Розрахунок в практичних одиницях

1. Приймаємо базисну напругу:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru . розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кВ.

2. Визначаємо опір елементів мережі в практичних одиницях приведений до базисної напруги.

Опір генератора:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

Опір підвищувального трансформатора Т1:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

Опір повітряної лінії напругою 35 кВ (ПЛ1):

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; приймаємо, що розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом/км, тоді

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

Опір знижувальних трансформаторів Т2 та Т3:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

Опір повітряної лінії напругою 10 кВ (ПЛ2):

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

3. Визначаємо результуючий опір до точки К1:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

Так як ми знехтували активним опором проводів, то записуємо:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ;

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

4. Визначаємо результуючий опір до точки К2:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

5. Визначаємо струм трифазного короткого замикання в точці К1:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кА.

6. Визначаємо струм трифазного короткого замикання в точці К2:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кА.

7. Визначаємо потужність трифазного короткого замикання:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ;

в точці К1: розрахунок в практичних одиницях - student2.ru МВА;

в точці К2: розрахунок в практичних одиницях - student2.ru МВА.

Розрахунок у відносних одиницях.

1. Задаємося базисними умовами:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кВ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кВ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru МВА.

2. Визначаємо опір елементів мережі у відносних одиницях приведений до базисних умов.

Опір генератора:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

Опір підвищувального трансформатора Т1:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

Опір повітряної лінії напругою 35 кВ (ПЛ1):

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

Опір знижувальних трансформаторів Т2 та Т3:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

Опір повітряної лінії напругою 10 кВ (ПЛ2):

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

3. Визначаємо результуючий опір до точки К1:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ;

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

4. Визначаємо результуючий опір до точки К2:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

5. Визначаємо струм трифазного короткого замикання в точці К1:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кА.

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кА;

6. Визначаємо струм трифазного короткого замикання в точці К2:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кА.

5. Визначаємо потужність трифазного короткого замикання:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ;

в точці К1: розрахунок в практичних одиницях - student2.ru МВА;

в точці К2: розрахунок в практичних одиницях - student2.ru МВА.

Задача 9.2(самостійно)

Споживча ТП 10/0,4 кВ (рисунок 9.5) отримує живлення від районної трансформаторної підстанції (РТП) 35/10 кВ лінією 10 кВ довжиною l2, км, що виконана проводом АС перерізом F2, мм2. РТП 35/10 кВ із
розрахунок в практичних одиницях - student2.ru трансформаторами, потужністю розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , МВА, приєднана до системи електропостачання С, що має потужність к.з. розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , МВА, повітряною лінією 35 кВ довжиною розрахунок в практичних одиницях - student2.ru 1, км, що виконана проводом марки АС перерізом розрахунок в практичних одиницях - student2.ru 1, мм2. Визначити струм трифазного та двофазного к.з, ударний струм та потужність трифазного к.з. в точках К1 та К2. Вихідні дані для розрахунку за варіантами наведені в таблиці 9.1.

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru

Рисунок 9.5 – Розрахункова схема мережі

Таблиця 9.1 – Вихідні дані для розрахунку

Варіант розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , мВА розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , км розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ,мм2 n, шт розрахунок в практичних одиницях - student2.ru мВА розрахунок в практичних одиницях - student2.ru % розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , км розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ,мм2
20,0 АС-120 6,3 7,5 3,0 АС-35
15,0 АС-120 10,0 7,5 4,0 АС-50
10,0 АС-95 2,5 6,5 6,0 АС-35
4,0 АС-70 6,3 7,5 8,0 АС-70
30,0 АС-120 1,0 6,5 10,0 АС-95
26,0 АС-120 2,5 6,5 12,0 АС-95
35,0 АС-95 1,6 6,5 14,0 АС-70
17,0 АС-95 1,0 6,5 16,0 АС-50
33,0 АС-150 10,0 7,5 17,0 АС-120
11,0 АС-95 1,0 6,5 2,0 АС-70
23,0 АС-150 4,0 7,5 15,0 АС-50
21,0 АС-95 1,6 6,5 3,0 АС-50
15,0 АС-95 6,3 7,5 13,0 АС-70
10,0 АС-95 4,0 7,5 7,0 АС-35
5,0 АС-70 2,5 6,5 11,0 АС-50
30,0 АС-150 6,3 7,5 9,0 АС-95
25,0 АС-120 1,0 6,5 7,0 АС-95
35,0 АС-150 2,5 6,5 5,0 АС-35
18,0 АС-95 1,6 6,5 12,0 АС-50
33,0 АС-95 1,0 6,5 10,0 АС-70
12,0 АС-70 10,0 7,5 8,0 АС-50
23,0 АС-95 1,0 6,5 4,0 АС-35

ЗАНЯТТЯ 10 .

