Решение.
На рис. 2 приведена схема замещения исследуемой сети. Расчеты проводим в системе относительных единиц при точном приведении. Примем за базисную мощность Sб = 1000 МВ×А и базисное напряжение на I ступени (шины двигателя АД1) UбI = 6 кВ. Базисные напряжения на остальных ступенях: UбII = UбI/Кт1 = 6×110/6,6 = 100 кВ; UбIII = UбII/Катв-с = 100×242/121 = 200 кВ.
Ес
XТ1
Xл
Xт2
Xд
Е²д
Рис. 2. Схема замещения
исследуемой системы
Сопротивление трансформаторов Т1 и Т2
ХТ1 = (UвSб/100Sн)(Uвн/UбIII)2 = (18×1000/100×180)(242/200)2 = 1,46;
Хт2 = (UкSб/100Sн)(Uвн/UбII)2 = (10,5×1000/100×10)(110/100)2 = = 12,7;
Сопротивление линии Л: Хл = ХlSб/UбII2 = 0,4×75×1000/1002 = 3; Сопротивление двигателя АД: Хд1 = (1/Iп)(Sб/Sн)(Uн/UбI)2 = (1/5,6)(1000/5,7)(6/6)2 = 31,4,где Sн = Pн/сosj×h = 5/0,91×0,962 = 5,7 МВ×А.
ЭДС системы: Ес = Uс/UбIII = 230/200 = 1,15.
Суммарное сопротивление ветви системы и ветви с двигателем:
XЭ = Xдэ + Xл + XТ1 + Xт2 = 1,46 + 12,7+ 3+ 31,4 = 48,56;
Начальный пусковой ток Iпуск = Еэ/Xэ = 1,14/48,56 = 0,02.
Начальный пусковой ток в кА Iпускдв = Iпoc IбIV = (0,02)96,4 = 1,92 кА,
где базисный ток на I ступени IбI = Sб/Ö3UбI = 1000/Ö3×6 = 96,4 кА.
Практическое занятие № 9 особенности расчета токов кз в эу до 1000 в
Для выбора низковольтной коммутационно-защитной аппаратуры произведем расчет токов КЗ. Исходная схема приведена на рис.1.
При расчете тока КЗ в распределительной сети напряжением до 1 кВ учитываем все сопротивления короткозамкнутой сети как активные так и индуктивные. Считаем напряжение на стороне ВН цехового трансформатора является неизменным. Расчет ведем в системе именованных единиц.
10
кВ
QW
Т
QF
К
0,4
кВ
Рис.1. Исследуемая система
Рассчитаем ток КЗ точке К сети 0,4 кВ.
Сопротивления элементов СЭС до цехового трансформатора составляют Х = 1700 мОм; R = 4500 мОм при Sб = 1000 мВА.
Трансформатор ТП -1: мощность Sн = 1000 кВА; потери х.х. ∆Рхх = 2,3 кВт; потери КЗ ∆Рк = 12,2 кВт; напряжение КЗ Uк = 5,5 %.
Сопротивление Rп = 15 мОм, - переходное сопротивление для первичных цеховых РП, на зажимах аппаратов от щитов подстанции по радиальным линиям [2].
Сопротивление автоматического выключателя QF с Iном = 1600 А Rав = 0,14 мОм; Хав = 0,08 мОм
Расчет проводим в системе именованных единиц. Сопротивления системы электроснабжения ВН приводим к напряжению 0,4 кВ.
Сопротивление цехового трансформатора
RТ = ∆Рк (U2ном)/S2 ном = 12,2∙ 106 (0,4)2 / (1000) 2 = 1,95 мОм.
Хт = 106[√(Uк/100)2 - (∆Рк/S н)2]U2ном/Sном = 106[√(5,5/100) 2 - (12,2/1000)2]0,42/1000 = 8,6 мОм.
Сопротивления элементов СЭС до цехового трансформатора
Х =
1700К2т = 1700
= 2,46 мОм;
R = 4500 К2т = 4500 = 6,54 мОм.
Результирующее сопротивление
ХэТП1 = Х + Хт = 2,46 + 8,6 = 11,06 мОм
RэТП1 = R + Rт+ Rп = 6,45 + 1,95 + 15 = 23,4 мОм.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К
I к = Uн/√3√ Х2э + R2э = 400/1,73√ 11,062 + 23,42 = 8,95 кА.
Ударный ток IудК = Куд√2Iк = 1,0∙1,41∙8,95 = 12,62 кА, где Куд – ударный коэффициент определяем по кривой Куд = f(х/r) [2].
Ток термической стойкости
Iт = Iк√tп/ tв = 8,95√1,5/3 = 6,33 кА.
Расчет тока КЗ на шинах РП-1
Результирующее сопротивление
ХэРП1 = Хэтп4 + Хкл9 = 11,06 + 2,4 = 13,46 мОм;
RэРП1 = R этп4 + R кл9 = 23,4 + 17,88 = 41,28 мОм.
где Хкл9, Rкл9 – сопротивление кабельной линии Л-9 от ТП-4 до РП-1. Удельные сопротивления линии Л-9 марки ААВГ-(3х70) составляют Rкл09 = 0,447 мОм/м; Хкл09 = 0,062 мОм/м; длина l = 40 м.; Rкл9 = 0,447·40 = 17,88 мОм; Хкл10 = 0,062 ·40 = 2,4 мОм;
Ток КЗ на шинах РП-1
I к = Uн/√3√ Х2эРП1 + R2эРП1 = 400/1,73√ 13,462 + 41,282 = 231,2/44,32 = 5,21 кА. Ударный ток на шинах РП-1
Iуд = Куд√2Iк = 1,0∙1,41∙5,21 = 7,36 кА.