Выбор цеховых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции

 

Мощность трансформатора выбираем по средней активной мощности цеха с.22, так как практика показала, что при выборе мощности трансформаторов по расчётной максимальной нагрузке, мощность трансформаторов оказывается сильно завышенной.

Определяем мощность цехового трансформатора (, кВА):

где 1,1 – коэффициент, учитывающий осветительную нагрузку;

1,4 – максимальный коэффициент загрузки трансформатора для двухтрансформаторной подстанции в нормальном режиме, п. 2.1.21 [7].

По таблице 2-92 [1] выбираем трансформатор ТМЗ-1600/6. Его данные сведены в таблицу 9.1

Таблица 9.1

Технические данные трансформатора ТМЗ-1600/6

Тип	Номинальная мощность (), кВА	Номинальное высшее напряжение (), кВ	Номинальное низшее напряжение (), кВ	Мощность КЗ (), кВт	Напряжение КЗ (), %
ТМЗ			0,4	16,5	5,5

 

 

Расчет токов трехфазного короткого замыкания

Основные положения

Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение короткого замыкания (КЗ) в сети или элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала. Для снижения ущерба, обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов КЗ, а также для быстрого восстановлениянормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определятьтоки КЗ и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру исредства ограничения токов КЗ.

Расчетная схема

Согласно ПУЭ в электроустановках до 1 кВ расчетное напряжение каждой ступени принимается на 5 % выше номинального напряжения сети; кроме того, если электрическая сеть питается от понижающих трансформаторов, при расчете токов КЗ необходимо исходить из условия, что подведенное к трансформатору напряжение неизменно и равно его номинальному напряжению.

Учитывая вышесказанное, получаем расчетную схему, показанную на рисунке 5.2.

Кроме первой расчетной схемы в выпускной работе рассматривается схема сучетом активного сопротивления переходных контактов, схема показана на рисунке 5.3.

На рисунках 5.2 и 5.3 приняты следующее обозначение - номера узлов

Исходные данные

Исходные данные для первой расчетной схемы:

Номинальные параметры трансформатора (Т), таблица 5.1:

v = 1600 кВА;

v =110 кВ;

v =0,4 кВ;

v 16,5 кВт;

v = 5,5%.

Номинальные параметры вводного автомата (QF1):

v номинальный ток вводного автомата, = 4000 А примечание

v активное сопротивление автомата, = 0,00010 Ом с. 139 [1];

v реактивное сопротивление автомата, = 0,00005 Ом с. 139 [1].

Номинальные параметры автомата для защиты РП:

v номинальный ток вводного автомата, = 250 А

v активное сопротивление автомата, = 0,0011 Ом с. 139 [1];

v реактивное сопротивление автомата, = 0,0005 Ом c.139 [1].

Параметры кабеля:

v номинальное сечение кабеля, = 185 мм²;

v Материал — алюминий;

· активное сопротивление кабеля, = 0,169 Ом/км с.139 [1];

· реактивное сопротивление кабеля, = 0,0596 Ом/км с. 139 [1];

· длина кабельной линии, = 0,085 км

Параметры провода:

v номинальное сечение изолированного провода в трубе, = 35 мм²

v Материал - алюминий;

v активное сопротивление провода, = 0,92 Ом/км с. 141 [1];

v реактивное сопротивление провода, = 0,0637 Ом/км с.141 [1];

v длина кабельной линии, 0,019км.

Примечание:

1. Номинальный ток вводного автомата = 4000 А для трансформатора ТМ1600/6, с.435[1];

2. Номинальный ток автомата = 250 А

3. Система является источником бесконечной мощности;

4. фазное ЭДС системы;

5. Сечение провода на первом уровне =35 мм².

6. Индексы 1,2,3,4,5,6 принимаются в нумерациях соответствующих узлов схемы, рисунок 5.3.

Расчет токов трехфазного КЗ

В выпускной работе ручной расчет проведем только для первой схемы (рисунок 5.2). Составим ее схему замещения (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4 Расчетная схема замещения

 

Активное сопротивление трансформатора (,Ом):

Полное сопротивление трансформатора (, Ом):

Индуктивное сопротивление трансформатора (, Ом):

Реактивное сопротивление кабельной линии (, Ом):

Активное сопротивление кабельной линии ( Ом):

Реактивное сопротивление изолированного провода (, Ом):

Активное сопротивление изолированного провода (, Ом):

Периодический ток КЗ в i- ом узле схемы, (, кА)

где суммарное индуктивное сопротивление от начала схемы до i- гоузла;

суммарное активное сопротивление от начала схемы до i- гоузла.

 

Ударный ток КЗ в i- ом узле (, кА)

где ударный коэффициент в i- ом узле

где постоянная времени затухания i- го узла

где промышленная частота сети, = 50 Гц 3].

 

Расчет тока КЗ в узле 2:

Расчет тока КЗ в узле 3:

Расчет тока КЗ в узле 4:

Расчет тока КЗ в узле 5:

Расчет тока КЗ в узле 6:

Результаты расчетов сведем в таблицу 5.2

Таблица 5.2

Результаты расчетов токов КЗ

Номер i-го узла	Периодический ток КЗ (), кА	Ударный ток КЗ (), кА	Ударный коэффициент (), кА
	42,01	92,02	1,54947
	41,491	89,277	1,5215
	36,346	67,25	1,3085
			1,000