Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Обмеження струмів КЗ. Вибір секційних і лінійних реакторів
Обмеження струмів КЗ На ТЕЦ, які мають збірні шини генераторної напруги і на яких є потужне навантаження досить високий рівень струмів КЗ. Оскільки максимальний рівень струмів КЗ обмежується параметрами вимикачів, трансформаторів, провідників, параметрами електрообладнання, струмопроводів, термічною стійкістю кабельних ліній, умовами стійкості енергосистеми, то це зумовлює необхідність обмеження струмів КЗ. Найбільш поширеним способом обмеження струмів КЗ є встановлення струмообмежуючих реакторів, які мають сталий індуктивний опір, що не залежить від струму. В проекті розглядається встановлення секційних та лінійних реакторів. Лінійні реактори вмикаються в лінію зі сторониджерел живлення чи підстанцій. Секційні реактори вмикаються на збірні шини станцій так, щоб кожна секція мала джерело енергії та навантаження.
Вибір секційних реакторів Спочатку вирішимо питання про доцільність встановлення секційних реакторів у нашій схемі. Для цього виконаємо ряд розрахунків: 1) на основі даних розрахунку струмів КЗ (попередній розділ) в схемі без секційних реакторів проводимо попередній вибір вимикачів в колах генераторів, трансформаторів зв’язку і шиноз’єднуючих вимикачів; 2) вибираємо секційні реактори. При цьому номінальний струм реактора приймається 60-80% номінального струму генератора; 3) складаємо схему заміщення мережі з урахуванням секційних реакторів і розраховуємо струми КЗ при наявності секційних реакторів; 4) проводимо вибір вимикачів в схемі з секційними реакторами; 5) проводимо техніко-економічні розрахунки для варіантів схеми мережі з секційними реакторами та без них, на основі яких і робимо висновки про доцільність чи недоцільність встановлення секційних реакторів в даній схемі мережі. 1) Здійснюємо попередній вибір вимикачів в основних колах ТЕЦ в схемі без секційних реакторів: а) робочі максимальні струми: – в колах синхронних генераторів, враховуючи можливість зменшення напруги на 5%:
– в колах секційного вимикача:
– в колах трансформаторів зв’язку, виходячи з максимальної потужності згідно графіків навантаження:
б) вибираємо вимикачі з табл. 5.1 [2], і заносимо їх у таблицю 4.1.
Таблиця 4.1 – Вибір вимикачів в схемі без секційних реакторів Коло | Uроб, кВ | Іроб max, А |
Розрахункові величини |
Вимикач | |||||
| І″к.з., кА | іу, кА | |||||||||
| Генератор | 10 | 4340.98 | 49.8 | 136.3 | МГГ-10-5000-63У3 | |||||
| Трансформатор | 10 | 6323.4 | 73.16 | 201.1 | МГ-10-9000/1800 | |||||
| Секційник | 10 | 3299.14 | 43.5 | 120.6 | МГГ-10-4000-45Т3 | |||||
(4.1)
А;
(4.2)
А;
А;
Вибираємо секційний реактор:
А.
Індуктивний опір секційного реактора приймаємо:
Ом (із табл. 5.14 [2] РБДГ-10-4000-0.18).
Опір СР, приведений до базових одиниць:
в.о.;
Виконуємо перерахунок струмів з урахуванням секційного реактора.
Точка К-1:
Рисунок 4.1 – Розрахункова схема струмів КЗ в точці К-1
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.
Рисунок 4.2 –Схема заміщення струмів КЗ в точці К-1
Знаходимо надперехідне значення струму КЗ в точці К-1
кА;
кА;
кА.
Ударне значення струму КЗ в точці К-1
кА;
кА;
Отже: 
кА.
Аналогічно виконуємо спрощення схем та розрахукки струмів к.з. для решти точок з урахуванням встановлення секційного реактора
Точка К-2:
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.
Знаходимо надперехідне значення струму КЗ в точці К-2:
кА;
кА;
кА.
Ударне значення струму КЗ:
кА;
кА;
Отже: 
кА.
Точка К-3:
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.
Знаходимо надперехідне значення струму КЗ в точці К-3:
кА;
кА;
кА;
Ударне значення струму КЗ:
кА;
кА;
кА.
Точка К-5:
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
Знаходимо надперехідне значення струму КЗ в точці К-5:
кА;
кА;
кА;
Ударне значення струму КЗ:
кА;
кА;
кА.
Точка К-6:
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.
Знаходимо надперехідне значення струму КЗ в точці К-6:
кА;
кА;
кА;
Ударне значення струму КЗ:
кА;
кА;
кА.
Вибираємо вимикачі для схеми з секційними реакторами (табл. 4.2).
