Электроснабжение бумажной фабрики

Сопротивление трансформатора ТДН-10000/110:

о.е.

Сопротивление петли КЗ в точке К-2:

о.е.

Периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ от системы в точке К-2:

кА.

Двухфазный ток КЗ в точке К-2:

кА.

Постоянная времени цепи КЗ Та=0,12 с, ударный коэффициент куд=1,92 [3].

Ударный ток в точке К-2:

кА.

7.3 Расчёт тока КЗ в точке К-3

Расчёт ТКЗ в точке К-3 проведём в именованных единицах.

Определим параметры схемы замещения. Сопротивления трансформатора ТМЗ-630: RТ=3,4 мОм; ХТ =13, 5 мОм[3].

Расчётный ток

                    А             (7.3.1),

где    – загрузка трансформатора в послеаварийном режиме.

Выбираем трансформаторы тока типа ТШЛП-10 УЗ с nт=1000/5 Сопротивления трансформаторов тока: RТА=0,05 мОм; ХТА=0,07 мОм [3].

По условиям выбора UH ≥ Uсети=0,38 кВ; А выбираем автомат типа АВМ10Н, UH=0,38 кВ; Iн=1000 А; Iн откл=20 кА [8]. Сопротивление автомата RА=0,25 мОм; ХА=0,1 мОм [3]. Переходное сопротивление автомата Rк=0,08 мОм [3].

Сопротивления алюминиевых шин 80x6 с IДОП=1150 А, 1=3 м, аср=60 мм: мОм; мОм.

мОм;

мОм.

Сопротивление цепи КЗ без учёта сопротивления дуги:

Согласно [3] сопротивление дуги RД месте КЗ принимается активным и рекомендуется определять отношением падения напряжения на дуге UД током КЗ Iк0 в месте повреждения, рассчитанным без учёта дуги.

 ,                               (7.3.2),

где   UД=Ед·1д,

где   Ед – напряжённость в стволе дуги, В/мм;

1Д — длина дуги, мм;

Iк0 — ток КЗ в месте повреждения, рассчитанный без учёта дуги, кА.

При Iк0>1000 А Ед=1,6 В/мм.

Длина дуги определяется в зависимости от расстояния, а между фазами проводников в месте КЗ:

Iк0=

Из [3] для КТП с трансформаторами мощностью 630 кВА а=60 мм.

 кА >1000 A, следовательно ЕД=1,6 В/мм.

Тогда сопротивление дуги  мОм.

мОм.

Полное сопротивление цепи КЗ:

мОм.

Тогда периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ в точке К-3:

кА.

с.

; кА.

Результаты расчёта токов КЗ сведены в таблицу 13.

Таблица 13 -Результаты расчёта токов КЗ

8. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

8.1 Выбор аппаратов напряжением 110 кВ

Выберем выключатель ПО кВ.

Условия его выбора:

1 .  по номинальному напряжению;

2.  по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного выключателя:

1 .  проверка на электродинамическую стойкость:

1.1. по предельному периодическому току;

1.2. по ударному току КЗ;

2.  проверка на включающую способность:

2.1. по предельному периодическому току;

2.2. по ударному току КЗ;

3.  проверка на отключающую способность:

3.1. номинальному периодическому току отключения;

3.2. номинальному апериодическому току отключения;

4.  проверка на термическую стойкость.

Расчётные данные сети::

-расчётный ток послеаварийного режима IР=164,86 А был найден в пункте 5.3. по формуле (5-3.1);

-расчётное время:

                                                     (8.1.1),

где tрз — время срабатывания релейной защиты (обычно берётся минимальное значение); в данном случае для первой ступени селективности 1рз=0,01, с;

 tсв — собственное время отключения выключателя (в данный момент пока неизвестно);

-действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания Iпо=8,43 кА было рассчитано в пункте 7.1.;

-периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов выключателя Iпt вследствие неизменности во времени тока КЗ принимается равной периодической составляющей начального тока КЗ: Iпо= Iпt=7,22кА;

-апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя определяется по выражению:

                                             (8.1.2)

и будет определено позже;

-расчётное выражение для проверки выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:

                        ,                       (8.1.3)

-расчётный импульс квадратичного тока КЗ:   

                                            (8.1.4)

будет также определён позже.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 со следующими каталожными данными: UHOM=110 кВ; IHOM=1000 A; Iн откл=20 кА; b=25%; iпр скв=52 кА; Iпр скв=20 кА; iн вкл=52 кА; Iн вкл=20 кА; IТ=20 кА; tt=3 с; tсв=0,05 с.

Определим оставшиеся характеристики сети:

Расчётное время по формуле (8.1.1): с;

Апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя по формуле (8.1.2): кА;

Расчётное выражение согласно формуле (8.1.3): кА;

Расчётный импульс квадратичного тока. КЗ по формуле (8.1.4): кА2·с.

Расчётные данные выбранного выключателя:

-проверка выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:

                       (8.1.5)кА.

Х проверка по термической стойкости:

                            (8.1.6) кА2·с.

Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 14.

Выберем разъединитель 110 кВ.

Условия его выбора:

1.  по номинальному напряжению;

2. по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного разъединителя:

1.  проверка на электродинамическую стойкость;

2.  проверка на термическую стойкость.

