Проект электрокотельной ИГТУ

Принимаем базисную мощность : SБ=100 МВА

В качестве базисного напряжения принимаем напряжение ступени короткого замыкания, в зависимости от которого вычисляется базисный ток:

1.UБ1 = 230 кВ

2.

3.

Расчетные выражения приведенных значений сопротивлений:

1.                 Энергосистема:

где Iотк.ном = 20 кА – номинальный ток отключения выключателя.

2.                 Воздушная линия 220 кВ:

где х0 = 0,35 Ом/км – удельное индуктивное сопротивление жилы кабеля на километр длины [11];

L1 = 20 км – длина линии.

3.                 Трансформатор ТДТН - 40 МВА:

Где Uк = 22% - напряжение короткого замыкания;

4.                 Кабельная линия 6 кВ на ввод КТП:

rкл = r0 × L2 ×0,118 × 0,02 × = 0,37

где r0 =0,118 Ом/км – удельное активное сопротивление жилы кабеля на километр длины [11].

5.                 Трансформатор ТМ-100 кВА:

XT2==4,5

где Sн.тр =0,1 МВА – номинальная мощность трансформатора КТП.

1. Результирующее сопротивление:

Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл = 0,0125 + 0,013 = 0,0255

2.Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:

3.

4.Ударный ток короткого замыкания:

iУ К-1 = ∙ КУ ∙ I П.О.К-1= ∙ 1,8 ∙ 11,8 = 30 кА

где КУ =1,8 –ударный коэффициент для сетей выше 1000 В [8].

Короткое замыкание в точке К-2:

Результирующее сопротивление:

Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 = 0,0125 + 0,013 + 0,55 =0,68

При коротком замыкании в точке К-2 будет действовать суммарный ток – от энергосистемы и от электродвигателей. При близком коротком замыкании напряжение на выводах электродвигателя оказывается меньше их ЭДС, электродвигатели переходят в режим генератора, и подпитывают током место повреждения.

2.Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:

От системы:

От асинхронного двигателя мощностью 315 кВт:

Кратность пускового тока: Кп = 5,5 [3]

Определяем сверхпереходное сопротивление:

Хd''=1 / КП = 1 / 5,5 = 0,18

Сверхпереходный ток, генерируемый асинхронным двигателем:

I"АД= кА

где Е" = 0,9 – сверхпереходная Э.Д.С., о.е. [8];

IАД = 38 А – номинальный ток двигателя;

Суммарный ток короткого замыкания:

I П.О.К-2 = I П.О.С.К-2 + I²АД = 13,53+0,19 = 13,85 кА

3.Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени t = ∞:

От системы:

4.Ударный ток короткого замыкания:

От системы:

iУ. К-2 = ∙ КУ ∙ I П.О.С.К-2 = ∙ 1,8 ∙ 13,53 = 34,44 кА

От асинхронного двигателя мощностью 315 кВт:

iУ.АД = ∙ КУ ∙ I "АД = ∙ 1 ∙ 0,19 = 0,27 кА

Суммарный ударный ток короткого замыкания:

iУ.К-2 = iУ.. К-2 + iУ АД =34,44+0,27 = 34,71 кА.

Короткое замыкание в точке К-3:

1. Результирующее сопротивление:

Индуктивное сопротивление:

Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 + Х* кл =

= 0,0125+0,013+0,55+0,36=0,94

Активное сопротивление: r* РЕЗ = r* кл = 0,37

Результирующее полное сопротивление:

Z* РЕЗ = = 1,01

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:

4.     Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени

t = ∞:

5.Ударный ток короткого замыкания:

iУ К-3 = ∙ КУ ∙ I П.О.К-3= ∙ 1,8 ∙ 9,1 = 23,2 кА

Короткое замыкание в точке К-4:

1. Результирующее сопротивление:

Индуктивное сопротивление:

Х* РЕЗ = Х* с + Х* вл + Х* т1 + Х* кл + Х* т2 =

=0,0125+0,013+0,55+0,36+4,5=5,44

Активное сопротивление: r* РЕЗ = 0,8

Результирующее полное сопротивление:

Z* РЕЗ = = 5,5

2.Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:

3.Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени t = ∞:

4.Ударный ток короткого замыкания:

iУ К-4 = ∙ КУ ∙ I П.О.К-4 = ∙ 1,2 ∙26,2 = 66,7 кА

КУ=1,2 –ударный коэффициент при К.З. за трансформатором [8].

