8 Перевірка повітряної лінії 0,38 кВ на коливання

НАПРУГИ ПІД ЧАС ПУСКУ ПОТУЖНОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА

Припустимо, що двигун знаходиться у виробничого споживача електричної енергії – млин. Схема знаходження електродвигуна зображена на рисунку 7.

ТП 10/0,4 кВ

160 кВА

l = 0,488 км

1

М

Млин

Рисунок 7 — Схема знаходження АД на ПЛ 4.

Для того, щоб коливання напруги в мережі 0,38 кВ під час пуску асинхронного електродвигуна знаходилося у заданих межах, необхідно щоб виконувалася умова

(19)

де – допустиме коливання напруги (задається у завдані на проект),%;

– фактичне коливання напруги, %.

(20)

де Z_м – повний опір електричної мережі, Ом;

Z_еп – повний опір короткого замикання асинхронного двигуна, Ом.

, (21)

де Z_л – повний опір лінії від трансформатора до двигуна, Ом,

Z_т – повний опір трансформатора, Ом.

, (22)

де r_oi, x_oi – питомі опори проводів i–тої ділянки лінії, Ом/км;

l_i – довжина i–ї ділянки лінії, км.

, (23)

де U_к% – напруга короткого замикання трансформатора, %;

U_н – номінальна напруга трансформатора зі сторони низької напруги, кВ;

S_нт – номінальна потужність трансформатора(проектованої ТП 10/0,4 кВ) кВА.

, (24)

де U_н – номінальна напруга мережі, В;

k_i – кратність пускового струму електродвигуна;

I_нд. – номінальний струм електродвигуна , А.

Розрахунки:

Даний двигун АИР132М4У3: Рн = 11 кВт; n=1450 об/хв.; Ін = 22 А; η=87,5%; cosφ=0,87; Іn/Ін.=7,5

Визначаємо повний опір короткого замикання асинхронного двигуна:

Визначаємо повний опір лінії від трансформатора до двигуна:

Визначаємо повний опір трансформатора:

Визначаємо повний опір електричної мережі:

Визначаємо фактичне коливання напруги:

Висновок: Задана умова виконується, тому даний двигун без проблем запуститься.

9 Розрахунок струмів короткого замикання

Розрахунок струмів короткого замикання (к.з.) виконуємо з метою вибору і перевірки обладнання, струмоведучих частин на термічну та динамічну стійкість в режимах коротких замикань, проектування релейного захисту, грозозахисту, пристроїв заземлення.

Для визначення струмів к.з. використовуємо метод практичних одиниць – в цьому випадку параметри схеми виражають у іменованих одиницях (омах, вольтах, амперах та ін.).

9.1 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі 10 кВ

Для лінії 10 кВ (Рис. 5) струми к.з. необхідно розраховувати в наступних точках:

— точка К1 (шини 10 кВ РТП 35/10 кВ) – для вибору масляного вимикача, роз'єднувача, трансформаторів струму та розрахунку релейного захисту;

— точка К2, (шини 10 кВ найближчої ТП 10/0,4 кВ) — для розрахунку струмової відсічки лінії.

— точка К3 (шини 10 кВ розрахункової ТП10/0,4 кВ) – з метою вибору роз'єднувача і запобіжників на ТП 10/0,4 кВ; (шини 10 кВ найближчої ТП) - для розрахунку релейного захисту;

Для розрахункової схеми електричної мережі складаємо схему заміщення і виконуємо розрахунок струмів к.з. у вказаних точках.

Рисунок 8 — Розрахункова схема електричної мережі 10 кВ.

Рисунок 9 — Схема заміщення електричної мережі 10 кВ.

Всі опори схеми приводимо до однієї базисної напруги U_б. За базисну напругу приймаємо середню напругу тієї ступені, де визначається струм к.з.

(25)

Визначаємо опори елементів схеми:

— Опір системи:

, (26)

де S_кс — потужність к.з. системи, кВА.

– Опір трансформатора :

, (27)

де – напруга к.з. трансформатора, %;

– номінальна потужність трансформатора, ВА.

Так як активним опором трансформатора знехтували повний результуючий опір до точки к.з. визначається:

(28)

Визначаємо струм трифазного короткого замикання:

. (29)

Визначаємо ударний струм триполюсного к.з.:

(30)

де к_у – ударний коефіцієнт, значення якого визначається в залежнос-

ті від місця к.з.

Діюче значення повного струму триполюсного к.з. , за перший період визначається за виразом

(31)

Визначаємо струм двополюсного к.з. :

(32)

Визначаємо потужність триполюсного к.з.:

. (33)

Визначаємо опори ділянок лінії:

, (33) , (34)

де U_cн – середня номінальна напруга лінії (1,05U_н), В;

r_o, x_o – відповідно активний та реактивний питомі опори проводів лі-

нії, Ом/км.

Останні ділянки приводимо в таблицю 6.

Таблиця 7 — Дані розрахунків мережі 10 кВ

Точка к.з	Лінія 1	Лінія 2	Лінія 3	Лінія 4	Лінія 5	Лінія 6
Rл	0,308	0,996	0,616	0,824	0,576	0,830
Хл	0,346	0,456	0,692	0,710	0,369	0,380
Zрез	0,463	1,095	0,926	1,088	0,684	0,913

Результуючий опір та розрахунки точки короткого замикання зводимо до таблиці 8.

Таблиця 8 — Дані розрахунків мережі 10 кВ

Точка к.з	Zрез(Хрез), Ом	, кА	,кА		,кА	, МВА
К1	0,930	6,518	13,828	7,983	5,671	118,548
К2	2,489	2,436	3,445	2,436	2,119	44,301
К3	5,004	1,211	1,713	1,211	1,054	22,031