Материал: Пример расчета Электроснабжение ремонтномеханического цеха Исходные данные

где U_ф – фазное напряжение сети, В; – полное сопротивление 3-х последовательностей понижающего трансформатора току однофазного КЗ, мОм; Z_п – полное сопротивление петли фаза – нуль от понижающего трансформатора до точки КЗ, мОм.Z_п=∑Z_{0.ф-0 i}∙l_i,где Z_0.ф-0 – удельное полное сопротивление петли фаза – ноль участка; l - длина участка.Сопротивления трансформаторов тока, автоматических выключателей, контактных соединений и электрической дуги во втором варианте расчета не учитываются поскольку арифметическое сложение полных сопротивлений приводит к увеличению общего сопротивления цепи КЗ.Для проверки аппаратов защиты определяется минимальный однофазный ток через переходные сопротивления. При этом ,где R_п – переходное сопротивление, учитывающее сопротивление контактов и их переходные сопротивления [16].При отсутствии достоверных данных о контактах и их переходных сопротивлениях в [16] рекомендуется при расчете токов КЗ в сетях, питаемых трансформаторами мощностью до 1600 кВ·А включительно, учитывать их суммарное сопротивление введением в расчет активного сопротивления:1) для распределительных устройств на станциях и подстанциях 0,015 Ом;2) для первичных цеховых распределительных пунктов, как и на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов подстанций или от главных магистралей 0,02 Ом;3) для вторичных цеховых распределительных пунктов, как и на зажимах аппаратов, питаемых от первичных распределительных пунктов 0,025 Ом;4) для аппаратуры, установленной непосредственно у электроприемников, получающих питание от вторичных распределительных пунктов 0,03 Ом.Однако, как показывают результаты расчетов для конкретных примеров и выводы в [17], вышеприведенные значения переходных сопротивлений контактов являются завышенными, особенно для сетей, питающихся от трансформаторов мощностью выше 1000 кВ·А.Пример расчета1 вариантСогласно расчетной схеме рис. 16 до точки К5 учитываются следующие сопротивления:Сопротивление системы прямой последовательности Х_1с=0,8мОм.Сопротивления высоковольтного кабеля R_1кВН =0,65 мОм, Х_1кВН=0,07 мОм.

Сопротивления трансформатора прямой последовательности R_1т =3,06 мОм, Х_1к=13,64 мОм. Сопротивления нулевой последовательности понижающих трансформаторов со схемой соединения Δ/Y₀ аналогичны прямой последовательности, при других в соответствии с указаниями завода – изготовителя. R_0т =3,06 мОм, Х_0к=13,64 мОм.Сопротивление автомата Q2 «Электрон Про» R_Q2 =0,14 мОм, Х_Q2=0,08 мОм; контактов R_кQ2 =1 мОмСопротивление магистрального шинопровода длиной 36,5 м (от трансформатора до подключения ШР1)где R_п0 и Х_по – удельные сопротивления шинопровода прямой последовательности (табл. П10.6); R_н0 и Х_но – удельные сопротивления шинопровода нулевой последовательности (табл. П10.6).Сопротивление контактов ШМ R_кШМ=0,01 мОм.Сопротивление трансформатора тока R_тт=0 мОм, Х_тт=0 мОм.Сопротивление автоматического выключателя Q3 ВА5131 c I_н=100 А по табл. 10.4 R_Q3=2,15 мОм, Х_Q3=1,2 мОм; разъемных контактов R_Q3=0,75 мОм (табл. П10.3).Сопротивление кабеля АВВГ (3×50+1×35) длиной 3,5 м, удельные сопротивления приняты по табл. П10.7Контактное сопротивление кабеля R_кк=0,03 мОм (табл. П10.1), ШР1 R_кШР=0,04 мОм (табл. П10.2 – 4 болта).Сопротивление ШР1 KLM-R I_н=160А длиной 41,5 м, удельное сопротивление прямой последовательности принимается по таблице П7.2, нулевой последовательности принимается аналогичным ввиду отсутствия данныхСуммарное активное и реактивное сопротивление до точки К5 мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Ток однофазного металлического КЗ по (58):

кА.

Определение сопротивления дуги по (55):

мОм;

Поправочный коэффициент (54):

.

Сопротивление дуги по (53):

мОм.

Ток однофазного дугового КЗ по (58)

кА.