Для комплектной трансформаторной подстанции блочного типа КТПБ-110/6-104 тип разъединителя согласно [8] — РНДЗ.2-110/1000 или РНДЗ-16-110/1000.

Согласно условиям выбора с учётом вышесказанного из [8] выбираем разъединитель РНДЗ.2-110/1000 У1 со следующими каталожными данными: Uном=110 кВ; Iном=1000 А; Iпр скв=80кА; Iт=31,5кА; tт=4с.

 Расчётные данные выбранного разъединителя: термическая стойкость: BK=IT2·tT=31,52·4=3969 кА2·с.

Выбор и проверка разъединителя представлены в таблице 14.

Таблица 14. Выбор аппаратов напряжением 110 кВ

8.2 Выбор аппаратов напряжением 10 кВ

Выберем ячейки распределительного устройства 10 кВ.

Так как РУНН принято внутреннего исполнения, будем устанавливать перспективные малогабаритные ячейки серии «К» с выкатными тележками

 А.

Выбираем малогабаритные ячейки серии К-104 с параметрами: Uном=10 кВ, Iном=630А, Iн откл =31,5 кА; iпр скв=81 кА; тип выключателя ВК-10.

Выберем вводные выключатели 10 кВ.

Расчётные данные сети:

расчётный ток послеаварийного режима IР= 437,56 А;

расчётное время с;

действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ Iп0=8,45кА было рассчитано в пункте 7.2.;

периодическая  составляющая  тока КЗ  в  момент расхождения  контактов  выключателя Iаt=Iп0=8,45 кА;

апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя  кА;

расчётное выражение для проверки выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:  кА;а

расчётный импульс квадратичного тока КЗ:  кА2·с.

Выбираем выключатель ВК-10-630-20У2 со следующими каталожными данными:

Uном=10 кВ; Iном=630А; Iн откл=25 кА; b=20%; iпр скв=52 кА; Iпр скв=20 кА; iн вкл=52 кА; Iн вкл=20 кА; IТ=20 кА; tt=4 с; tсв=0,05 с.

Расчётные данные выбранного выключателя:

кА;

проверка выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:

проверка по термической^ стойкости:  кА2·с.

Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 16.

Выберем выключатель на отходящей линии 10кВ.

Расчётные данные сети:

расчётный ток послеаварийного режима  А;

расчётное время с;

остальные величины имеют те же значения, что и для выключателя ввода.

Выбираем  выключатель Uном=10 кВ; Iном=630А; Iн откл=25 кА; b=20%; iпр скв=52 кА; Iпр скв=20 кА; iн вкл=52 кА; Iн вкл=20 кА; IТ=20 кА; tt=4 с; tсв=0,05 с.

 Расчётные данные выбранного выключателя:

кА;

Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 15.

Таблица 15. Выбор выключателей 10 кВ.

Выберем трансформаторы тока.

Условия их выбора:

1.  по номинальному напряжению;

2.  по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранных трансформаторов:

1.  проверка на электродинамическую стойкость (если требуется);

2.  проверка на термическую стойкость;

3.  проверка по нагрузке вторичных цепей.

Расчётные данные сети:

расчётный ток Iр=437,56 А;

ударный ток КЗ Iуд=19,87 кА;

расчётный импульс квадратичного тока КЗ Вк=12,85кА2·с.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем трансформаторы тока типа ТПЛК–10 со следующими каталожными данными: Uном=10 кВ; Iном=600А; z2н=1,2 Ом; IТ=28,3 кА; tT=3 с.

Расчётные данные выбранного трансформатора тока:

так как выбран шинный трансформатор тока, то проверка на электродинамическую стойкость не требуется; проверка по термической стойкости: кА2·с.

Рисунок 12. Схема соединения приборов

Трансформаторы тока (ТТ) включены в сеть по схеме неполной звезды на разность токов двух фаз. Чтобы трансформатор тока не вышел за пределы заданного класса точности, необходимо, чтобы мощность нагрузки вторичной цепи не превышала номинальной: z2н≥z2. Перечень приборов во вторичной цепи ТТ приведён в таблице 16, схема их соединения — на рисунке 12.

Таблица 16. Приборы вторичной цепи ТТ

Наиболее нагруженной является фаза А.

Общее сопротивление приборов:

                                                 (8.2.1)

где  – мощность приборов, В А;

      – вторичный ток трансформатора тока, А

 Ом.

Допустимое сопротивление проводов:

Ом; 

Минимальное сечение проводов:

                                                 (8.2.2)

где=0,286 – удельное сопротивление проводов согласно [3] , Ом/м.

   lрасч=50 – расчетная длина проводов согласно [3], м.

 мм2.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 2,5 мм2, тогда

Ом. Полное расчётное сопротивление:

Ом.    Выбор и проверка ТТ представлены в таблице 17

Таблица 17. Выбор трансформаторов тока

Выберем трансформаторы напряжения.

Условия их выбора: 1. по номинальному напряжению.

Условия проверки выбранных трансформаторов: 1. проверка по нагрузке вторичных цепей.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем трансформаторы напряжения типа НТМИ-10-66УЗ со следующими каталожными данными: Uном=10 кВ; Iном=600А; S2н=200 ВА. Схема соединения приборов приведена на рисунке 13, перечень приборов – в таблице 18.

Рисунок 13. Схема соединения приборов

Таблица 19. Прибрры вторичной цепи ТН

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7