Расчет начальных значений токов трехфазного К.З

Курсовой проект по курсу «Аварийные режимы».

Тема: «Аварийные и особые режимы работы электрооборудования»

Вариант № 67

Выполнил: ст.гр. ЭЭб-419

Павлов Д.

Проверил: Беляев П.В.

Омск – 2012г

Содержание

Задание по расчету курсового проекта 2

Справочные данные 3

Введение 4

Расчет начальных значений токов трехфазного К.З. 7

Расчет ударного тока трехфазного К.З. 11

Схема замещения обратной последовательности 13

Схема замещения нулевой последовательности 14

Расчет периодической составляющей токов двухфазного К.З. 15

Расчет периодической составляющей токов однофазного К.З. 16

Заключение 18

Список используемой литературы 19

Задание по расчету курсового проекта

система: =2000МВА;

W₁ - АС – 70, 30 км, тросы не заземлены;

Т₁ – ТМН – 6300/35, Д/Д;

W₂ –ААБ2Л, 35 мм², 60 м;

W₃ –ААБ2Л, 50 мм², 170 м;

W₄ –ААБ2Л, 35 мм², 90 м;

W₅ –ААШВ, 70 мм², 240 м;

W₆ –ААШВ, 35 мм², 210 м;

W₇ –ВВГ, 35 мм², 120 м;

Т₂ – ТМ – 25/10, У/У;

М₁ – СТД – 630 – 23УХЛ4, 1 шт.;

Преобразовательная установка – S=1800 кВА;

Сторонняя нагрузка – S =1870 кВА;

Отрасль – машиностроение;

z₁ = 0,1018 + j0,248;

z₂ = 0,1018 + j0,248;

Е_НГ = 0,869;

Рабочий ток нагрузки по W₇ =15 А;

Шинопровод на ТП и СП – отсутствует.

Рассчитать во всех точках ток трехфазного, двухфазного и однофазного (если необходимо) короткого замыкания и ударный ток трехфазного короткого замыкания.

Справочные данные

W₁: AC –70, r₀=0,428 Ом/км, х₀=0,432 Ом/км;

Т₁: ТМ – 6300/35, U_ВН=35 кВ, U_НН=11 кВ, U_К%=7,5, D Р_К=46,5 кВт, S_Н=6300 кВА;

W₂: ААБ2Л, r₀=0,89 Ом/км, х₀=0,087 Ом/км;

W₃: ААБ2Л, r₀=0,62 Ом/км, х₀=0,083 Ом/км;

W₄: ААБ2Л, r₀=0,89 Ом/км, х₀=0,087 Ом/км;

W₅: ААШВ, r₀=0,443 Ом/км, х₀=0,08 Ом/км;

W₆: ААШВ, r₀=0,89 Ом/км, х₀=0,087 Ом/км;

W₇: ВВГ, r₀=0,53 мОм/км, х₀=0,088 мОм/км;

Т₂: ТМ – 25/10, U_ВН=10 кВ, U_К%=4,5, U_НН=0,4 кВ, r_1т=154 Ом/км, х_1т=244 Ом/км;

M₁: СТД –630-23УХЛ4, Р_Н=630 кВт, U_Н=10 кВ, cosj _Н=0,9, h=0,956, n_Н=3000 об/мин, k_п=5,66.

Введение

Для электроустановок характерны четыре режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным режимом, а остальные продолжительными режимами.

Электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов, а проверяется по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим короткого замыкания.

По режиму короткого замыкания электрооборудования проверяется на электродинамическую и термическую стойкость, а коммутационные аппараты – также на коммутационную способность.

Учитывая дискретный характер изменения параметров электрооборудования, расчет токов КЗ для его проверки допускается производить приближенно, с принятием ряда допущений, при этом погрешность расчета КЗ не должна превышать 5-10%.

Руководящие указания, согласно действующим государственным стандартам в области коротких замыканий, а также с правилами устройства электроустановок:

- ГОСТ Р 50254-92. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия токов короткого замыкания. – М.: Изд-во стандартов, 1993. – 57 с.

Короткое замыкание – замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Короткое замыкание на землю – это короткое замыкание в электроустановке, обусловленное соединением с землей какого-либо ее элемента.

Режим короткого замыкания – режим работы электроустановки при наличии в ней короткого замыкания.

Определение параметров схемы замещения прямой последовательности

На электрической схеме показаны точки короткого замыкания, в которых рассчитываются токи.

Составляем схему замещения, для каждого элемента определяем активное и индуктивное сопротивление, для уровней 1 и 2 определяем сопротивление в относительных единицах, для уровня 3 - в миллиомах.

Используем приближенное приведение.

Определяем базисные условия:

базисная мощность - =1000 MBA;

базисное напряжение уровня 1 - = 37 кВ

базисное напряжение уровня 2 - = 10,5 кВ

базисное напряжение уровня 3 - = 0,4 кВ

Система:

= .

В соответствии с [2] активное сопротивление системы можно определить так: .

ЭДС системы принимаем равным среднему номинальному напряжению [1], т.е. 37 кВ, в относительных единицах .

Воздушная линия:

; .

Трансформатор Т1:

; .

Кабельные линии:

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

0,088*100 =8,8 мОм; 0,53*100=53 мОм.

Преобразовательная установка:

В соответствии с [1] сопротивление установки . При

пересчете на номинальную мощность получаем:

; .

Синхронный двигатель:

;

;

;

sin = 0,44;

= .

Нагрузка:

Эквивалентные параметры нагрузки:

;

;

Пересчет на базисные условия:

;

;

.

Для оценки сопротивления ТТ на ТП (для точки К3) предварительно определяем номинальный ток:

;

Сопротивление ТТ на СП (для точки К4) определяем по току КЛ :

R_ТА4 = 3 Ом, X_ТА4 = 4,8 Ом.

Активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности токовых катушек и переходных сопротивлений подвижных контактов автоматических выключателей.

Для ТП по номинальному току 1,1 мОм; 0,5 мОм.

Для СП по номинальному току =7 мОм; =4 мОм.

Суммарное активное сопротивление различных контактов и контактных соединений

мОм; мОм.

Расчет начальных значений токов трехфазного К.З.

В случае коротких замыканий в точках K1, K2 при расчете периодической составляющей допускается не учитывать активные сопротивления элементов [1].

Точка К1

9,55 +0,833=10,033;

;

;

;

;

.

Эквивалентное сопротивление прямой последовательности:

;

Эквивалентная ЭДС прямой последовательности:

;

Периодическая составляющая тока трехфазного К.З. в точке К1:

- от системы ;

- от нагрузки ;

- суммарный ток 0,106.

Точка К2

10,033+26=36,033;

Периодическая составляющая тока трехфазного К.З. в точке К2:

- от системы ;

- от нагрузки ;

- суммарный ток 0,049.

Эквивалентное сопротивление прямой последовательности:

;

Эквивалентная ЭДС прямой последовательности:

.

Точка КЗ

Сопротивления для металлического к.з.

;

;

;

= 85,56 мОм;

Ток металлического К.З.: .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

;

= ;

Ток К.З. в точке КЗ - .

Точка К4

Сопротивления для металлического К.З.

78,35+4,8+4+8,8=95,95 мОм;

98,57 мОм;

137,5 мОм;

Ток металлического к.з.: .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

;

= ;

Ток к.з. в точке К4 - .