ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 17
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Qт = 0.1 Sнн = 0,1 · 157,9 = 15,8кВар;
Sт = 
√ 3,162 + 15,82 = 16,11кВ · А.
По (5) выбираем трансформатор типа ТМ 160 – 35 / 0,4;
U1н. = 35;10 кВ;
U2н. = 10;0.4кВ;
Мощность потерь:
Pх.х. = 510 кВт; Pкз. = 2650 кВт; Lх.х. = 2,4%.
Рассчитываем коэффициент загрузки трансформатора:
Кз = Sнн/ Sт;
Кз = 105,5 / 160 = 0,65.
Рекомендуемый коэффициент загрузки трансформатора 0.5 – 0.7.
2.3 Расчёт и выбор элементов ЭСН
2.3.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств
При эксплуатации электросетей длительные перегрузки проводов и кабелей, КЗ вызывают повышение температуры токопроводящих жил больше допустимой.
Это приводит к преждевременному износу их изоляции, следствием чего может быть пожар, взрыв во взрывоопасных помещениях, поражение персонала.
Для предотвращения этого линия ЭСН имеет аппарат защиты, отключающий поврежденный участок.
Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками и тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели.
Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузках и КЗв защищаемой линии.
ВА 51 имеют среднюю коммутационную способность.
ВА 52 — повышенную.
Автоматические выключатели выбираются согласно условиям:
для линии без ЭД - Iн.а.≥ Iн.р.; Iн.р.≥ Iдл;
для линии с одним ЭД - Iн.а.≥ Iн.р.; Iн.р.≥ 1,25 Iдл;
для групповой линии с несколькими ЭД - Iн.а.≥ Iн.р.; Iн.р.≥ 1,1Iдл.
Производим расчет и выбор ШТР-1, ШТР-2, ШР-1, ШР-2, РП1и вводных выключателей:
Исходные данные для расчетов аппаратов защиты берутся из сводной ведомости нагрузок.
Линия Т – ШНН - 1SF (без ЭД):
Определяем ток в линии:
Sт. = 160кВ · А;
Iт. = Sт. /
3 · Uн.;
Iт = 160 / 1.73 · 0.4 = 231 А;
Iн.р. >231 А;
АВ на ШТР и ШР
ΣSна ШТР-1=32,8/1.73×0.4=47,5кВ×A ВА
ΣSна ШТР-2=77,8/0.69=112,7кВ×A
ΣSна ШР-1=19,4/0.69=28,11кВ×A
ΣSна ШР-2=21,4/0.69=31кВ×A
IОбрШТР-1
Im / √3Uнк
Продольно-строгальный станок:
Iобр=3,1/ 0,69=4,5 А
Продольно фрезерный станок:
Iобр=3 / 0,69=4,3
Кран мостовой:
Iобр=1,1 / 0,69=1.6
IОбрна ШТР-2
Карусельный фрезерный станок:
Iобр=1,7/ 0,69=2,5
Станок заточный:
Iобр=0,4 / 0,69=0,6
Станок наждачный:
Iобр=0,2 / 0,69=0,3
Вентилятор приточный:
Iобр=5,3 / 0,69=7,7
Вентилятор вытяжной:
Iобр=5,1 / 0,69=7,4
Плоскошлифовальный станок:
Iобр=3,1 / 0,69=4,5
Резьбонарезной станок:
Iобр=0,2 / 0,69=0,3
Токарно-револьверный станок:
Iобр=2,5 / 0,69=3,8
IОбр на ШР-1
Резьбонарезной станок:
Iобр=0,5 / 0,69=0.7
Полуавтомат фрезерный:
Iобр=2,2 / 0/69=3,2
Полуавтомат зубофрезерный:
Iобр=1.5 / 0,69=2,6
IОбр на ШР-2
Полуавтомат фрезерный:
Iобр=2,2 / 0,69=3,2
Зубофрезерный станок:
Iобр=2,4 / 0,69=3,5
Выбираем автоматический выключатель на каждый станок.
