Курсовая работа Электроснабжение

Ток трехфазного КЗ в точке Кв, приведенный к напряжению

10 кВ:

Ток трехфазного КЗ в точке Кн составит:

(3.4)

Ток трехфазного КЗ в точке К1 ВЛ1:

(3.5)

Ток двухфазного КЗ в точке К1 ВЛ1:

(3.6)

Ток однофазного КЗ в точке К1 ВЛ1:

(3.7)

31

где = 220 В – фазное напряжение;

– полное сопротивление трансформатора при однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ (прил. 15);

– сопротивление петли «фаза – ноль».

Ток трехфазного КЗ в точке К2 ВЛ2:

Ток двухфазного КЗ в точке К2 ВЛ2:

Ток однофазного КЗ в точке К2 ВЛ2:

32

Ток трехфазного КЗ в точке К3 ВЛ3:

Ток двухфазного КЗ в точке К3 ВЛ3:

Ток однофазного КЗ в точке К3 ВЛ3:

Результаты расчета токов КЗ представим в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Расчетные токи короткого замыкания в сети ТП

33

3.2 Выбор электрических аппаратов ТП 10/0,4 кВ

Для ТП максимальный рабочий ток на стороне высокого напряжения (ВН) составит:

(3.9)

Максимальный рабочий ток на стороне низкого напряжения

(НН):

(3.10)

Ударный ток при трехфазном КЗ на шинах 10 кВ:

(3.11)

где Iк – действующее значение установившегося тока КЗ, А;

– ударный коэффициент.

(3.12)

где Та – постоянная времени затухания. Определяется из соотношения параметров сети короткого замыкания:

(3.13)

где ω = 2πf – угловая частота, ω = 314 с-1.

34

тогда:

Ударный ток на шинах высокого напряжения ТП:

Ударный ток на шинах низкого напряжения ТП:

Результаты расчета представим в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Максимальные рабочие и аварийные токи на шинах ТП-1

В соответствии с ПУЭ электрическую аппаратуру выбирают по следующим параметрам:

-по конструкции и роду установки;

-по номинальному току и номинальному напряжению:

а затем проверяют по отключающей способности, режиму короткого замыкания, на термическую электродинамическую стойкость.

Выбор разъединителя

-номинальное напряжение Uн = 10 кВ;

-номинальный ток Iн = 200 А;

-предельный сквозной ток imax = 20 кА;

-ток термической стойкости Iт.с = 5 кА при времени tт.с = 3 с.

35

где – время протекания тока трехфазного КЗ на шинах ТП, с. tк принимают не более 2 с, что соответствует реальному времени срабатывания выключателя 10 кВ.

Условия выбора (3.13) и (3.14) и условия проверки выполняются:

200 > 6,2 А.

10 кВ=10 кВ.

20000 А > 397 А.

= 52∙3 = 75 .

0,2802∙2 = 0,157 . 75 > 0,157.

Выбор рубильника

Для установки на стороне 0,38 кВ ТП принимаем рубильник РБ-32 (прил. 14).

Номинальные данные рубильника: Uн = 380 В; Iн = 250 А. Условия выбора выполняются:

0,38 кВ = 0,38 кВ.

250 А > 155 А.

Выбор трансформатора тока

Для включения счетчика активной энергии на стороне 0,38 кВ установлены три однофазных трансформатора тока ТК-120.

Номинальные данные ТК-120 (прил. 18):

-Uн = 0,66 кВ;

-первичный ток Iн1 = 400 А;

-вторичный ток Iн2 = 5 А.

Условия выбора выполняются:

0,66 кВ > 0,38 кВ.

400 А > 155 А.

36

3.3 Защита силового трансформатора 10/0,4 кВ

Силовые трансформаторы защищают от многофазных коротких замыканий в обмотках и на выводах, а также от токов, обусловленных внешними КЗ. Как правило, при мощности трансформаторов с Sн ≤ 1000 кВА для защиты применяют предохранители типа ПК.

Плавкая вставка предохранителя выбирается с учетом отстройки от максимального тока нагрузки:

(3.18)

а также от номинального тока трансформатора на стороне ВН:

(3.19)

где – номинальный ток трансформатора, А.

Для трансформатора с Sн=160 кВА:

Рекомендуемые токи плавких вставок предохранителей ПК приведены в приложении 16.

Выбираем для установки на ТП-1 предохранитель типа ПК-10 с током плавкой вставки 20 А, т.к. он удовлетворяет условиям

(3.18) и (3.19):

20 > 7,75.

20 > 18,4.

37

3.4 Защита линий 0,38 кВ

Для защиты ВЛ 0,38 кВ применяют, как правило, автоматические выключатели типа ВА51, АЕ20, А37, имеющие как тепловой, так и электромагнитный расцепитель (прил. 17).

Максимальный рабочий ток в линии определяется как:

(3.20)

Ток теплового расцепителя автоматического выключателя

Коэффициент надежности kн = 1,1…1,3 принимается ближе к верхней границе интервала, если нагрузка ВЛ носит преимущественно двигательный характер. Если преобладает электронагрев и освещение, то kн = 1,1.

Для смешанного типа нагрузки принимаем kн = 1,2. Коэффициент чувствительности для проверки теплового

расцепителя определяется как

где – минимальный ток короткого замыкания (однофазного) в удаленной точке ВЛ, А.

Выбранный ток теплового расцепителя должен удовлетворять условию:

Для ВЛ-1:

Iт≥1,2∙83 = 99,6 А.

38

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51-31 с номинальным током теплового расцепителя IТ = 100А.

=324 А (из таблицы 3.1), тогда

условие выполняется.

Для ВЛ-2:

Iт ≥1,2∙68,4 = 82 А.

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51-33 с номинальным током теплового расцепителя IТН = 100 А.

=560 А, тогда:

Для ВЛ-3:

Iт≥1,2∙57,3 = 68,7 А.

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51-31 с номинальным током теплового расцепителя IТН = 80 А.

=282 А, тогда:

Ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя выбирается из условия:

для линий без двигательной нагрузки:

39

– пусковой ток наиболее мощного электродвигателя, А.

где – кратность пускового тока.

– номинальный ток электродвигателя, Вт.

(3.22)

Коэффициент чувствительности электромагнитного расцепителя автоматического выключателя проверяется по условию:

(3.23)

где – ток двухфазного короткого замыкания линии.

Для ВЛ-2:

Для ВЛ-2 наиболее мощным является электродвигатель с Рн=15 кВт. Его номинальный ток:

Тогда для остальных потребителей:

I'max р= – .

I'max р=68,4 – 29,1 = 39,3 А.

Расчетный ток электромагнитного расцепителя будет:

IЭ ≥ 2,1 ∙ (39,3

40