7. Расчет токов короткого замыкания
Токи короткого замыкания рассчитывают с целью проверки выбранного оборудования на работоспособность в условиях короткого замыкания (кз) и проверки чувствительности защиты. Расчетным видом кз при проверке оборудования является трехфазное металлическое кз.
Используя схему СЭС0 составляют однолинейную расчетную схему определенного типа, на которой показывают:
- тип и мощность источников электроэнергии
- тип, сечение и длину кабелей, а также их количество в случае параллельной прокладки
- тип, номинальные токи выключателей и предохранителей
- сечение и длину шинопроводов
- контактные соединения
- расчетные токи кз с использованием символа кз
Расчетные токи кз выбираются так, чтобы было проверено все выбранное оборудование, обладающее ограниченной стойкостью к действию тока кз (выключатели, шины ГРЩ, трансформаторы тока и т.д.). Расчетную точку обычно выбирают за проверяемым элементом при следовании по схеме от источника. Из однотипных выключателей проверяют лишь один, установленный в цепи с наибольшим током кз.
При работе двух и более генераторов параллельно расчетную точку кз выбирают на кабеле генератора.
При проверке чувствительности защиты расчетным режимом является такой, при котором кз будет минимальным. При этом расстояние до точки кз принимают наибольшим, число и мощность источников – минимальным. Возможен учет сопротивления дуги в месте кз и увеличение сопротивления цепи из – за нагревания током кз, расчет тока двухфазного кз.
В курсовом проектировании рассчитывают ток при кз на шинах ГРЩ (К1) и фидере генератора (К2), а также в точке К3-кз на фидере, отходящем от АРЩ.
На основании расчетной схемы составляют схему замещения для каждой точки кз, получаемая путем замены элементов расчетной схемы их активными и индуктивными сопротивлениями.
потребители
Рисунок3 – выбор точек короткого
замыкания
Составляем схему замещения для каждой точки кз
Для точки К1:
Для точки К2:
Для точки К3:
Расчет токов кз в точке К2
Составляем таблицу работающих ЭД для самого тяжелого режима работы
Определяем базисные величины:
|
№ |
Наименование |
P,кВт |
Q,кВАр |
S,кВА |
|
1 |
Рулевая машина |
6,85 |
3,08 |
7,510586 |
|
2 |
Подруливающее устройство |
28,2 |
11,28 |
30,37233 |
|
3 |
Брашпиль |
23,6/4,56 |
7,08/6,84 |
24,6/8,22 |
|
4 |
Шпиль |
6,56/5,28 |
4,59/4,75 |
8/7,1 |
|
5 |
Шлюпочная лебедка |
5,95 |
3,57 |
6,938833 |
|
6 |
Компрессор |
9,1 |
5,19 |
10,47598 |
|
7 |
Топливоперекачивающий насос ГД |
1,7 |
1,19 |
2,075114 |
|
8 |
Топливоперекачивающий насос |
0,664 |
0,6 |
0,894928 |
|
9 |
вспомогательных двигателей |
|
|
|
|
10 |
Маслопрокачивающий насос |
4,1 |
2,75 |
4,936851 |
|
11 |
Топливный насос |
0,43 |
0,245 |
0,494899 |
|
12 |
Циркуляционный насос |
2,1 |
1,197 |
2,41719 |
|
13 |
Вентилятор МО |
6,24 |
4,5 |
7,693348 |
|
14 |
Вентилятор дизель-генераторного |
1,03 |
0,59 |
1,187013 |
|
15 |
отделения |
|
|
|
|
16 |
Балластно-осушительный насос |
14,24 |
6,4 |
15,6121 |
|
17 |
Осушительный насос |
6,14 |
3,31 |
6,975364 |
|
18 |
Пожарный насос |
42,94 |
19,32 |
47,08616 |
|
19 |
Насос пресной и забортной воды |
3,67 |
2,1 |
4,228345 |
|
20 |
Вентилятор гирокомпасного |
0,55 |
0,46 |
0,717008 |
|
21 |
отделения |
|
|
|
|
22 |
Лебедка спуска забортных трапов |
4,27 |
2,86 |
5,139309 |
|
23 |
Сумма |
|
|
154,7553 |
Номинальная рабочая мощность эквивалентного АД:
Полное сопротивление цепи эквивалентного АД:
Определяем значения
сопротивлений с помощью метода условных
сопротивлений, который позволяет
определить ток кз путем сложения токов
от двух источников, подключенных к точке
кз через сопротивления
и
.
