3.8 Расчет токов короткого замыкания
На проектируемом заводе ГПП выполнено по упрощенной схеме без сборных шин и выключателей на стороне высокого напряжения. На U = 10кВ применена одиночная секционированная система шин. Секционный выключатель (Q3) в нормальном режиме отключен. На стороне первичного отключения предусмотрена неавтоматизированная ремонтная перемычка, позволяющая при проведении плановых ремонтов на воздушных линиях, питать оба трансформатора ГПП по одной воздушной линии. В нормальном режиме разъединители этой перемычки (QS5 и QS6) разомкнуты. На стороне высокого напряжения между перемычками и трансформаторами установлены отделители (QS4 и QS10) и короткозамыкатели (QK1 и QK2).
Электрическая принципиальная однолинейная схема питающей сети завода представлена на рисунке 3.
На основании этой схемы составлена расчетная схема цепи короткого замыкания (К.З). При этом предполагается, что параллельная работа двух воздушных линий и двух трансформаторов невозможно т.к. обе цепи электрической схемы абсолютно идентичны, это позволяет произвести расчет токов короткого замыкания только в одной ветви схемы. Расчетная схема такой ветви представлена на рисунке 4. На основании расчетной схемы составлена схема замещения, которая приведена на рисунке 5.
Принципиальная электрическая однолинейная схема питающей сети завода представлена на рисунке 3
Рисунок 3 - Схема электрическая однолинейная принципиальная
Схема для одной ветви представлена на рисунке 4.
35
кВ
АС-35
L=22
км
К1
ТМ-4000
10
кВ
К2
Рисунок 4 - Расчётная схема
Схема замещения, которая приведена на рисунке 5.
Х*С=1
r*вл=6,64
Х*вл=2,7
Х*Т=9,37
К1
К2
Рисунок 5 - Схема замещения
Расчёт токов короткого замыкания производится для точек К1 и К2, по величине токов К3 в точке К1 осуществляется проверка разъединителей, отделителей и короткозамыкателей на стороне первичного напряжения. Токи КЗ в точке К2 служат для проверки вводных и секционных выключателей, а также для проверки шин на термическую устойчивость.
Расчёт токов короткого замыкания производится в относительных базисных единицах. В качестве базисной мощности (Sб) применяется мощность (Sкз) на шинах районной подстанции, которая по заданию проектируемый завод получает питание равна 500 МВа.
В качестве базисных напряжений используются средние значения напряжений соответствующих ступеней схемы (Uб1 =37,5 кВ; Uб2 =10,5 кВ), тогда базисные токи будут равны:
, (55)
кА,
, (56)
кА.
Сопротивления схемы замещения будут равны:
1) Относительное базисное сопротивление определяется по формуле:
, (57)
2) Индуктивное базисное сопротивление воздушной линии будет равно:
, (58)
3) Активное базисное сопротивление воздушной линии будет равно:
, (59)
4) Индуктивное базисное сопротивление трансформатора будет равно:
, (60)
5) Суммарное индуктивное базисное сопротивление до точки К1 будет равно:
, (61)
6)
Полное базисное сопротивление до точки
К1 определяется в зависимости от численных
значений
и
Если
,
то
. (62)
Если
,
то
(63)
7) Индуктивное базисное сопротивление до точки К2 определяется по формуле:
, (64)
8)
Полное базисное сопротивление до точки
К2 определяется в зависимости от численных
значений
и
Если
,
то
. (65)
Если
,
то
(66)
Мощность питающей системы несоизмеримо больше мощности завода. Поэтому предполагается, что апериодическая составляющая токов К3 в точках К1 и К2 во времени не изменяется.
,
тогда установившиеся токи короткого замыкания в этих точках будут равны
, (67)
кА
, (68)
кА.
Величины ударных токов в точках К1 и К2 определяются по следующим формулам:
, (69)
где КУ - ударный коэффициент.
кА.
, (70)
кА.
4 Экономическая часть
4.1 Спецификация на пусковую и защитную аппаратуру цеха № 1
Спецификация на пусковую и защитную аппаратуру цеха №1 представлена в таблице №16.
Таблица 16-Спецификация на пусковую и защитную аппаратуру цеха №1
Формат |
Зона |
Позиция |
Обозначение |
Наименование |
Кол-во |
Примечание |
|
|
|
Автоматические выключатели |
|||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Магнитные пускатели |
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 15
Формат |
Зона |
Позиция |
Обозначение |
Наименование |
Кол-во |
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заключение
На основании выданного задания курсовой проект выполнен по действующим строительным нормам и правилам (СниП). При проектировании электроснабжения механического завода расчет цеховых нагрузок был осуществлен двумя методами: методом коэффициента максимума в цехе №1 и методом коэффициента спроса в цехах №2-5. Произведён выбор цеховых трансформаторов для цехов №1-5 и трансформаторов главной понизительной подстанции (ГПП). Выбор осуществлялся по коэффициенту загрузки в нормальном и аварийном режимах работы. Для этих трансформаторов были определены активные и реактивные потери мощности, а так же потери активной энергии за год. Распределительная сеть данного завода выполнена кабелями марки ААБ, которые проложены в траншее. Сечение этих кабелей выбиралось по длительному допустимому току. Питания завода производится по двум воздушным линиям с номинальным напряжением 35 кВ. Для воздушной линии был выбран сталеалюминевый провод марки АС-25. Сечение этих поводов выбиралось по экономической плотности тока. Для защиты электрооборудования цеха №1 выбраны автоматические выключатели серии АЕ с комбинированными распределителями, а для сварочного оборудования предохранители серии ПР2. В качестве пусковых аппаратов применены магнитные пускатели марки ПМЛ. Питающая сеть цеха №1 выполнена кабелями АВВГ, а распределительная поводами АПВ. Для подъемного оборудования применен кабель АНРГ. Сечение кабеля и проводов выбрано по длительному допустимому току. Расчет токов короткого замыкания для двух точек питающей сети завода произведен в относительных базисных единицах. Это необходимо для выбора и проверки короткозамыкателей, разъединителей на стороне первичного напряжения. Экономическая часть курсового проекта состоит из спецификации на пусковую и защитную аппаратуру цеха №1.