ШТР-1
ВА 51-25
Iн.а=25
Iн.р=5
Iоткл КА=1.5
ШР-1
ВА 51-25
Iна=25
Iнр=1
Iоткл КА=1.5
Uн=220/380
ПР-8706
ШРМ-68
Вводной кабель:
ВВГ 3×16
Uн=220/380
ПР-9179
ШРМ-95
2.4 Расчёт токов КЗ и проверка элементов в характерной линии ЭСН
2.4.1 Выбор точек и расчёт токов КЗ
Произведем расчет токов короткого замыкания (трехфазное КЗ) в следующих точках: на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ППЭ;
на секции шин 6 кВ ППЭ и РП; на шинах 0,4 кВ наиболее мощной цеховой подстанции (Рис 7.1)
Рисунок 1. Расчетная схема ТКЗ и схема замещения
Расчет ТКЗ в точке К1.
Принимаем базисные условия:
Sб=Sс=1700 МВА; Uб=115 кВ; Хс=0,15;Ес=1.
Определим базисный ток:
Сопротивление воздушной линии
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке
Ударный ток КЗ
Расчет токов короткого замыкания в точке К-2
Принимаем базисные условия:
Sб=Sс=1700 МВА; Uб=6,3 кВ; Хс=0,15;Ес=1.
Определим базисный ток
Сопротивление трансформатора
Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К-2
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-2
Найдем токи подпитки от синхронных двигателей. Синхронные двигатели на 6 кВ располагаются в цехе (по 4 синхронных двигателя Рн = 800 кВт, Sн = 800 кВА; Рн = 630 кВт, Sн =630 кВА).
Сопротивление кабельных линий
Ток подпитки от СД цеха № 6 :
Ударный ток короткого замыкания в точке К-2
Расчет токов короткого замыкания в точке К-3
Сопротивление кабельной линии
Результирующее сопротивление схемы замещения до точки КЗ К-3
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-3.
Ударный ток КЗ
Расчет токов короткого замыкания в точке К-4
Систему принимаем системой бесконечной мощности, сопротивление системы равно 0 (Sс =∞; хс =0)
Сопротивление силового трансформатора ТП-1
rтр =9,4 мОм;
хтр =27,2 мОм.
Сопротивление трансформатора тока rтр - 0,05 мОм; хтр = 0,07 мОм.
Сопротивление автоматического выключателя rав =0,41 мОм; хав =0,13м0м.
Сопротивление контактов
rк =0,01 мОм - для контактных соединений шинопроводов,
rк = 1 мОм - для контактных соединений коммутационных аппаратов.
Сопротивление шин rш = 0,033 мОм; хш =0,015 мОм.
Сопротивление дуги rд =4 мОм.
Результирующее сопротивление схемы замещения
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-3.
Ударный ток КЗ
Таблица 5 Сводная ведомость токов КЗ.
2.4.2 Проверка элементов по токам Кз
Ток в питающей линии ВЛЭП в нормальном режиме Iн.р. = 88 А; послеаварийном режиме - Iпар = 176 А.
Предварительно выбираем выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1.
Вк = I2 (t + Та) = (0,01 + 0,04 + 0,05)12,052 = 14,52кА2/с
Таблица 6
Выключатель по условиям проверки проходит. Принимаем его к установке
Выбор и проверка разъединителей, отделителей и короткозамыкателей предварительно выбираем разъединитель РНД-110/630Т1.
Таблица 6.2
Разъединитель по условиям проверки проходит. Предварительно выбираем короткозамыкатель КЗ- 110Б-У1
Таблица 6.3
Короткозамыкатель по условиям проверки проходит
Выбор и проверка выключателей на стороне 6кВ
Выбираем выключатель на отводе трансформатора ТРДН -25000/110. Максимальный рабочий ток трансформатора с расщепленной вторичной обмоткой
Предварительно выбираем выключатель марки ВЭЭ-6-40/2500УЗ(ТЗ).
Sт = √ 3,162 + 15,82 = 16,11кВ · А.По (5) выбираем трансформатор типа ТМ 160 – 35 / 0,4;
U1н. = 35;10 кВ;
U2н. = 10;0.4кВ;
Мощность потерь:
Pх.х. = 510 кВт; Pкз. = 2650 кВт; Lх.х. = 2,4%.
Рассчитываем коэффициент загрузки трансформатора:
Кз = Sнн/ Sт;
Кз = 105,5 / 160 = 0,65.
Рекомендуемый коэффициент загрузки трансформатора 0.5 – 0.7.
2.3 Расчёт и выбор элементов ЭСН
2.3.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств
При эксплуатации электросетей длительные перегрузки проводов и кабелей, КЗ вызывают повышение температуры токопроводящих жил больше допустимой.
Это приводит к преждевременному износу их изоляции, следствием чего может быть пожар, взрыв во взрывоопасных помещениях, поражение персонала.
