Материал: Расчет цеховой электрической сети

4. Определить уставки максимальной токовой защиты для линии (Л3) питающей ТП.

. Выбрать плавкий предохранитель или автоматический выключатель устанавливаемый после трансформатора № 3 ТП.

. Сделать выводы по расчётам, а также выбору оборудования.

Рис. 2. Расчётная схема участка схемы электроснабжения.

Расчётные данные к рис. 2.

Номинальные напряжения ступеней трансформации и мощность К.З на шинах подстанции энергосистемы.

U1=35 кВ; U2=6 кВ; Sk=450МВА.

Тип линии (ВЛ - воздушная, КЛ - кабельная) и её длина (км).

Л1, Л2 - КЛ, длиной 6км; Л3 - КЛ, длиной 2км.

Нагрузка на стороне 6 кВ ГПП - Р=4,2МВт; Q=3,5Мвар.

Режим включения питавших линии и выключателей ГПП.

Л1 - включена, Л2 - включена, В1 - включен, В2 - включен, В3 - включен, В4 - включена.

2.2 Определение типа и мощности трансформаторов ГПП, согласно указанной на схеме подключённой нагрузке (P, Q) и мощности трансформатора цеховой ТП, определённой в п. 1 курсового проекта

Выбираю трансформатор типа ТДНС 10000/35 .

Таблица 5

Трансформатор цеховой ТП: ТМ 1600/6,3

Таблица 6

2.3 Расчёт для точек К1 и К2 значение токов трёхфазного К.З. (ударного и установившегося значения) а также соответствующие мощности К.З

Составим схему замещения и примем за базисное напряжение UБ=6,3кВ.

Базисный ток, где SБ=100мВА - базисная мощность.

Рис.3 Схема замещения

Определим сопротивления элементов схемы замещения

Кабельная линия 35 кВ (Л1,Л2)

где Х0=0,12Ом/км; l=6км; UБ=6,3кВ; UСР=35кВ

где

γ=32; S=95мм2

Трансформатор ГПП

Кабельная линия Л3

Х0=0,08Ом/км; l=2км

 где S=120мм2; γ=32

Реактор тип РБАМ6 200/6 (IН=200А; х0Р=1,04Ом)

Трансформатор цеховой тип ТП

Определение тока К.З. для точки К1

.

Определение тока К.З. для точки К2

Приведём сопротивления системы электроснабжения к напряжению 0,4кВ

Суммарное реактивное сопротивление

Суммарное активное сопротивление

где RДОБ=15·10-3Ом - добавочное сопротивление, учитывающее переходные сопротивления контактов

.

Определение мощности К.З. в точках К1 и К2

2.4 Выбор и проверка аппаратов по условиям протекания токов К.З. на стороне 6кВ ГПП

Выберем и проверим по условиям протекания токов К.З. на стороне 6кВ ГПП

Выключатель в цепи Л3

нагрузка линии

токи К.З. IКЗ=14,45кА; iУД=26,6кА

ток термической устойчивости

где tП=tВЫКЛ+tЗ=0,1+0,02=0,12с

tВЫКЛ=0,1с - время отключения выключателя

tЗ=0,01с - время действия релейной защиты

I∞=10кА - действующее значение установившегося тока К.З.

Выбираем выключатель ВМП-10П

Таблица 7

Шины разъединителей РВ-10/600

Таблица 8

Трансформатор тока для питания цепей измерения и цепей релейной защиты ТПЛ

Коэффициент электродинамической устойчивости

Коэффициент термической устойчивости за 1с

Таблица 9

Допустимое наименьшее сечение нереактированной линии по термической устойчивости при К.З.

Токи продолжительных режимов IН=75,7А; IMAX=151,4А

Номинальное сечение кабеля

где Imin=1,2 минимальная плотность тока, при годовой максимальной нагрузке более 5000 ч/год

Принимаем 2 кабеля ААВ 3х70, допустимый ток IД=190А. Поправочный коэффициент на температуру почвы к1=0,94, на число кабелей к2=0,9

Д>Imax - следовательно, кабель по нагреву проходит.

Проверим термическую стойкость кабеля по току К.З.

По одному кабелю проходит половина тока К.З. равная 2,55 кА.

Тепловой импульс тока К.З.

,

где ТА=0,01с - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока К.З.

Минимальное сечение по термической стойкости

где СТ=85 - коэффициент, зависящий от допустимой температуры при К.З. и материала проводника;

Smin - по термической стойкости можно выбрать кабель ААБ 3х50 с допустимым током IД=155А, в замен выбранного кабеля 70мм2.

Реактор на линии Л3 РБАМ 6-300-6

Таблица 10

2.5 Определение уставки МТЗ для линии Л3

Ток срабатывания защиты:

где КН=1,2-1,5 - коэффициент надёжности от IН

КВ=0,85 - коэффициент возврата

Время срабатывания защиты tСР

Ступень селективности защиты ∆t=0,5с

Ток срабатывания реле:

где КСХ=1 - коэффициент схемы

КТ.Т=40 - коэффициент трансформатора тока

Принимаем ток реле 6 А.

Чувствительность МТЗ линии характеризуется коэффициентом чувствительности

I'КЗ=0,87IКЗ=0,87·12,4=10,8кА

2.6 Выбор автоматического выключателя установленного после трансформатора ТП

По рассчитанным данным выберем автомат Э16НВ

Таблица 10

2.7 Вывод

Согласно указанной на схеме нагрузки был выбран трансформатор ТДНС 10000/35 мощностью 15МВА. Для точек К1 иК2 были рассчитаны токи К.З., которые составили для точки К1 IКЗ=14,45кА, для точки К2 IКЗ=12,4кА. По условиям протекания токов К.З. на стороне 6кВ ГПП были выбраны следующие аппараты и токоведущие устройства: выключатель ВМП-10П; шинный разъединитель РВ-10/600; трансформатор тока для измерений и питания цепей релейной защиты ТПЛ; кабель 3х50, который был проверен на электродинамическую и термическую устойчивость; реактор РБАМ6-300-6; автоматический выключатель Э16 НВ. Далее были выбраны уставки МТЗ для линии Л3. Всё выбранное оборудование соответствует необходимым требованиям.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федоров А.А., Ристхейн Э. М. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для вузов - М.: Энергия, 1981.

.        Правила устройства электроустановок. Издание пятое. - М.: Энергия, 1976.

3.        Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под ред. А. А. Федорова и Г. В Сербиновского. Кн. 1 и 2 - М.: Энергия, 1973.

. Ромадин А.В. Курсовая работа по курсу «Основы элетроснабжения», Пермь, 2002.