Электроснабжение промышленных предприятий Абрамова Е.Я
.pdf2 Линия к двигателям 3 и 4 Расчетный ток линии определяется суммой номинальных токов двигате-
лей 5 и 6.
Расчет ведётся аналогично линии к двигателям 1 и 2, результаты расчетов приведены в таблице К.2.
Таблица К.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэ |
|
|
Марка и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ффи |
Допустимая |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сечение |
|||
|
Расчетный |
Ток |
тепло- |
Ток эл. маг- |
ци- |
токовая на- |
провода |
|||||
|
ток линии, |
вого |
расце- |
нитного рас- |
ент |
грузка на |
(кабеля) |
|||||
Линии |
защ |
|||||||||||
|
|
А |
пителя, А |
цепителя, А |
иты |
провода |
принято- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(кабель), А |
го к уст, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iрасч |
|
Iпик |
Iср.т.р |
|
Iт.р |
Iср.э.р |
Iэ.р |
кзащ |
Iрасч |
Iдоп |
|
К дви- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3АПРТО |
гателям |
89,55 |
|
537,3 |
103,4 |
|
125 |
671,6 |
100 |
1 |
125 |
130 |
|
|
|
(1x50) |
||||||||||
1 и 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К дви- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3АПРТО |
гателям |
32,94 |
|
197,7 |
38,05 |
|
40 |
228,3 |
400 |
1 |
40 |
47 |
|
|
|
(1x10) |
||||||||||
3 и 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Маги- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ААБГ |
страль |
122,5 |
|
570,2 |
141,5 |
|
190 |
712,8 |
1200 |
0,66 |
120,5 |
155 |
|
от ЦТП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3x70) |
до СШ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 Магистральная линия . |
|
|
|
|
||||
Расчетная длительно допустимая токовая нагрузка линии определяется суммой токов всех электродвигателей, т.к. n < 5, за исключением одного из электродвигателей (1 или 2), поскольку один из них находится в резерве.
Iрасч = 89,55+16,47+16,47 = 122,5 А.
Пиковая нагрузка равна
Iпик = 537,3+122-89,55 = 570,2 А.
Выбирается автоматический выключатель АВМ -4 С /3, 8/ по длительно допустимому току.
Iном ≥ Iрасч ;
400 > 122,5.
По длительному току линии подбирается трёхжильный кабель до 3 кВ, с алюминиевыми жилами сечением 70 м2 с допустимой нагрузкой 155 А. При выборе должно выполняться условие:
Iдоп ≥ кзащ ·Iзащ
кзащ = 0,66 (таблица В.1), Iзащ = 190 А
155> 0,66·190=125,4, условие выполняется.
Выбранные автоматы следует проверить также по токам отключения (отключающую способность сравнить с данными расчета токов КЗ)
Приложение Л
Пример расчета токов трехфазного и однофазного короткого замыкания на шинах цеховой подстанции
Для схемы, приведенной на рисунке Л.1, определить токи при трех- и однофазном КЗ в точке К1.
а) –расчетная схема; б) схема замещения прямой последовательности; в) схема замещения нулевой последовательности
Рисунок Л.1
1 Исходные данные
Система С: |
= 200 МВ·А; |
= 6,0 кВ. |
|
Трансформатор Т: ТС = 1000/6; |
= 1000 кВ·А; |
= 6,З кВ; |
|
= 0,4 кВ; |
= 11,2 кВт; |
= 5,5%. |
|
Автоматический выключатель "Электрон" 
: 
= 0,14 мОм; 
= 0,08 мОм.
Шинопровод ШМА-4-1600Ш: 
= 0,030 мОм/м; 
= 0,014 мОм/м; 
= 0,037 мОм/м; 
= 0,042 мОм/м; 
= 10 м.
Болтовые контактные соединения: 
=0,003 мОм; 
=4.
2 Расчет параметров схемы замещения
Параметры схемы замещения прямой последовательности Сопротивление системы (
)
x |
= |
UНН2 |
= |
4002 |
10−3 = 0,8 мОм. |
|
|
||||
c |
|
Sк |
200 |
|
|
|
|
|
|||
Активное и индуктивное сопротивления трансформаторов (
) и (
)
|
|
|
|
r |
|
= |
P |
|
|
U |
2 |
= |
11,2 0,42 |
10 |
6 |
=1,79 мОм; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
к.ном |
|
НН |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10002 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
T |
|
|
S 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T .ном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = |
u |
2 |
|
100 |
|
P |
2 |
|
U 2 |
= |
5,5 |
2 |
|
100 11,2 |
|
2 |
0,42 |
10 |
4 |
=8,62 |
мОм. |
|||||
|
% − |
S |
|
|
к.ном |
|
НН |
|
− |
1000 |
|
|
1000 |
|
||||||||||||
T |
|
к |
|
T |
.ном |
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
T .ном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Сопротивления трансформатора могут быть также взяты из таблицы Г.1, это касается как сопротивления прямой, так и других последовательностей.