Таблиця 4.2 – Вибір вимикачів з секційними реакторами
| Коло | Uроб, кВ | Іробmax, А | Розрахункові величини | Вимикач | |
| І″к.з., кА | іу, кА | ||||
| Генератор | 10 | 4340.98 | 30.65 | 84.4 | МГГ-10-5000-45У3 |
| Трансформатор | 10 | 6323.4 | 49.46 | 135.7 | МГГ-10-9000-45У3 |
| Секційник | 10 | 3299.14 | 19.66 | 53.9 | МГГ-10-4000-45У3 |
|
|
Як видно із порівняння таблиць 4.1 та 4.2 в колах СГ, АТР і вимикача можна встановити менш потужні вимикачі при наявності СР. Здійснюємо техніко-економічне порівняння варіантів схеми (табл. 4.3). Вартість комірок ЗРП приймаємо згідно табл. 5.1 [2].
Таблиця 4.3 – Вартість варіантів схеми
|
Коло |
К-сть |
Схема без реакторів |
Схема з реакторами | ||||
| Вимикач | Вартість, тис. грн. | Σ вартість, тис. грн. | Вимикач | Вартість, тис. грн | Σ вартість, тис. грн. | ||
| Генератор | 2 | МГГ-10- 5000-63У3 | 7,5 | 15 | МГГ-10- 5000-45У3 | 2 | 4 |
| Трансформатор | 2 | МГ-10- 9000/1800 | 22,5 | 45 | МГГ-10- 9000-45У3 | 15 | 30 |
| Секційник | 2 | МГГ-10- 4000-45Т3 | 2,5 | 5 | МГГ-10- 4000-45У3 | 2 | 4 |
| РАЗОМ | 65 | 38 | |||||
Як видно з таблиці 4.3 варіант схеми, де встановлено СР є дешевшим, а також СР значно зменшують рівень струмів КЗ на шинах 10 кВ. Тому варіант із секційними реакторами є більш вигідним і надійнішим для подальшого проектування.
Вибір лінійних реакторів
Встановлення ЛР при проектувані ТЕЦ здійснюється з метою забезпечення термічної стійкості кабелів розподільчої мережі 10 кВ і обмеження рівнів струмів КЗ до рівня, який зумовлений параметрами вимикачів на розподільчих пристроях 10 кВ станції.
При виборі ЛР перевага надається здвоєним реакторам, які забезпечують значний струмообмежуючий ефект і зменшують спад напруги в нормальному режимі.
При встановленні ЛР потрібно намагатися встановлювати їх якомога менше на кожній секції (до 4-х). І бажано, щоб навантаження між реакторами було розділено рівномірно.
Доведемо доцільність встановлення ЛР на відходячих лініях 10 кВ. Розглянемо схему одного з РП (рисунок 4.3).
Рисунок 4.3 – Схема РП
Вибираємо КЛ, яка проходить від шин ТЕЦ до РП, за допомогою методу вибору перерізу по економічній густині струму:
- струм в нормальному режимі роботи, враховуючи, що навантаження розподілене рівномірно на 2 кабелі:
(4.3)
А
- поперечний переріз кабелю:
(4.4)
Для вибору Jек знайдемо час використання максимальної потужності Tmax, виходячи з графіка 1.2.
Tmax=(60ּ16+80ּ4+115ּ4)ּ205/115+(40ּ20+60ּ4)ּ160/60=5875 год.
Для кабелів з алюмінієвими жилами згідно табл. Д-15 [5]:
Jек=1.2 А/мм2.
Тоді: 
мм2.
Вибираємо кабель типу АСБ-10 кВ, 3х240 мм2, Ідоп=355 А.
Перевіряємо кабель на допустимий струм в аварійному режимі:
, (4.5)
де Іав – струм в аварійному режимі:
А;
Ідоп – допустимий струм для кабеля:
, (4.6)
де 
– табличне значення струму для кабеля;
Кпер – коефіцієнт перевантаження, приймаємо 1.3;
Кпр – коефіцієнт, що враховує прокладання двох кабелів в траншеї, згідно табл. 7.17 Кпр=0.9;
А.
Тобто 415 А>392.8 А, умова виконується, отже кабель вибрано вірно.
Аналогічно вибираємо кабель, що йде від шин ТЕЦ до РП на 2,5 МВт.
А;
мм2;
Вибираємо кабель АСБ-10 кВ, 3х70 мм2, Ідоп=165 А.
|
|
А;
А;
, отже кабель вибрано вірно.
Таблиця 4.4 – Вибір кабелів
| Потужність РП, МВт | Інорм, А | Іав, А | Jек, А/мм2 | S, мм2 | Марка кабелю |  , А
|  , А
|
| 6 | 196.4 | 392.8 | 1.2 | 240 | 2хАСБ 3х240 | 355 | 415 |
| 2.5 | 81.8 | 163.6 | 1.2 | 70 | 2хАСБ 3х70 | 165 | 193 |
Перевіряємо вимикач на РП і КЛ, що розгалужуються від КЛ:
1) розраховуємо струм КЗ на шинах РП - 6 МВт, оскільки опір кабелів є меншим за опір кабелів до РП – 2.5 МВт.