Ударный ток кз определяется по формуле:
- ударный коэффициент
для цепи генератора и двигателя, которые
определяются в зависимости от величины
Действующее значение сверхпереходных токов:
- в относительных единицах
Сопротивления
Таблица11 – сопротивление участка цепи от генератора до точки кз
|
|
Сопротивление | |
|
наименование |
активное R |
реактивное X |
|
АВ - 1шт |
0,0019 |
0,001 |
|
РН - 1шт |
0,0021 |
0,0014 |
|
трансформатор ТШС 0,5- 2шт |
0,0004 |
0,00007 |
|
кабель 5(3x35) |
0,000017 |
0,000003 |
|
соед.клемма 35 мм - 10 |
0,0004 |
0 |
|
суммарное сопротвление |
0,004817 |
0,002473 |
|
Генератор ГСС103-8М |
|
|
|
сверхпереходное |
0,302 |
0,136 |
|
установившееся |
0,302 |
1,91 |
|
суммарное сопротвление, о.е |
|
|
|
сверхпереходн |
0,306817 |
0,138473 |
|
установивш. |
0,306817 |
1,912473 |
выбираем
выбираем
Действующее значение ударного тока кз
Проверка автоматического выключателя на динамическую стойкость
<30kA
условие выполняется
Расчет токов кз в точке К1
Составляем таблицу работающих ЭД для самого тяжелого режима работы
Определяем базисные величины:
|
№ |
Наименование |
P,кВт |
Q,кВАр |
S,кВА |
|
1 |
Рулевая машина |
6,85 |
3,08 |
7,510586 |
|
2 |
Подруливающее устройство |
28,2 |
11,28 |
30,37233 |
|
3 |
Брашпиль |
23,6/4,56 |
7,08/6,84 |
24,6/8,22 |
|
4 |
Шпиль |
6,56/5,28 |
4,59/4,75 |
8/7,1 |
|
5 |
Шлюпочная лебедка |
5,95 |
3,57 |
6,938833 |
|
6 |
Компрессор |
9,1 |
5,19 |
10,47598 |
|
7 |
Топливоперекачивающий насос ГД |
1,7 |
1,19 |
2,075114 |
|
8 |
Топливоперекачивающий насос |
0,664 |
0,6 |
0,894928 |
|
9 |
вспомогательных двигателей |
|
|
|
|
10 |
Маслопрокачивающий насос |
4,1 |
2,75 |
4,936851 |
|
11 |
Топливный насос |
0,43 |
0,245 |
0,494899 |
|
12 |
Циркуляционный насос |
2,1 |
1,197 |
2,41719 |
|
13 |
Вентилятор МО |
6,24 |
4,5 |
7,693348 |
|
14 |
Вентилятор дизель-генераторного |
1,03 |
0,59 |
1,187013 |
|
15 |
отделения |
|
|
|
|
16 |
Балластно-осушительный насос |
14,24 |
6,4 |
15,6121 |
|
17 |
Осушительный насос |
6,14 |
3,31 |
6,975364 |
|
18 |
Пожарный насос |
42,94 |
19,32 |
47,08616 |
|
19 |
Насос пресной и забортной воды |
3,67 |
2,1 |
4,228345 |
|
20 |
Вентилятор гирокомпасного |
0,55 |
0,46 |
0,717008 |
|
21 |
отделения |
|
|
|
|
22 |
Лебедка спуска забортных трапов |
4,27 |
2,86 |
5,139309 |
|
23 |
Сумма |
|
|
154,7553 |
Номинальная рабочая мощность эквивалентного АД:
Полное сопротивление цепи эквивалентного АД:
Определяем значения
сопротивлений с помощью метода условных
сопротивлений, который позволяет
определить ток кз путем сложения токов
от двух источников, подключенных к точке
кз через сопротивления
и
.
