МУ КП ДН
.pdf
Цех№1
Цех№3
Цех№2
Цех№4 |
|
Цех№5 |
|
|
|
Рисунок 2- Определение ЦЭН
25
2.8 Расчет класса напряжения и определение сечения проводов воздушной линии
Электроснабжение завода осуществляется от энергосистемы по
воздушной линии (ВЛ), выполнены сталеалюминевыми проводами.
Для того, чтобы определить сечение проводов воздушной линии
определяется полная максимальная мощность завода Smax з , кВА по формуле1011
S |
maxз |
|
(Р |
maxгпп |
|
Р |
гпп |
)2 (Q |
maxдоп |
|
Q |
гпп |
)2 |
, |
(52) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Напряжение воздушной линии, UВЛ , кВ, рассчитывается по формуле |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
UВЛ 0,05 |
Smaxз |
L |
, |
|
|
|
|
(53) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где n =2 число воздушных линий, ед;
L =____км, длина воздушной линии.
Максимальный ток потребляемый заводом вычисляется по формуле
Imax з |
|
|
|
|
Smax з |
, |
(54) |
|
|
|
n Uном.з |
||||
|
|||||||
|
3 |
|
|
||||
где Uном.з = 35кВ, номинальное напряжение энергосистемы.
Сечение проводов Sэк.р , воздушной линии определяется по
экономической плотности тока согласно формуле, расчеты приводятся в ПЗ:
10Данные для расчета берутся из таблицы 10 и12 КП
11Все расчеты данного пункта представить в ПЗ
2
S |
|
Imax з |
, |
(55) |
|
эк.р |
|
J |
|
||
|
|
эк |
|
|
|
где Jэк - экономичная плотность тока, А/мм 2 определяется по [ табл. 9, 1];
Sэк.р - экономически целесообразное расчетное сечение, мм2.
Выбирается ближайшее стандартное сечение провода: АС - ___, с
допустимым током Iдоп=_____А.
Воздушная линия проверяется на потерю напряжения U% , по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ΔU% |
100 3Imaxз Lвл |
(r |
cos |
x |
|
sin ) |
, |
(56) |
||
|
0 |
|||||||||
|
Uном.з cos |
0 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где r0 =___, xо =___ Ом/км, удельное активное и реактивное сопротивление, [табл. 7 и 8, 1], при среднем расстоянии между осями проводов Дср.=________мм.
Вывод по расчетам. Пример
Максимально допустимая потеря напряжения для ВЛ составляет
8%. Полученное при расчетах значение меньше значений установленных ГОСТом, поэтому по выбранным ранее проводам марки АС-______
возможно обеспечить электроснабжение завода.
2.9 Расчет токов короткого замыкания
На проектируемом заводе ГПП выполнено по упрощенной схеме без сборных шин и выключателей на стороне высокого напряжения. На U = 10кВ
3
применена одиночная секционированная система шин. Секционный выключатель (Q3) в нормальном режиме отключен. На стороне первичного отключения предусмотрена неавтоматизированная ремонтная перемычка,
позволяющая при проведении плановых ремонтов на воздушных линиях,
питать оба трансформатора ГПП по одной воздушной линии. В нормальном режиме разъединители этой перемычки (QS5 и QS6) разомкнуты. На стороне высокого напряжения между перемычками и трансформаторами установлены отделители (QS4 и QS10) и короткозамыкатели (QK1 и QK2).
Электрическая принципиальная однолинейная схема питающей сети завода представлена на рисунке 3.
На основании этой схемы составлена расчетная схема цепи короткого замыкания (К.З). При этом предполагается, что параллельная работа двух воздушных линий и двух трансформаторов невозможно т.к. обе цепи электрической схемы абсолютно идентичны, это позволяет произвести расчет токов короткого замыкания только в одной ветви схемы. Расчетная схема такой ветви представлена на рисунке 4. На основании расчетной схемы составляется схема замещения.
Принципиальная электрическая однолинейная схема питающей сети завода представлена на рисунке 3
Рисунок 3 - Схема электрическая однолинейная принципиальная
4
Схема для одной ветви представлена на рисунке 4.
АС-__
L=__ км
ТМ-___
К2 |
10 кВ |
|
Рисунок 4 - Расчётная схема
Схему замещения, следует привести на рисунке 5.
Расчёт токов короткогоК1замыкания производится для точек К1 и К2,
по величине токов К3 в точке К1 осуществляется проверка разъединителей,
отделителей и короткозамыкателей на стороне первичного напряжения. Токи
КЗ в точке К2 служат для проверки вводных и секционных выключателей, а
также для проверки шин на термическую устойчивость.
Расчёт токов короткого замыкания производится в относительных базисных единицах. В качестве базисной мощности (Sб) применяется мощность (Sкз) на шинах районной подстанции, которая по заданию проектируемый завод получает питание равна 500 МВА.
5
В качестве базисных напряжений используются средние значения напряжений соответствующих ступеней схемы (Uб1 =37,5 кВ; Uб2 =10,5 кВ),
тогда базисные токи будут равны по формулам12
Iб1 |
|
|
Sб |
|
|
||||
|
|
|
|
, |
(57) |
||||
3 |
|||||||||
|
|
|
Uб1 |
|
|||||
Iб2 |
|
|
Sб 2 |
|
|
||
|
|
, |
(58) |
||||
3 |
|||||||
|
|
|
Uб2 |
|
|||
Сопротивления схемы замещения будут равны.
