Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Сентября 2015 в 14:03, курсовая работа
По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включается сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализаций и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.
Произведем расчет и выбор автоматов для линии от трансформатора до приемника ПР-1 руководствуясь РПЗ-8 [ стр.47, (1) ].
Из расчетов известно: РУ типа ПР 85-3-011-54-Т2, , , количество автоматов 6 марки ВА 51-31-3, из таблицы 1.1 [стр.13, (2)] выбираем двигатель для приемника 1, 4, 12, 26, 30 серии 4А 100S2УЗ, , , , .
Определяется длительный ток в линии:
Определяются данные и выбирается AЗ типа ВА (линия с группой ЭД).
По [с. 174, 1] выбирается ВА 53-37:
;
;
;
;
;
регулируется ступенчато: 0,63-0,8-1
Принимаем =2
Определяются данные и выбирается проводник типа АВВГ:
По [2, стр.79] выбираем АВВГ-3х150, =235 А
Выбор автомата защиты от ПР-1 до приемника (электропривод автоматических ворот).
По [с. 174, 1] выбирается ВА 51-31:
;
;
;
;
;
=7
Определяются данные и выбирается проводник типа АВВГ:
По [2, стр.79] выбираем АВВГ-3х2,5, =19 А
Аналогичным образом выбираются остальные провода и кабели, результаты расчетов сведены в таблицу 7
Расчет токов короткого замыкания
Рассчитать токи короткого замыкания (КЗ)-это значит:
Схема замещения представляет собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи-электрическими. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприемнике
Точки КЗ нумеруются сверху вниз, начиная от источника
Для определения токов КЗ используются следующие соотношения:
а) 3-фазные, кА
где -линейное напряжение в точке КЗ, кВ;
-полное сопротивление до точки КЗ,Ом;
б) 2-фазного, кА;
в) 1-фазного КЗ, кА
где -фазное напряжение в точке КЗ, кВ;
-полное сопративление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, Ом;
-полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом;
г) ударного, кА
где -ударный коэффициент, определяется по графику (рисунок 1.9.1.),
Примечание. График может быть построен при обратном соотношении, т.е.
д) действующее значение ударного тока, кА:
где q — коэффициент действующего значения ударного тока,
Сопротивления схем замещения определяются следующим образом. 1. Для силовых трансформаторов по таблице 1.9.1 или расчетным путем из соотношений
1. Для
силовых трансформаторов по
где — потери мощности КЗ, кВт;
— напряжение КЗ, %;
— линейное напряжение обмотки НН, кВ;
— полная мощность трансформатора, кВ×А.
2. Для токовых трансформаторов по таблице 1.9.2.
3. Для коммутационных и защитных аппаратов по таблице 1.9.3. Сопротивления зависят от аппарата.
Примечание. Сопротивление предохранителей не учитывается, а у рубильников учитывается только переходное сопротивление контактов.
4. Для ступеней распределения по таблице 1.9.4.
5. Для линий ЭСН кабельных, воздушных и шинопроводов из соотношений
;
где и — удельные активное и индуктивное сопротивления, мОм/м;
— протяженность линии, м.
Удельные сопротивления для расчета 3-фазных и 2-фазных токов КЗ определяются по таблицам 1.9.5-1.9.7.
При отсутствии данных можно определить расчетным путем:
где — сечение проводника, мм2;
— удельная проводимость материала, м/(Ом⋅мм2).
Принимается = 30 м/(Ом⋅мм2) — для алюминия,
= 50 м/(Ом⋅мм2) — для меди,
= 10 м/(Ом⋅мм2) — для стали.
При отсутствии данных x0 можно принять равным:
=0,4 мОм/м — для воздушных линий,
=0,06 мОм/м — для кабельных линий,
=0,09 мОм/м — для проводов,
=0,15 мОм/м — для шинопроводов.
При расчете 1-фазных токов КЗ значение удельных индуктивных сопротивлений петли «фаза-нуль» принимается равным:
=0,15 мОм/м — для КЛ до 1 кВ и проводов в трубах,
=0,6 мОм/м — для ВЛ до 1 кВ,
=0,4 мОм/м — для изолированных открыто проложенных проводов, =0,2 мОм/м — для шинопроводов.
Удельное активное сопротивление петли «фаза-нуль» определяется для любых линий по формуле
6. Для
неподвижных контактных
Примечание. При расчетах можно использовать следующие значения =1,2 — при КЗ на ШНН трансформаторов мощностью до 400 кВ⋅А;
=1,3 — при КЗ на ШНН трансформаторов мощностью более 400 кВ⋅А; =1 — при более удаленных точках;
=1,8 — при КЗ в сетях ВН, где активное сопротивление не оказывает существенного влияния.
Сопротивления элементов на ВН приводятся к НН по формулам
;
где и — сопротивления, приведенные к НН, мОм;
и — сопротивления на ВН, мОм;
и — напряжения низкое и высокое, кВ.
Примечание. На величину тока КЗ могут оказать влияние АД мощностью более 100 кВт с напряжением до 1 кВ в сети, если они подключены вблизи места КЗ. Объясняется это тем, что при КЗ резко снижается напряжение, а АД, вращаясь по инерции, генерирует ток в месте КЗ. Этот ток быстро затухает, а поэтому учитывается в начальный момент при определении периодической составляющей и ударного тока.