Тема: РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ

В ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ НАПРУГОЮ 380/220 В

Мета заняття: Навчитися розраховувати струми короткого

Замикання в електричних мережа напругою 380/220 В

І ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Сільські електричні мережі напругою 380 В виконують із глухо заземленою нейтраллю. В таких мережах можуть виникати трифазні, двофазні та однофазні короткі замикання (к.з.).

Розрахунок струмів к.з. в таких мережах зводиться до визначення максимального струму к.з. (трифазного) на шинах 0,4 кВ трансформаторної підстанції 10/0,4 кВ та мінімального струму к.з. (однофазного) в найбільш електрично віддаленій точці лінії.

Значення струму трифазного к.з. на шинах підстанції необхідне для вибору та перевірки електричних апаратів підстанції 10/0,4 кВ на термічну та електродинамічну стійкість та узгодження захистів трансформатора та лінії 0,38 кВ, а за струмом однофазного к.з. в найбільш електрично віддаленій точці лінії перевіряють ефективність (чутливість) пристроїв захисту (реле, автоматів, плавких запобіжників).

При визначенні струмів замикання в мережах низької напруги треба враховувати як індуктивний, так і активний опори елементів схеми. У розрахунках не враховують опір лінії 10 кВ, що живить силовий трансформатор 10/0,4 кВ (zл10 = 0), і вважають, що напруга на шинах високої напруги трансформаторної підстанції при к.з. в мережі низької напруги залишається незмінною та дорівнює номінальному значенню.

Розрахунок струмів к.з. в мережах низької напруги рекомендується виконувати методом іменованих одиниць.

Результуючий опір до точки к.з. складається з активного та індуктивного опорів трансформатора 10/0,4 кВ та лінії 0,38 кВ.

Повний опір трансформатора визначається за виразом (9.5):

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru

Активний опір трансформатора визначають за виразом:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , (10.1)

де розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – втрати потужності в обмотці трансформатора (в міді), кВт.

Індуктивний опір трансформатора:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , (10.2)

або

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru (9.3)

Активний та реактивний опір лінії визначаємо за виразами (9.3) та (9.4):

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

Струм трифазного к.з в будь-якій точці лінії 0,38 кВ визначається за відомим виразом (9.22):

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru .

Максимальний струм трифазного к.з. на шинах 0,4 кВ трансформаторної підстанції 10/0,4 кВ також можна визначити за виразом:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , (10.4)

де розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – номінальний струм трансформатора, А.

Струм однофазного к.з. в лінії 0,38 кВ визначається за виразом:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , (10.5)

де розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – фазна напруга мережі, В;

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – повний опір трансформатора струму замикання на корпус, Ом;

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – повний опір петлі «фаза-нуль» до точки к.з., Ом.

Опір петлі «фаза-нуль» в загальному випадку визначається за виразом:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru (10.6)

де розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – питомий активний та індуктивний опір і-ї ділянки фазного проводу лінії, Ом/км;

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – питомий активний та індуктивний опір і-ї ділянки нульового проводу, Ом/км;

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – питомий зовнішній індуктивний опір петлі «фаза-нуль», Ом/км;

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru – довжина і-ї ділянки лінії, км.

Якщо фазний та нульовий провід лінії виготовлені із кольорового металу, то їхнім індуктивним опором (внутрішнім) нехтують, тоді:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru (10.7)

Якщо нульовий провід лінії виконаний таким же перерізом, що і фазний, із кольорового металу, тоді:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru (10.8)

Для проводів із кольорового металу зовнішній індуктивний опір петлі «фаза-нуль» приймається рівним розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом/км.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Які причини виникнення коротких замикань?