Для предотвращения этого линия ЭСН имеет аппарат защиты, отключающий поврежденный участок.
Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками и тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели.
Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузках и КЗв защищаемой линии.
ВА 51 имеют среднюю коммутационную способность.
ВА 52 — повышенную.
Автоматические выключатели выбираются согласно условиям:
для линии без ЭД - Iн.а.≥ Iн.р.; Iн.р.≥ Iдл;
для линии с одним ЭД - Iн.а.≥ Iн.р.; Iн.р.≥ 1,25 Iдл;
для групповой линии с несколькими ЭД - Iн.а.≥ Iн.р.; Iн.р.≥ 1,1Iдл.
Производим расчет и выбор ШТР-1, ШТР-2, ШР-1, ШР-2, РП1и вводных выключателей:
Исходные данные для расчетов аппаратов защиты берутся из сводной ведомости нагрузок.
Линия Т – ШНН - 1SF (без ЭД):
Определяем ток в линии:
Sт. = 160кВ · А;
Iт. = Sт. /
3 · Uн.;Iт = 160 / 1.73 · 0.4 = 231 А;
Iн.р. >231 А;
АВ на ШТР и ШР
ΣSна ШТР-1=32,8/1.73×0.4=47,5кВ×A ВА
ΣSна ШТР-2=77,8/0.69=112,7кВ×A
ΣSна ШР-1=19,4/0.69=28,11кВ×A
ΣSна ШР-2=21,4/0.69=31кВ×A
IОбрШТР-1
Im / √3Uнк
Продольно-строгальный станок:
Iобр=3,1/ 0,69=4,5 А
Продольно фрезерный станок:
Iобр=3 / 0,69=4,3
Кран мостовой:
Iобр=1,1 / 0,69=1.6
IОбрна ШТР-2
Карусельный фрезерный станок:
Iобр=1,7/ 0,69=2,5
Станок заточный:
Iобр=0,4 / 0,69=0,6
Станок наждачный:
Iобр=0,2 / 0,69=0,3
Вентилятор приточный:
Iобр=5,3 / 0,69=7,7
Вентилятор вытяжной:
Iобр=5,1 / 0,69=7,4
Плоскошлифовальный станок:
Iобр=3,1 / 0,69=4,5
Резьбонарезной станок:
Iобр=0,2 / 0,69=0,3
Токарно-револьверный станок:
Iобр=2,5 / 0,69=3,8
IОбр на ШР-1
Резьбонарезной станок:
Iобр=0,5 / 0,69=0.7
Полуавтомат фрезерный:
Iобр=2,2 / 0/69=3,2
Полуавтомат зубофрезерный:
Iобр=1.5 / 0,69=2,6
IОбр на ШР-2
Полуавтомат фрезерный:
Iобр=2,2 / 0,69=3,2
Зубофрезерный станок:
Iобр=2,4 / 0,69=3,5
Выбираем автоматический выключатель на каждый станок.
ШТР-1
ВА 51-25
Iн.а=25
Iн.р=5
Iоткл КА=1.5
ШР-1
ВА 51-25
Iна=25
Iнр=1
Iоткл КА=1.5
Uн=220/380
ПР-8706
ШРМ-68
Вводной кабель:
ВВГ 3×16
Uн=220/380
ПР-9179
ШРМ-95
2.4 Расчёт токов КЗ и проверка элементов в характерной линии ЭСН
2.4.1 Выбор точек и расчёт токов КЗ
Произведем расчет токов короткого замыкания (трехфазное КЗ) в следующих точках: на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ППЭ;
на секции шин 6 кВ ППЭ и РП; на шинах 0,4 кВ наиболее мощной цеховой подстанции (Рис 7.1)
Рисунок 1. Расчетная схема ТКЗ и схема замещения
Расчет ТКЗ в точке К1.
Принимаем базисные условия:
Sб=Sс=1700 МВА; Uб=115 кВ; Хс=0,15;Ес=1.
Определим базисный ток:
Сопротивление воздушной линии
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке
Ударный ток КЗ
Расчет токов короткого замыкания в точке К-2
Принимаем базисные условия:
Sб=Sс=1700 МВА; Uб=6,3 кВ; Хс=0,15;Ес=1.