Результаты расчетов токов трехфазного короткого замыкания заносим в сводную таблицу 3.15.

Таблица 3.15. Сводная таблица расчета токов короткого замыкания.

3.9 Выбор аппаратов на напряжение выше 1000 В

1. Выбор высоковольтных выключателей.

На вводе РУ–6 кВ и на каждой отходящей линии устанавливаем ячейку комплектного распределительного устройства (КРУ). Выбираем по [6] ячейку КМ–1.

Таблица 3.16. Технические данные ячейки КМ-1

Габариты шкафов ячейки: ширина–750 мм, глубина 2150 мм, высота 1200 мм.

В ячейку устанавливаем выключатель, трансформаторы тока.

1.На отходящих линиях к асинхронным двигателям РУ-6 кВ.

Выключатель ВМПЭ-10-20/630У3 – [6]

Таблица 3.17. Технические данные выключателя.

UР – рабочее напряжение, кВ;

IР – максимальный рабочий ток, А;

UНОМ – номинальное напряжение выключателя, кВ;

IНОМ – номинальный ток выключателя, А;

IОТК.НОМ – номинальный ток отключения выключателя, кА;

IДИН – максимальное действующие значение тока динамической стойкости, кА;

iДИН – максимальное ударное значение тока динамической стойкости, кА;

ITEP – допустимый ток термической стойкости, кА;

tTEP – время действия ток термической стойкости, с;

tЗ – время срабатывания защиты, с;

tОТК - полное время отключения выключателя, с.

2.На отходящих линиях РУ-6 кВ к трансформаторам ТМ-100/6.

Iр = 170,8 А

Выключатель ВМПЭ-10-20/630У3 [6].

Таблица 3.18. Технические данные выключателя.

3.Ячейка трансформатора РУ-220 кВ электрокотельной.

IР = 135,5 А

Выключатель ВМТ-220Б-220/1250 [6].

Таблица 3.19. Технические данные выключателя.

2.            Выбор разъединителей.

РУ-220 кВ электрокотельной.

IР = 135,5 А

Разъединитель РДЗ-220/2000 [7].

Таблица 3.20. Технические данные разъединителей.

3.            Выбор измерительных трансформаторов тока.

1.На отходящих линиях РУ-6кВ к асинхронным двигателям насосов.

IНОМ. = 38 А

По [6] выбираем ТЛК-10-У3-50/5-0,5/10Р – трансформатор тока, с литой изоляцией, для КРУ;

Таблица 3.21. Технические данные трансформаторов тока.

Вторичная нагрузка в классе точности 0,5 составляет ZНАГР.ДОП= 0,4 Ом

Проверяем трансформатор тока по вторичной нагрузке:

Таблица 3.22. Расчет нагрузки трансформаторов тока.

Определяем сопротивление приборов

rП = S / IНОМ22 = 4 / 52 = 0,16 Ом

S = 4 ВА –полная максимальная нагрузка, потребляемая приборами;

IНОМ2 = 5 А – номинальный вторичный ток трансформатора тока.

Принимаем сопротивление контактов rК= 0,1 Ом [7]

Рассчитываем требуемое сопротивление соединительных проводов (алюминий), соединяющих трансформаторы тока и приборы:

rПР = zДОП - rП - rК= 0,4 - 0,16 - 0,1 = 0,14 Ом

Принимаем длину алюминиевого провода L = 5 м [7];

Рассчитываем минимально допустимое сечение провода:

Принимаем контрольный кабель АКПВГ с жилами сечением 4 мм2 [13].

Расчетное сопротивление провода:

rпр= r0×l= 7,81×10-3×5=0,039 Ом

Полное сопротивление:

rР = rП + rПР + rК = 0,16 + 0,039 + 0,1 = 0,299 Ом

zДОП = 0,4 Ом > 0,299 Ом = rР

2.                 На вводах трансформаторов ТМ-100/6.

IР = 170,8 А

Трансформатор тока ТЛК-10-200/5-0,5/10Р [6].

Таблица 3.23. Технические данные трансформаторов тока.

Вторичная нагрузка ZНАГР.ДОП = 0,8 Ом

3.                 Ячейка трансформатора РУ-220 кВ электрокотельной.

IР = 135,5 А

ТФНД-220-3Т-300/5-0,5/Р [8]

Таблица 3.24. Технические данные трансформаторов тока.

Вторичная нагрузка ZНАГР.ДОП= 0,4 Ом

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16