Складання схеми заміщення і визначення опору системи

Знайдемо величини опорів елементів схеми заміщення у відносних одиницях. За базисну приймемо потужність S_б = 125МВА. За базисну візьмемо напругу U_б = 10,5 кВ.

Опори генераторів:

Опори трансформаторів:

Опір реактора:

Опори автотрансформаторів:

 

Для розрахунку струмів к.з. нам необхідно знати опір системи X_C. Тому згортаємо схему відносно точки K, що знаходиться перед виходом в систему. Так ми знайдемо Xс.

Згортаємо схему відносно точки :

 

 

 

 

 

 

 

 

Розрахунок короткого замикання на ГРП-10.5.

Згортаємо схему справа наліво відносно точки К1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдемо коефіцієнти струморозподілу по гілкам схеми:

від Г1

від Г2

від Г3

від Г4

від Г5

від системи

 

Вихідну систему замінюємо еквівалентною з трьома променями, в першому – генератор Г1, в другому – система, в третьому – генератори Г2, Г3,Г4,Г5.

Назва променя	SЛ, МВА	С
Г1	78,75	0,298
Система		0,441
Г2, Г3, Г4,Г5	635,5	0,261

 

Для променів маємо:

1) для променя 1:

номінальний струм променя

розрахунковий опір променя при трьохфазном КЗ:

розрахунковий опір променя при двухфазном КЗ:

2) для променя 2:

номінальний струм променя

розрахунковий опір променя при трьохфазном КЗ:

розрахунковий опір променя при двухфазном КЗ:

3) для променя 3:

номінальний струм променя

розрахунковий опір променя при трьохфазном КЗ:

розрахунковий опір променя при двухфазном КЗ:

По розрахункових кривих, згідно [4] стр.67, визначаємо відносне значення періодичної складової струму КЗ кожного з променів схеми, а також відразу обчислюємо значення струмів, що діють, і ударний струм для кожного виду КЗ:

1) Трьохфазне КЗ, промінь 1 (1):

Струми в кА:

2) Трьохфазне КЗ, промінь 2

Струми в кА:

3) Трьохфазне КЗ, промінь 3

Струми в кА:

 

Ударний струм:

4) двухфазне КЗ, промінь 1 ():

струми в кА:

5) двухфазне КЗ, промінь 2

Струми в кА:

6) двухфазне КЗ, промінь 3

струми в кА:

 

Результати занесемо до табл.12

Таблиця 12

№ п/п	Місце к.з.	Вид к.з.	Uб	XЭ1	XЭ2	XЭ0	XЭ	Параметри променів
№	SЛ	CЛ	IНЛ	XРАСЧ
	K1	(3)	10.5	0.07501	–	–	0.07501		78.75	0.298	4.33	0.159
		0.441	6.881	0.17
	635.5	0.261	34.985	1.461
	K1	(2)	10.5	0.07501	0.07501	–	0.15002		78.75	0.298	4.33	0.317
		0.441	6.881	0.34
	635.5	0.261	34.985	2.922

 

Продовження таблиці 12

m^()	I*0.0	I*0.1	I*∞	I0.0, кА	I0.1, кА	I∞, кА	Iуд, кА
	6.9		2.7	29.877	21.65	11.691
5.4	4.2	2.6	37.157	28.9002	17.891
0.66	0.62	0.7	23.0901	21.6907	24.4895
Сума	90.1241	72.241	54.0715	249.554
	3.1	2.6	2.2	25.469	18.727	17.229
2.9	2.4	2.2	34.522	28.569	26.189
0.33	0.32	0.35	19.973	19.367	21.183
Сума	79.964	66.663	64.601	-

Вибір апаратури на розрахунковому відгалуженні

Вибір лінійного реактора

Визначаємо кількість одинарних реакторів.

Кількість приєднань на секцію 10,5 кВ:

Приймаємо 12 приєднань на 1 секцію.

Приймаємо по 4 відгалуджень на лінійний реактор.

Кількість л.р. на секцію 10,5 кВ:

Приймаемо 3 л.р. на секцію 10,5 кВ

. Приймаємо =2500 А.

Визначаємо опір реактора. Опір реактора повинен бути таким, що знижує до величини вимикача, який знаходиться на цій лінії.

Приймаємо вимикачі з =40 кА.

.

.

Згідно з [4] стр.340, вибираємо реактор на 10 кВ РБГ-10-1600-0.14УЗ,, з паспортними даними приведеними в табл.13

.

.