1) Относительное базисное сопротивление определяется по формуле:
x*с |
|
Sб |
|
|
|
|
Sкз |
, |
|
(59) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
2) Индуктивное базисное сопротивление воздушной линии будет |
||||||
равно по формуле |
|
|
|
|
|
|
х*вл х0 |
Lвл |
|
Sб |
|
|
|
2 , |
(60) |
|||||
|
|
|
|
Uб1 |
|
|
3) Активное базисное сопротивление воздушной линии будет равно по формуле
r*вл r0 Lвл |
Sб |
, |
(61) |
|
U |
2 |
|||
|
|
б1 |
|
|
4) Индуктивное базисное сопротивление трансформатора будет равно по формуле
12 Все расчеты представить в ПЗ
6
х |
|
Uкз |
Sб |
(62) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*Т |
100 |
|
, |
|||
|
|
|
Sном |
|
|||
5) Суммарное индуктивное базисное сопротивление до точки К1 |
|||||||
будет равно по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
х*К1 х*с х*вл , |
(63) |
||||||
6) Полное базисное сопротивление до точки К1 определяется в
зависимости от численных значений r*вл и х*К1
3
Если r*К1 r*вл х*К1 , то по формуле
3
|
|
|
z |
*К1 |
|
х2 |
r2 |
(64) |
|
|
|
|
|
*К1 |
*вл . |
||
Если r*К1 r*вл |
|
х*К1 |
, |
то формуле |
|
|
||
3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z*К1 х к1 |
(65) |
||
7) Индуктивное базисное сопротивление до точки К2 определяется по формуле
|
|
|
х*К2 х*К1 х*Т , |
|
|
|
|
(66) |
||||||||
8) Полное базисное сопротивление до точки К2 определяется в |
||||||||||||||||
зависимости от численных значений |
r*вл и |
|
х*К 2 |
|
, если r*К 2 r*вл |
|
х*К 2 |
, то |
||||||||
|
|
3 |
||||||||||||||
3 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
рассчитываем по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
z |
*К2 |
|
|
х2 |
r2 |
|
|
|
|
(67) |
||
|
|
|
|
|
|
|
*К2 |
|
*вл |
|
|
|
|
|||
Если |
r*К 2 r*вл |
|
х*К 2 |
, то рассчитываем по формуле |
|
|
|
|||||||||
3 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z*К2 x к1 |
|
|
|
|
(68) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность питающей системы несоизмеримо больше мощности завода. Поэтому предполагается, что апериодическая составляющая токов К3
|
I Iк.з. , тогда |
в точках К1 и К2 во времени не изменяется, In I |
установившиеся токи короткого замыкания в этих точках будут равны по формулам
I К1 |
Iб1 |
|
|
|
, |
(69) |
|
|
z*К1 |
|
|
I К 2 |
Iб 2 |
|
|
|||||
|
, |
(70) |
||||||
|
|
|
|
|
z*К 2 |
|
||
Величины ударных токов в точках К1 и К2 определяются по |
||||||||
следующим формулам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
iуК1 |
|
2 кyК1 I К1 , |
(71) |
|||||
где КУ - ударный коэффициент. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
iуК2 |
2 кyК2 |
I К2 , |
(72) |
|||||
Сделать вывод по расчетам токов короткого замыкания, дать определение токов к.з.
2.9 Расчет контура заземления ГПП
На проектируемом заводе ГПП выполнено по упрощенной схеме без сборных шин и выключателей на стороне высокого напряжения. На U = 10кВ применена одиночная секционированная система шин.
8
Питающая сеть цехов завода выполнена с изолированной нейтралью,
а распределительная с глухо заземленной нейтралью.
Заземление - это преднамеренное электрическое соединение какой-
либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования, с
заземляющим устройством.
Заземляющее устройство (ЗУ) состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей,
находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника,
соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.
Рассчитать заземление это значит13:
-определить расчетный ток замыкания на землю и сопротивление заземляющего устройства (RЗУ2 );
-выбрать электроды и рассчитать их сопротивление;
-уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.
Исходные данные: для расчета приведены в таблице 15.
Таблица 15 – Исходные данные ЗУ
|
|
|
|
Электроды |
|
Грунт, |
|
Объект |
Вид |
t, |
AxB |
|
|
Климат |
удельное |
ЗУ |
м |
м |
|
|
зона |
сопротивление |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
грунта. Омм2 |
|
|
|
|
Вертикальное |
Горизонтальное |
|
Щебень |
|
|
|
|
заземление, |
заземление, мм |
|
200 |
|
|
|
|
Стальной |
|
|
|
|
|
|
|
уголок |
Полоса |
|
|
|
|
|
|
D=150x50x5; |
40x4 |
|
|
|
|
|
|
L=2,5 м |
|
|
|
Определяем допустимый ток ЗУ Iд, А, по формуле
13 Все расчеты представить в ПЗ
9
Iд |
Uн 35 Lвл |
, |
(73) |
||||
|
|
||||||
|
|
350 |
|
|
|
||
Определяем сопротивление заземляющего устройства RЗУ1,Ом по |
|||||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
Rзу1 |
|
125 , |
|
|
(74) |
||
I |
д |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Если сопротивление грунта больше или равно 100, то по низкому
напряжению Rзу2,Ом, определяем по формуле |
|
|||||
Rзу |
|
4 |
|
ρ |
|
(75) |
2 |
|
|
||||
|
100 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Определяем сопротивление и количество одиночных, вертикальных |
||||||
заземлителей |
|
|
|
|
|
|
rв = kсез.в ρ 0,3, |
(76) |
|||||
' |
|
rв , |
(77) |
|||
Nв |
|
|
|
|
|
|
Rзу2 |
|
|||||
|
|
|
||||
Определяем расстояние между вертикальными заземлителями (а), а
также значение отношения a/LСВ
По 26 [1]определяем коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных электродов( ηв = ___ ; ηг _ _ )
Определяем уточное количество вертикальных электродов , а также уточняем расстояние а, м, отношение a/LСВ с учетом коэффициента использования по формуле
10