Знайдемо струм к.з. в точці К-7:
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.;
в.о.
Знаходимо надперехідне значення струму КЗ в точці К-7:
кА;
кА;
кА;
Ударне значення струму КЗ:
кА;
кА;
кА.
Еквівалентний опір схеми заміщення
в.о.
Знайдемо струм к.з. в точці К-8, для розрахунку використовуємо схему заміщення (рисунок 4.4)
Рисунок 4.4 – Схема заміщення
Активний та індуктивний опори кабеля:
, (4.7)
, (4.8)
де r0, x0 – питомі опори кабелю, згідно табл. 7.24 [2]:
r0=0.129 Ом/км, x0=0.075 Ом/км;
n – кількість паралельних кабелів, n=2;
l – довжина КЛ, згідно завдання складає l=1.2 км.
Ом;
Ом.
Струм на шинах РП (точка К-8):
кА;
2) перевіряємо вимикач по струму КЗ:
(4.9)
для ВМП-10 К Іномвим=20 кА. Отже 20 кА < 43,3 кА, отже даний вимикач за даною умовою не проходить.
3) перевіряємо заданий кабель на термічну стійкість:
, (4.10)
де с=90 – для кабелів з алюмінієвими жилами;
t – час дії струму КЗ:
t=tзах+tвим=0,2+0,14=0,34 с;
tзах – час спрацювання захисту;
tвим – час відключення вимикача.
Отже, згідно (4.10):
кА;
умова перевірки: 
(4.11)
Порівнюємо даний струм по розрахункових кривих; для цього шукаємо розрахунковий опір:
;
кА;
- струм через кожний з двох кабелів:
кА < 
кА, кабель вимогам термічної стійкості відповідає.
Перевіряємо вимикачі і КЛ на РП станції струмом КЗ в т. К-7
- перевірка вимикача: Іномвим=20 кА < ІКР7=60.32 кА, вимикач не проходить;
- перевірка кабелю: ААБ-3х95 мм2:
кА;
;
|
|
І 
кА;
- струм через кожний з двох кабелів:
кА > 
кА, отже кабель не задовільняє умову термічної стійкості.
Як бачимо із розрахунків, встановлення ЛР є необхідністю, адже вимикачі та КЛ не задовільняють умови вибору по струмах КЗ.
Здійснюємо встановлення ЛР. Намічаємо по 2 ЛР на кожну секцію, тобто всього 4 ЛР. При завантаженні відгалуження ЛР повинні завантажуватись ріномірно.
Для забезпечення потрібної відключаючої здатності вимикача ВМП-10 на ГРП-10 за умовами КЗ в т. К-7: 
кА.
Умова вибору опору:
(4.12)
Тоді опір реактора:
Хр=55/20=2,75 в.о.;
В іменованих одиницях:
Ом.
Максимальний робочий струм через вітку реактора визначаємо як:
А.
Вибираємо реактор згідно табл. 5.14 [2]:
РБСДГ 10-2х4000-0,35УЗ, Хном=0,35 Ом.
Реальний струм після встановлення ЛР:
- приведений опір:
в.о.;
- струм КЗ:
кА;
Перевіряємо кабель на термічну стійкість:
- опір розрахунковий:
в.о.;
- струм КЗ: оскільки Хрозр>3, то І∞7=Ік7=13.26 кА;
- струм КЗ через кожен кабель: І∞1=І∞7/2=13.26/2=6.63 кА.
- перевірка: Ідоптерм=13.26 кА>І∞1=6.63 кА.
Отже, всі умови виконуються, тобто вимикач і кабелі проходять по струмах КЗ.
Перевіряємо по струмах КЗ вимикач і КЛ, що відходять від РП-10:
- струм в точці К-8:
в.о.;
кА;
- перевірка вимикача по умові (4.9): 20 кА>11.93 кА – вимикач проходить.
- перевірка кабеля:
розрахунковий опір:
в.о.;
- струм КЗ: І∞9=Ік8=11.93 кА;
- струм через один кабель: І∞1=І∞8/2=11.93/2=5.97 кА;
- перевірка умови (4.11): 14.52 кА>5.97 кА – кабель проходить по струмах КЗ.
Дані про вибір і перевірку ЛР зводимо в т. 4.5.
Таблиця 4.5 – Вибір ЛР
| Розрахункові дані | Номінальні дані РБСДГ 10-2х 40 00-0,35УЗ |
| Uроб=10 кВ | Uном=10 кВ |
| Іробmax=3600 A | Іном=4000 А |
| іу=41,62 кА | Ідин=60 кА |
 кА2ּс
|  кА2ּс
|