Активное и индуктивное сопротивления шинопровода:
мОм; 
мОм.
Активное сопротивление болтовых контактных соединений:
мОм.
Параметры схемы замещения нулевой последовательности: - трансформаторов
=19,1 мОм; 
=60,6 мОм;
- шинопроводов
мОм; 
мОм.
3 Расчет токов трехфазного КЗ
мОм;
мОм;
Iп0 |
= |
|
400 |
= 23,33 |
кА; |
|
2,242 +9,642 |
||||||
|
3 |
|
|
|||
iуд = |
2Iп0куд = |
2 23,3 1.45 = 47,84 кА; |
||||
где куд определяют по рисунку 5.
ia0 = 2Iп0 = 2 23,33 =32,9 кА;
4 Расчет токов однофазного КЗ
мОм;
;
мОм;
кА.
Результаты расчета токов КЗ сведены в таблицу Л.1.
Таблица Л.1 - Результаты расчета токов КЗ
Точка КЗ |
Вид КЗ |
|
Ток КЗ, кА |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
К1 |
К |
23,33 |
|
32,9 |
|
47,84 |
К1 |
К |
8,13 |
|
- |
|
- |
Приложение М
Пример расчета токов трехфазного и однофазного короткого замыкания в цеховой сети
Определить токи КЗ в точках К1, К2, К3 схемы на рисунке М.1
|
1 Исходные данные |
|
|
|
|
|
|
|
Система С |
10,5 кВ; |
11 кА. |
|
|
|
|
|
Трансформатор Т: ТМФ = 400/10,0; |
400 кВ·А, |
10,5 кВ; |
||||
|
0,4 кВ, r1T =5,9 мОм, |
x1T =17 мОм; r0T =5,9 мОм; |
|
||||
|
x0T =17 мОм; |
4,5%. |
|
|
|
|
|
|
Шины ЦТП-60×6: Iдоп = 870 А; rуд.ш = 0,099 Ом/км; xуд.ш = 0,163 Ом/км |
||||||
при Dср = 200 мм; lш = 5 м. |
|
|
|
|
|
||
|
Кабельные линии |
|
|
|
|
|
|
|
КЛ1: AAШв=3×95; r1 = r2 |
= 0,405 Ом/км; |
x1 = x2 = 0,057 |
Ом/км; |
|||
r0 |
= 2,505 Ом/км; x0 |
= 2,05Ом/км; l1 = 150 м. |
|
|
|
|
|
|
КЛ2: AAШв=3×16+1×10; r1 = r2 = 2,4 |
Ом/км; |
x1 = x2 |
= 0,084 |
Ом/км; |
||
r0 |
= 4,39 Ом/км; x0 |
=1,558 Ом/км; l2 = 20 м. |
|
|
|
|
|
|
KЛ3: AAШв=3×4+1×2,5; r1 = r2 =9,61 |
Ом/км; |
x1 = x2 |
= 0,098 |
Ом/км; |
||
r0 |
=11,71 Ом/км; x0 |
= 2,11 Ом/км; l3 = 5 м. |
|
|
|
|
|
Измерительный трансформатор тока: 
600 A, rTT = 0,05 мОм; xTT = 0,07 мОм;
Активное сопротивление болтовых контактных соединений: 
0,03 мОм, 
=4.
Автоматический выключатель типа "Электрон": QF1 - 
1000 А, 
=0,25 мОм; 
= 0,1 мОм;
Автоматические выключатели типа ВА: QF2 – 
463 А, 
= 0,65 мОм, 
= 2,0 мОм;
QF3 - 
25 А, 
=7,0 мОм, 
= 4,5 мОм
Асинхронный двигатель АД: Рном = 7 кВт, 
7,5; 
380 В, 
10,12 А, 
0,85; 
93,5%.
а – расчетная схема; б – схема замещения Рисунок М.1
2 Расчет параметров схемы замещения (рисунок М.1, б)
Параметры схемы замещения прямой последовательности Сопротивление системы (
)
мОм.
Активное (
) и индуктивное (
) сопротивления трансформатора взяты
из таблицы Г1 и составляют rT = 5,9 мОм, xT = 17 мОм. Активное и индуктивное сопротивления шин подстанции
rШ = 0,099 5 = 0,495 мОм; xШ = 0,163 5 = 0,815 мОм;
Активное и индуктивное сопротивления кабельных линий (таблица Г.7)
|
2 |
|
0,4 |
|
2 |
|||||
КЛ1: r1кл |
= r1уд l1 кT = 0,405 |
150 |
|
|
|
|
|
= 0,088 мОм; |
||
10,5 |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
2 |
|
0,4 |
2 |
||||||
x1кл = x1уд l1 кT = 0,057 150 |
|
|
|
|
= 0,0124 мОм; |
|||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
10,5 |
|
||||||
КЛ2: r1кл |
= 2,4 20 = 48 мОм; |
x1кл = 0,084 20 =1,68 мОм |
||||||||
КЛ3: r1кл |
=9,61 5 = 48,05 мОм; x1кл |
|
= 0,098 5 = 0,49 мОм |
|||||||
3 Расчет токов трехфазного КЗ
Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К1
rΣк1 = rкл1 + rT + rШ + rкв1 + rTT + rк =
= 0,088 +5,9 +0,495 +0,25 +0,05 +0,012 = 6,795 мОм;
xΣк1 = xc + xкл1 + xT + xШ + xкв1 + xTT =
= 0,8 + 0,0124 +17,0 +0,815 + 0,1 + 0,07 =18,797 мОм;
Iп0к |
= |
|
400 |
|
=11,57 кА; |
|
3 |
6,7952 +18,7972 |
|||||
|
1 |
|
||||
|
iуд.к |
= |
2 11,57 |
1,25 = 20,39 кА; |
||
|
|
1 |
|
|
|
|
ia0к1 =16,31 кА.
Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К2
rΣк2 = rкл1 + rT + rШ + rкв1 + rTT + rк + rкв2 + rкл2 =
= 0,088 +5,9 + 0,495 + 0,25 + 0,05 + 0,012 +3,5 + 48 = 58,295 мОм;
xΣк2 = xc + xкл1 + xT + xШ + xкв1 + xTT + xкв2 + xкл2 =
= 0,8 +0,0124 +17,0 +0,815 +0,1+0,07 + 2,0 +1,68 = 22,48 мОм;
Iп0к |
|
= |
|
400 |
=3,7 кА; |
|
|
58,2952 + 22,482 |
|||
|
2 |
3 |
|
||
|
|
iуд.к2 |
= |
2 3,7 1,0 = 5,22 кА; |
|
ia0к2 =5,22 кА.
Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К3
rΣк3 = rкл1 + rT + rШ + rкв1 + rTT + rк + rкв2 + rкл2 + rкв3 + rкл3 =
=0,088 +5,9 +0,495 +0,25 +0,05 +0,012 +
+3,5 + 48 +7,0 + 48,05 =113,345 мОм;
xΣк2 = xc + xкл1 + xT + xШ + xкв1 + xTT + xкв2 + xкл2 + xкв3 + xкл3 =
=0,8 + 0,0124 +17,0 +0,815 + 0,1 +0,07 + 2,0 +
+1,68 + 4,5 + 0,49 = 27,47 мОм;
Iп0к |
|
= |
|
400 |
|
=1,98 кА; |
|
|
113,3452 + |
27,472 |
|||
|
3 |
3 |
|
|||
|
|
iуд.к3 |
= |
2 1,98 1,0 = 2,79 кА; |
||
|
|
|
|
ia0к3 = 2,79 кА. |
|
|
Расчет токов однофазного КЗ Расчет параметров схемы замещения (рисунок М.1, б)
Параметры схемы замещения нулевой последовательности Активное (
) и индуктивное (
) сопротивления трансформатора взяты
из таблицы Г.1 и составляют r0T = 5,9 мОм, x0T = 17 мОм.
Активное и индуктивное сопротивления шин подстанции (см. приложение А)
r0 Ш =5,75 r1Ш =5,75 0,495 = 2,846 мОм; x0 Ш =8,5 x1Ш =8,5 0,815 = 6,928 мОм;
Активное и индуктивное сопротивления кабельных линий (таблица Г.7)
КЛ2: r0кл = 4,39 20 =87,8 мОм; x0кл =1,558 20 = 31,16 мОм КЛ3: r0кл =11,71 5 =58,55 мОм; x0кл = 2,11 5 =10,55 мОм Ток однофазного КЗ рассчитывается по формуле:
|
|
Iп(1)0 = |
3 Uср.НН |
+ x |
)2 |
; |
|
|
|
|
(2r |
+ r |
)2 +(2x |
|
|
||
|
|
1Σ |
0Σ |
1Σ |
0Σ |
|
|
|
в точке К1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r0Σк1 = +r0T + r0 Ш + rкв1 + rTT + rк = |
|
|
||||
|
= 5,9 + 2,846 + 0,25 + 0,05 +0,012 = 9,058 мОм; |
|||||||
|
|
x0Σк1 = +x0T + x0 Ш + xкв1 + xTT = |
|
|
||||
|
|
=17,0 +6,928 +0,1+0,07 = 24,098 мОм; |
|
|||||
Iп(1)0к |
= |
|
3 400 |
|
|
|
=10,5 кА; |
|
1 |
(2 |
6,795 +9,058)2 +(2 18,797 + 24,098)2 |
|
|||||
в точке К2
r0Σк2 = +r0T +r0 Ш +rкв1 +rTT +rк +r0кл2 +rкв2 =
=5,9 +2,846 +0,25 +0,05 +0,012 +87,8 +3,5 =100,358 мОм;
x0Σк2 = x0T + x0 Ш + xкв1 + xTT + x0кл2 + xкв2 =
=17,0 +6,928 +0,1+0,07 +31,16 + 2,0 = 57,258 мОм;