Определим базисный ток
Сопротивление трансформатора
Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К-2
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-2
Найдем токи подпитки от синхронных двигателей. Синхронные двигатели на 6 кВ располагаются в цехе (по 4 синхронных двигателя Рн = 800 кВт, Sн = 800 кВА; Рн = 630 кВт, Sн =630 кВА).
Сопротивление кабельных линий
Ток подпитки от СД цеха № 6 :
Ударный ток короткого замыкания в точке К-2
Расчет токов короткого замыкания в точке К-3
Сопротивление кабельной линии
Результирующее сопротивление схемы замещения до точки КЗ К-3
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-3.
Ударный ток КЗ
Расчет токов короткого замыкания в точке К-4
Систему принимаем системой бесконечной мощности, сопротивление системы равно 0 (Sс =∞; хс =0)
Сопротивление силового трансформатора ТП-1
rтр =9,4 мОм;
хтр =27,2 мОм.
Сопротивление трансформатора тока rтр - 0,05 мОм; хтр = 0,07 мОм.
Сопротивление автоматического выключателя rав =0,41 мОм; хав =0,13м0м.
Сопротивление контактов
rк =0,01 мОм - для контактных соединений шинопроводов,
rк = 1 мОм - для контактных соединений коммутационных аппаратов.
Сопротивление шин rш = 0,033 мОм; хш =0,015 мОм.
Сопротивление дуги rд =4 мОм.
Результирующее сопротивление схемы замещения
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-3.
Ударный ток КЗ
Таблица 5 Сводная ведомость токов КЗ.
| Точка КЗ | Rкл, мОм | Хкл, мОм | Z∑к, мОм | Iб кА | InoK кА | Iуд кА |
| К1 | 0,33 | 0,47 | 0,71 | 155,79 | 12,05 | 32,29 |
| К2 | 2,1 | 1,3 | 8 | 155,79 | 19,45 | 56,63 |
| К3 | 0,54 | 0,31 | 8,36 | 155,79 | 18,6 | 36,09 |
| К4 | 0 | 0 | 0 | 155,79 | 0 | 0 |
2.4.2 Проверка элементов по токам Кз
Ток в питающей линии ВЛЭП в нормальном режиме Iн.р. = 88 А; послеаварийном режиме - Iпар = 176 А.
Предварительно выбираем выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1.
Вк = I2 (t + Та) = (0,01 + 0,04 + 0,05)12,052 = 14,52кА2/с
Таблица 6
| Расчетный параметр цепи | Каталожные данные аппарата | Условия выбора и проверки |
| Uуст =110 кВ | Uном =110кВ | Uуст < Uном |
| Iраб.mах = 176 А | Iном =1000 А | Iраб.mах < Iном |
| Iпар = 12,05 кА | Iоткл.н =20 кА | Iпар< Iоткл.н |
| Iу=32,29 кА | Iдин =52 кА | Iу< Iдин |
| Вк = 14,52кА2/с | I2T·tT = 20 кА2·3с | Вк < I2T·tT |
Выключатель по условиям проверки проходит. Принимаем его к установке
Выбор и проверка разъединителей, отделителей и короткозамыкателей предварительно выбираем разъединитель РНД-110/630Т1.
Таблица 6.2
| Расчетный параметр цепи | Каталожные данные аппарата | Условия выбора и проверки |
| Uуст =110 кВ | Uном =110кВ | Uуст < Uном |
| Iраб.mах = 176 А | Iном =1000 А | Iраб.mах < Iном |
| Iу=32,29 кА | Iдин =52 кА | Iу< Iдин |
| Вк = 14,52кА2/с | I2T·tT = 20 кА2·3с | Вк < I2T·tT |
Разъединитель по условиям проверки проходит. Предварительно выбираем короткозамыкатель КЗ- 110Б-У1
Таблица 6.3
| Расчетный параметр цепи | Каталожные данные аппарата | Условия выбора и проверки |
| Uуст =110 кВ | Uном =110кВ | Uуст < Uном |
| Iу=32,29 кА | Iдин =52 кА | Iу< Iдин |
| Вк = 14,52кА2/с | I2T·tT = 20 кА2·3с | Вк < I2T·tT |
Короткозамыкатель по условиям проверки проходит
Выбор и проверка выключателей на стороне 6кВ
Выбираем выключатель на отводе трансформатора ТРДН -25000/110. Максимальный рабочий ток трансформатора с расщепленной вторичной обмоткой
Предварительно выбираем выключатель марки ВЭЭ-6-40/2500УЗ(ТЗ).