Таблиця 14

Uн, кВ	Тривалий струм, А	Xном, Ом	Номін. втрати на фазу, кВт	Iдин., кА	Iтерм., кА	tтерм., C
		0.14	6,1		31.1

 

 

Розрахуємо струм к.з за реактором.

Потужність променя:

Номінальний струм проміня:

.

.

.

1) Для трьохфазного к.з по розрахунковим кривим знаходимо:

Струми в кА:

Ударний струм:

Фактичний струм через реактор:

2) Для двофазного КЗ знаходимо:

Струми в кА:

Результати занесемо до табл.15

Таблиця 15

№ п/п	Місце к.з.	Вид к.з.	Uб	XЭ1	XЭ2	XЭ0	XЭ^()	Параметри променів
SЛ	CЛ	IНЛ	XРОЗР.
	K3	(3)	10,5	0.23301	–	–	0.23301	839.25		46.2015	1.564
	K3	(2)	10,5	0.23301	0.23301	–	0.46602	839.25		46.2015	3.128

 

m^()	I*0.0	I*0.1	I*∞	I0.0	I0.1	I∞	Iуд
	0.6	0.58	0.66	27.721	26.797	30.493	76.759
	0.3	0.24	0.33	23.978	19.183	26.376	-

 

1) Перевірку реактора на електродинамічну стійкість виконаємо за умовою:

= 79 кА > = 76.759 кА.

Умова електродинамічної стійкості виконується.

2) Виконаємо перевірку реактора на термічну стійкість:

Заводське значення теплового імпульсу струму к.з.,

.

– струм термічної стійкості.

– час термічної стійкості.

Розрахунковий тепловий імпульс струму к.з. за реактором:

.

Приймаємо (Згідно [8], стр.15).

Приймаємо .(Згідно [8],стр.13).

. ( – повний час відключення вимикача).

Умова термічної стійкості виконується.

 

Вибір вимикача

Визначаємо – робочий струм через вимикач:

.

Вибираємо вимикач типу VF.12.12.40(Згідно [8] стр.59.)

1) Перевірка на електродинамічну стійкість:

< = 80 кА

Умова на електродинамічну стійкість вимикача виконується.

2) Перевірка на термічну стійкість.

Заводське значення теплового імпульсу струму к.з.,

.

– струм термічної стійкості.

– час термічної стійкості

Визначаємо розрахунковий тепловий імпульс струму к.з. за реактором,

.

= 0.06 с – повний час відключення вимикача,

= 5 с – час дії резервного захисту(Згідно [8],стр.13).

с (Згідно [8], стр.15).

.

Умова на термічну стійкість вимикача виконується.

Занесемо отримані дані в табл.16

Таблиця 16

№	Назва параметрів	Одиниці вимірюв.	Номінальні параметри	Розраховані параметри
	Тип вимикача VF.12.12.40
	Напруга, U	кВ
	Струм, I	А
	Струм відключ., Iвідкл.	кА		27.721
	Струм електродинам. стійк., Iуд.	кА		76.759
	Тепловий імпульс струму к.з., В		5676.75	3965.222

Вибір шинних роз’єднувачів

Вибираємо роз’єднувач типу РВ-10/1000 УЗ (Згідно [4], стр.263).

Вибір та перевірка роз’єднувача здійснюється в табличній формі, де

порівнюються розрахункові та паспортні дані.

Таблиця 17

№	Назва параметрів	Одиниці вимірюв.	Номінальні параметри	Розраховані параметри
	Тип роз’єднувача РВ-10/1000 УЗ
	Напруга, U	кВ
	Струм, I	А
	Струм електродинам. стійк., Iуд.	кА		76.759
	Тепловий імпульс струму к.з., В			3965.222

 

 

Вибір кабелю

Вибираємо кабель по напрузі і струму.

Вибираємо трьохжильний кабель АПВЭВ U_ном. =10 кВ (Згідно [4], стр.401).

 

Вибираємо кабель з перерізом струмопровідної жили 240 , з .

1) Визначимо значення тривало допустимого струму з врахуванням поправки на кількість прокладених поруч в землі кабелів К1 і температуру довкілля К2. При відстані між кабелями 100 мм 0.85, 1 при t=25ºC:

Оскільки < , то по допустимому струму кабель підходить.

2) Виконуємо перевірку кабеля на термічну стійкість за умовою:

– мінімальний переріз кабелю, який при розрахунковому струмі к.з. обумовлює нагрів кабеля до короткочасно припустимої температури.

– розрахунковий тепловий імпульс струму к.з.

– функція, для кабелю до 10 кВ з алюмінієвими жилами .

.

Переріз кабелю

 

Оскільки

Умова на термічну стійкість кабелю виконується.