Ударный ток кз определяется по формуле:
- ударный коэффициент
для цепи генератора и двигателя, которые
определяются в зависимости от величины
Действующее значение сверхпереходных токов:
- в относительных единицах
Сопротивления
|
|
Сопротивление | |
|
наименование |
активное R |
реактивное X |
|
АВ - 1шт |
0,0019 |
0,001 |
|
РН - 1шт |
0,0021 |
0,0014 |
|
трансформатор ТШС 0,5- 2шт |
0,0004 |
0,00007 |
|
кабель 5(3x35) |
0,000017 |
0,000003 |
|
соед.клемма 35 мм - 10 |
0,0004 |
0 |
|
суммарное сопротвление |
0,004817 |
0,002473 |
|
Генератор ГСС103-8М |
|
|
|
сверхпереходное |
0,302 |
0,136 |
|
установившееся |
0,302 |
1,91 |
|
суммарное сопротвление, о.е |
|
|
|
сверхпереходн |
0,306817 |
0,138473 |
|
установивш. |
0,306817 |
1,912473 |
выбираем
Действующее значение ударного тока кз
Проверка автоматического выключателя на динамическую стойкость
<30kA
условие выполняется
Расчет токов кз в точке К3
Составляем таблицу работающих ЭД для самого тяжелого режима работы
Определяем базисные величины:
|
№ |
Наименование |
P,кВт |
Q,кВАр |
S,кВА |
|
1 |
Рулевая машина |
6,85 |
3,08 |
7,510586 |
|
2 |
Подруливающее устройство |
28,2 |
11,28 |
30,37233 |
|
3 |
Брашпиль |
23,6/4,56 |
7,08/6,84 |
24,6/8,22 |
|
4 |
Шпиль |
6,56/5,28 |
4,59/4,75 |
8/7,1 |
|
5 |
Шлюпочная лебедка |
5,95 |
3,57 |
6,938833 |
|
6 |
Компрессор |
9,1 |
5,19 |
10,47598 |
|
7 |
Топливоперекачивающий насос ГД |
1,7 |
1,19 |
2,075114 |
|
8 |
Топливоперекачивающий насос |
0,664 |
0,6 |
0,894928 |
|
9 |
вспомогательных двигателей |
|
|
|
|
10 |
Маслопрокачивающий насос |
4,1 |
2,75 |
4,936851 |
|
11 |
Топливный насос |
0,43 |
0,245 |
0,494899 |
|
12 |
Циркуляционный насос |
2,1 |
1,197 |
2,41719 |
|
13 |
Вентилятор МО |
6,24 |
4,5 |
7,693348 |
|
14 |
Вентилятор дизель-генераторного |
1,03 |
0,59 |
1,187013 |
|
15 |
отделения |
|
|
|
|
16 |
Балластно-осушительный насос |
14,24 |
6,4 |
15,6121 |
|
17 |
Осушительный насос |
6,14 |
3,31 |
6,975364 |
|
18 |
Пожарный насос |
42,94 |
19,32 |
47,08616 |
|
19 |
Насос пресной и забортной воды |
3,67 |
2,1 |
4,228345 |
|
20 |
Вентилятор гирокомпасного |
0,55 |
0,46 |
0,717008 |
|
21 |
отделения |
|
|
|
|
22 |
Лебедка спуска забортных трапов |
4,27 |
2,86 |
5,139309 |
|
23 |
Сумма |
|
|
154,7553 |
Номинальная рабочая мощность эквивалентного АД:
Полное сопротивление цепи эквивалентного АД:
Определяем значения
сопротивлений с помощью метода условных
сопротивлений, который позволяет
определить ток кз путем сложения токов
от двух источников, подключенных к точке
кз через сопротивления
и
.
Ударный ток кз определяется по формуле:
- ударный коэффициент
для цепи генератора и двигателя, которые
определяются в зависимости от величины
Действующее значение сверхпереходных токов:
- в относительных единицах
Сопротивления
|
|
Сопротивление | |
|
наименование |
активное R |
реактивное X |
|
АВ - 1шт |
0,0019 |
0,001 |
|
РН - 1шт |
0,0021 |
0,0014 |
|
трансформатор ТШС 0,5- 2шт |
0,0004 |
0,00007 |
|
кабель 5(3x35) |
0,000017 |
0,000003 |
|
соед.клемма 35 мм - 10 |
0,0004 |
0 |
|
суммарное сопротвление |
0,004817 |
0,002473 |
|
Генератор ГСС103-8М |
|
|
|
сверхпереходное |
0,302 |
0,136 |
|
установившееся |
0,302 |
1,91 |
|
суммарное сопротвление, о.е |
|
|
|
сверхпереходн |
0,306817 |
0,138473 |
|
установивш. |
0,306817 |
1,912473 |
выбираем
Действующее значение ударного тока кз
Проверка автоматического выключателя на динамическую стойкость
<30kA
условие выполняется