2 вариант

Сопротивление трансформатора с учетом переходного сопротивления контактов



Удельное полное сопротивление петли фаза-ноль ШМ (табл. П7.1) Z_{0 ф-0}=0,112 мОм/м

Сопротивление ШМ длиной 36,5 м

Z_{ШМ ф-0}=Z_{0 ф-0}∙l=0,112∙36,5=4,088 мОм

Удельное полное сопротивление петли фаза-ноль кабеля к ШР (табл. П10.7)

мОм

Сопротивление кабеля длиной 3,5 м

Z_{к ф-0}=Z_{0 ф-0}∙l=3,37∙3,5=11,8 мОм

Удельное полное сопротивление петли фаза-ноль ШР1 (табл. П7.2), [18]

мОм

Сопротивление ШР1 длиной 41,5 м

Z_{к ф-0}=Z_{0 ф-0}∙l=0,71∙41,5=29,5 мОм

Ток однофазного КЗ в точке К5



Как видно из выше приведенных расчетов второй вариант расчета проще и дает заниженное значение однофазного ТКЗ, что допустимо для проверки чувствительности защитной аппаратуры.

Коэффициент чувствительности



где I_{к min} – минимальный ток КЗ в конце защищаемой зоны (однофазное дуговое КЗ; I_с.о –ток срабатывания отсечки; k_р –коэффициент разброса срабатывания отсечки по току.

При отсутствии данных о разбросе произведения 1,1k_р рекомендуется применять кратность для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А – не менее 1,4; с номинальным током более 100 А – не менее 1,25.

Коэффициент чувствительности в исходном примере для автоматического выключателя ВА5131 с номинальным током 100 А, защищающем ШР4

Требование чувствительности выполняется с пятикратным запасом.

7. 
   Расчет отклонения напряжения и выбор отпайки трансформатора
   

Расчет отклонения напряжения проводится для определения уровня напряжения на зажимах электроприемников и соответствия ГОСТ. Проверяется отклонение напряжения до самого ближайшего и самого удаленного электроприемника в максимальном и минимальном режимах.Рассматривается путь до самого удаленного электроприемника, где ожидаются самые большие потери напряжения.Потери напряжения на участке сети определяются по формулеПримерНа рис. 11 самый удаленный от ТП ЭП №1. Схема питания представлена на рис. 18.Рис. 18. Схема для расчета потерь напряжения (над участками показаны мощности, под – сопротивления соответствующих участков)Сопротивления участков:- ШР1, длиной 41,5 м, при расчете сопротивления учитывается приведенная длина, при равномерно распределенной нагрузке на шинопроводе l/2. .- кабель от ШМ к ШР1 длиной 3,5 м .-суммарное сопротивление кабеля и ШР1 .- сопротивление ШМ длиной 36,5 м .- сопротивление трансформатора (рассчитано выше) R_т=3,06 мОм; Х_т=13,64 мОм.- сопротивление высоковольтного кабеля длиной 0,5 км R_т=0,447 Ом; Х_т=0,0475≈0,05 Ом (см. выше).Расчетные мощности по участкам- ШР1+кабель _рШР1=55,74+j40,48 кВА (по табл. 13 – определение расчетной мощности ШР и СП);- ШМ – расчетная мощность всего цеха

_рШМ=496,7+j494,68 кВА (табл. 5);- трансформатор _{р т} =S_рШМ – jQ_{НКБ ст}=496,7+j(494,68-400)= 496,7 + j94,68 кВА, где Q_{НКБ ст} – мощность стандартной НКБ;- высоковольтный кабель _вк =_{р т} +Δ_т, где Δ_т –потери мощности в трансформаторе_вк =496,7+j94,68+5,89+j25,58=502,59+j120,26 кВА.Расчет потерь напряжения приведен в табл. 17, где Δu_min=0,25 Δu_max.Суммарные потери до удаленного ЭП в максимальном режимеΔu_max=0,23+1,76+0,29+0,4=2,68%.Суммарные потери до ближайшего ЭП в минимальном режимеΔu_min=0,06+0,44=0,5%.Отклонение напряжения на зажимах электроприемникаV_ЭП=V_ЦП – Δu+D,где V_ЦП – отклонение напряжения в центре питания (на шинах РП); D – добавка напряжения, соответствующая отпайки трансформатора.Добавка напряжения определяется по минимальному режиму по условию D =V_ЭП –V_ЦП + Δu_min.Отклонение напряжения на ближайшем ЭП принимается максимальной для нормального режима +5%, отклонение на шинах РП задано 3%D =5 – 3+ 0,5=2,5%.Принимается добавка напряжения 0% (возможные добавки –5%; 0; +5% - для трехпозиционных ПБВ).Таблица 17