

tпр = 0,5с > 0,32с.

Условие селективности выполняется при токе короткого замыкания на шинах 0,4кВ равном 3,73кА. Чтобы проверить выполнение этого условие при всех возможных значениях тока, надо построить карту селективности. Порядок построения карты селективности следующий:

Переносим независимую часть характеристики автомата (tав=0,02с) в координаты «время-ток» (рис. 9.2.).

Переносим в эту же систему координат характеристику предохранителя. Для этого выбираем на ней не менее 3-х точек, для каждой точки определяем ток и время срабатывания предохранителя. Затем приводим токи к напряжению 0,38кВ. Для этого их умножаем на коэффициент

(9.9)

По полученным точкам строим характеристику предохранителя, приведенную к напряжению 0,38кВ. Пример приведения токов к напряжению 0,38кВ дан в таблице 9.1. Расстояние между характеристиками на всем их протяжении должно быть не менее ступени селективности t. Если это условие соблюдается, защита будет работать селективно.

Рисунок 9.2 – Карта селективности

Условие селективности соблюдается при токе короткого замыкания до 4кА.

25

Таблица 9.1 – Пример приведения токов срабатывания плавкого предохранителя.

Ток КЗ на шинах 10кВ

Ток КЗ на шинах 0,4кВ

Время срабатывания предо-

(А)

(А)

хранителя tпр (с)

3850

114

1,0

3730

149

0,5

5000

200

0,12

7500

300

0,05

По условию термической стойкости трансформатора к токам короткого

замыкания

 

tпр ≤ 5 с.,

(9.10)

Так как в данном случае максимальное значение тока срабатывания предохранителя равно 1с, условие обеспечения термической стойкости трансформатора выполняется.

10. Выводы

В выводах необходимо кратко описать методику решения задач сформулированных во введении. Например, нагрузки потребителей определялись по справочным таблицам, однородные нагрузки суммировались при помощи коэффициента одновременности, разнородные табличным методом и т.д. Можно также отметить сложности, с которыми пришлось столкнуться в ходе курсового проектирования и свои пожелания по его совершенствованию.

11.Литература

1.Правила устройства электроустановок / Минэнерго РФ. 7-е изд. , перераб. и доп. М.: ЗАО «Энергосервис», 2013.

2.РД 34.20.187 (СО 153 – 34.20.187) Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения.

3.Лещинская Т.Б., Наумов И.В. Электроснабжение сельского хозяйства./ Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, М.: Колос,

2008.– 655 с.

4. Техническая информация. Комплектные трансформаторные подстанции киоскового типа мощностью от 25 до 1000 кВА. ООО «Сторге».

26

П Р И Л О Ж Е Н И Я

27

ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Кафедра «Энергообеспечение предприятий АПК»

Курсовой проект по дисциплине «Электроснабжение»

Тема курсового проекта: «Электроснабжение сельского населенного пункта»

Вариант ___ Схема ___

Курсовой проект выполнил

________________

_________________

 

(подпись)

(фамилия, инициалы)

Курсовой проект принял

________________

_________________

 

(подпись)

(фамилия, инициалы)

 

_______________________

________________________

 

(оценка)

(дата)

Схема 0

С

 

 

2 7

 

 

2 7

 

 

 

 

2 7

 

 

2 7

 

 

 

2 7

 

 

 

 

 

 

 

2 7

 

 

 

2 7

 

 

 

 

 

 

 

2 7

 

 

2 7

 

 

 

 

 

2 7

 

 

 

2 7

 

 

 

 

 

 

2 8

2 7

 

2 7

 

2 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

2 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

 

 

 

 

 

2 8

 

 

2 7

 

 

 

 

2 8

2 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

 

6

6

 

5

6

 

 

 

 

6

 

6

 

 

 

6

 

6

 

 

6

 

6

6

15

 

 

 

6

 

 

6

 

 

6

17

 

 

 

6

 

 

6

 

 

6

13

 

 

 

2 7

2 7

 

2 7

 

 

 

2 7

 

 

2 7

2 7

2 7

 

2 7

 

 

 

2 7

2 7

2 7

2 7

 

8

 

 

 

 

8

 

 

 

2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

8

 

 

2 3

18

 

 

 

 

 

 

 

6

19

 

 

6

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

6

 

 

 

 

 

7

6

 

 

17

4

 

 

 

17

 

 

 

 

3

17

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

12

2 4

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

11

 

 

12

 

11

 

 

 

 

 

 

 

13

 

9

 

 

 

Ю

17

2

 

 

4

11

3

2

 

13

8

2

 

2

1 2

 

 

1

 

13

3

 

 

2 6

2 5

Масштаб 1:2000

28

Схема 1

 

 

 

 

6

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

5

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

2 1

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

Ю

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

8

 

 

 

 

2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

8

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

8

 

6

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

6

19

 

 

6

 

 

 

 

 

6

2

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

8

8

6

6

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

7

 

2

 

6

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

6

 

6

 

 

15

 

 

 

 

 

 

6

2

 

 

 

 

 

 

2 8

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

6

 

2 8

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

 

6

 

 

10

 

 

 

 

 

 

6

18

 

 

2 8

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

2 7

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

4

3

12

12

13

11

11

13

9

Масштаб 1:2000

29

Схема 2

С

13

8

 

8

 

 

 

3

 

 

 

 

13

12

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

8

 

 

 

 

6

 

 

 

 

11

 

 

 

8

 

 

 

8

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

8

 

 

 

 

8

 

 

 

 

6

 

 

 

4

8

8

 

 

12

12

8

 

3

 

 

 

 

 

 

 

2 0

 

 

 

2

 

7

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

15

 

 

2

 

17

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

6

 

 

 

 

2

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

8

 

 

 

 

 

8

2 7

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

2 7

 

 

 

 

 

2 7

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

2 7

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2 7

 

 

 

 

 

 

2 7

 

2 7

 

 

 

10

 

2 8

 

13

 

 

 

 

2 7

 

 

 

 

2 7

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

 

17

 

 

 

 

 

 

2 7

2 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

16

2 7

 

 

 

 

 

 

2 8

 

 

 

 

 

 

11

2 7

 

 

2 7

2 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

2 7

 

 

 

2 7

 

 

2 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

 

 

 

 

2 8

 

 

2 7

 

 

 

2 1

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

2 8

 

2 8

2 7

 

 

7

 

 

 

2 7

 

 

6

 

2 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

6

2 8

2 7

 

 

 

 

 

 

6

6

 

 

2 8

 

 

 

 

 

 

 

 

6

2 7

 

6

6

 

6

 

 

6

 

6

Ю

Масштаб 1:3000

30