2. Які наслідки виникнення струмів к.з. в мережі?

3. Які види коротких замикань можуть виникати в мережах напругою 380/220 В?

4. З якою метою розраховують струми к.з. в електричних мережах?

5. З якою метою розраховується трифазний струм к.з. на шинах
0,4 кВ ТП 10/0,4 кВ?

6. З якою метою розраховуються однофазні струми к.з. у найбільш електрично віддалених точках ліній напругою 380/220 В?

7. Як враховується активний опір елементів мережі при розрахунку струмів к.з. в мережах напругою 380/220 В

8. Як визначається струм трифазного к.з. на шинах 0,4 кВ трансформатора?

9. Як розраховується струм однофазного к.з. в лінії 0,38 кВ?

10. Що таке опір петлі «фаза-нуль» і як він визначається?

ЛІТЕРАТУРА

2с. 184-187, 194, 429-432; 3 с. 194-196, 458, 470, 473; 4 с.196-198, 498, 510, 513; 5 с. 204-224;5 с. 224-226; 6 с.195-196; 7 с.225-229; 8 с. 127-132;
9 с185-186; 10 с.155-157.

Задача 10.1

Повітряна лінія напругою 0,38 кВ відходить від шин споживчої трансформаторної підстанції 10/0,4 кВ. Розрахункові дані наведені на схемі мережі (рисунок 10.1). Визначити струм трифазного к.з. в точці К1 та струм однофазного к.з. в точці К2.

 
  розрахунок в практичних одиницях - student2.ru

Рисунок 10.1 – Розрахункова схема мережі

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. За розрахунковою схемою (рисунок 10.1) складаємо еквівалентну схему заміщення мережі (рисунок10.2). Приймаємо, що zл10 = 0.

 
  розрахунок в практичних одиницях - student2.ru

Рисунок 10.2 – Еквівалентна схема заміщення мережі.

2. Приймаємо базисну напругу:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru . розрахунок в практичних одиницях - student2.ru кВ.

3. Визначаємо струм трифазного к.з. в точці К1 (шини 0,4 кВ):

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru А.

4. За літературними джерелами або із додатку К (таблиця К1, К2), визначаємо питомий опір проводу:

А 35 розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом/км;

А 25 розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом/км.

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом/км.

5. За літературними джерелами або із додатку Л (таблиця Л.1) визначаємо повний опір трансформатора струму замикання на корпус:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

6. Визначаємо опір петлі «фаза-нуль» до точки К2:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru Ом.

7. Визначаємо струм однофазного к.з. у точці К1:

розрахунок в практичних одиницях - student2.ru ; розрахунок в практичних одиницях - student2.ru А.

Задача 10.2(самостійно)

Повітряна лінія напругою 0,38 кВ (рисунок 10.3) приєднана до шин 0,4 кВ споживчої ТП 10/0,4 кВ із розрахунок в практичних одиницях - student2.ru трансформаторами потужністю розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , кВА. Опір системи не відомий. Розрахувати максимальні та мінімальні значення струмів к.з. мережі 0,38 кВ в розрахункових точках. Вихідні данні для розрахунку за варіантами наведені в таблиці 10.1.

 
  розрахунок в практичних одиницях - student2.ru

Рисунок 10.3 – Розрахункова схема мережі

Таблиця 10.1 – Вихідні дані електричної мережі

Варіант n, шт розрахунок в практичних одиницях - student2.ru , кВА Ділянки лінії
розрахунок в практичних одиницях - student2.ru м розрахунок в практичних одиницях - student2.ru мм2 розрахунок в практичних одиницях - student2.ru м розрахунок в практичних одиницях - student2.ru мм2 розрахунок в практичних одиницях - student2.ru м розрахунок в практичних одиницях - student2.ru мм2 розрахунок в практичних одиницях - student2.ru м розрахунок в практичних одиницях - student2.ru мм2 розрахунок в практичних одиницях - student2.ru м розрахунок в практичних одиницях - student2.ru мм2

ЗАНЯТТЯ 11 .

Наши рекомендации