;
где — номинальный ток одновременно работающих АД.
Таблица 1.9.1. Сопротивление трансформаторов 10/0,4 кВ
Мощность, кВ×А |
, мОм |
, мОм |
, мОм |
, мОм |
25 |
153,9 |
243,6 |
287 |
3110 |
40 |
88 |
157 |
180 |
1949 |
63 |
52 |
102 |
114 |
1237 |
100 |
31,5 |
64,7 |
72 |
779 |
160 |
16,6 |
41,7 |
45 |
487 |
250 |
9,4 |
27,2 |
28,7 |
312 |
400 |
5,5 |
17,1 |
18 |
195 |
630 |
3,1 |
13,6 |
14 |
129 |
1000 |
2 |
8,5 |
8,8 |
81 |
1600 |
1 |
5,4 |
5,4 |
54 |
Таблица 1.9.2. Значение сопротивлений первичных обмоток катушечных трансформаторов тока ниже 1 кВ Сопротивление
трансформатора тока |
Сопротивление, мОм класса точности | |||
1 |
2 | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
20/5 |
67 |
42 |
17 |
19 |
30/5 |
30 |
20 |
8 |
8,2 |
40/5 |
17 |
11 |
4,2 |
4,8 |
50/5 |
11 |
7 |
2,8 |
3 |
75/5 |
4,8 |
3 |
1,2 |
1,3 |
100/5 |
1,7 |
2,7 |
0,7 |
0,75 |
150/5 |
1,2 |
0,75 |
0,3 |
0,33 |
200/5 |
0,67 |
0,42 |
0,17 |
0,19 |
300/5 |
0,3 |
0,2 |
0,08 |
0,09 |
400/5 |
0,17 |
0,11 |
0,04 |
0,05 |
500/5 |
0,07 |
0,05 |
0,02 |
0,02 |
Таблица 1.9.3. Значение сопротивлений автоматических выключателей, рубильников, разъединителей до 1 кВ
Автомат |
Рубильник |
Разъединитель | |||
, мОм |
, мОм |
, мОм |
, мОм |
, мОм | |
50 |
5,5 |
4,5 |
1,3 |
- |
- |
70 |
4,2 |
2 |
1 |
- |
- |
100 |
1,3 |
1,2 |
0,75 |
0,5 |
- |
150 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,45 |
- |
200 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,4 |
- |
400 |
0,15 |
0,17 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
600 |
11,12 |
0,13 |
0,25 |
0,15 |
0,15 |
1000 |
0,1 |
0,1 |
0,15 |
0,08 |
0,08 |
1600 |
0,08 |
0,08 |
0,1 |
- |
0,06 |
2000 |
11,07 |
0,08 |
0,08 |
- |
0,03 |
2500 |
0,06 |
0,07 |
0,07 |
- |
0,03 |
3000 |
0,05 |
0,07 |
0,06 |
- |
0,02 |
4000 |
0,04 |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
Таблица 1.9.4. Значение переходных сопротивлений на ступенях распределения
Ступень |
Место |
, мОм |
Дополнительные сведения |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
Распределительные устройства подстанции |
15 |
Используются при отсутствии достоверных данных о контактах и их переходных сопротивлениях в сетях, питающихся от цеховых трансформаторов мощностью до 2500 кВА включительно |
2 |
Первичные распределительные цеховые пункты |
20 | |
3 |
Вторичные распределительные цеховые пункты |
25 | |
4 |
Аппаратура управления электроприемников, получающих питание от вторичных РП |
30 |
Таблица 1.9.5. Значения удельных сопротивлений кабелей, проводов
S, мм2 жилы |
, мОм/м при 20°С жилы |
, мОм/м | ||
Al |
Cu |
Кабель с бумажной поясной изоляцией |
Тип провода в трубе или кабель с любой изоляцией (кроме бумажной) | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
- |
18,5 |
- |
0,133 |
1,5 |
- |
12,3 |
- |
0,126 |
2,5 |
12,5 |
7,4 |
0,104 |
0,116 |
4 |
7,81 |
4,63 |
0,095 |
0,107 |
6 |
5,21 |
3,09 |
0,09 |
0,1 |
10 |
3,12 |
1,84 |
0,073 |
0,099 |
16 |
1,95 |
1,16 |
0,0675 |
0,095 |
25 |
1,25 |
0,74 |
0,0662 |
0,091 |
35 |
0,894 |
0,53 |
0,0637 |
0,088 |
50 |
0,625 |
0,37 |
0,0625 |
0,085 |
70 |
0,447 |
0,265 |
0,0612 |
0,082 |
95 |
0,329 |
0,195 |
0,0602 |
0,081 |
120 |
0,261 |
0,154 |
0,0602 |
0,08 |
150 |
0,208 |
0,124 |
0,0596 |
0,079 |
185 |
0,169 |
0,1 |
0,0596 |
0,78 |
240 |
0,13 |
0,077 |
0,0587 |
0,077 |