Поверка сети на колебание напряжения, при пуске мощного асинхронного двигателя

На проектируемом производстве устаовлен АД мощностью 11 кВт.В момент пуска АД на его зажимах допускается колебание напряжения до 30%, при этом на зажимах любого работающего АД напряжение не должноснижаться более, чем на 20% от напряжения сети.

Марка АД – 4АР160М4СУ1

cosφ=0,87 КТП №2 Линия – 3 А50 (250 кВА)

Ƞ=0,89

Ki=7,5

Рном=11кВт

Определяем номинальный ток АД

Iном = Рн/(1,7*Uн*Ƞ*cos)=18000/(1,7*380*0,89*0,87)=36А

Полное сопротивление АД

Zа.д = Uн/(1,7*Ki*Iн)=380/(1,7*7,5*36)=0,82Ом

Полное сопротивление трансформатора

Zтр = Uк%*Uн²/Sном*100=4,5*380²/250000*100=0,02Ом

Полное сопротивление проводов

Zо= (2.19)

Z = =0,66 Ом/км

Полное сопротивление сети

Zсети = Zтр+Zлин (2.20)

Zтр (т.7.8,стр153,[л-1])

Zлин = Zo*l (1.21)

где l – длина участка ВЛ от КТП до АД

Zл = 0,06*0,01=0,066 Ом

Zсети = 0,026*0,066=0,092 Ом

Определяем колебание напряжения

ΔU=Zc/(Zc+Za.д.)*100%=0,092/(0,092*0,082)*100%=10,1<30%

(Условие выполняется, АД успешно запустится)

Выбор и принципиальная схема подстанций ВЛ 10/0,4 кВ

Схема КТП мощностью 63…160 кВА она состоит из блока КНП, вентильных разрядников типа РС-10, предохранителей, помещенных в верхнем вводном отсеке КТП. К выводам 0.38 кВ трансформатора подключены шины 0/38 кВ, расположенные в нижнем шкафу. На вводе установлены рубильник, вентильные разрядники типа РВН-1У1 и трансформаторы тока для питания счетчика активной энергии и тепловых реле типа ТРН-10. Для включения, отключения и защиты линий от к.з. установлены автоматические выключатели. Магнитный пускатель служит для ручного управления уличным освещением выключателем или автоматического управления с помощью фотореле,а предохранители от к.з. Лампа служит для освещения внутри шкафа,а резисторы для обогрева счетчика и промежуточного реле.

Привод разъединителя и дверь шкафа вводного устройства имеют механические замки блокировки. В шкафу вводного устройства смонтированы предохранители типа ПК-10. На вводе установлены разрядники типа РС-10и кронштейны со штырями для изоляторов линий 0.38 кВ

Конструктивное исполнение ВЛ-0,4 кВ и КТП-10/0,4 кВ

ЛЭП выполняются в основном воздушными. Для сооружения линий применяются опоры: промежуточные, анкерные и угловые. Промежуточные опоры – самый распространеный вид опор. Их назначение поддерживать провода в пролете на определенной высоте. Этот вид опор почти не испытывает механических нагрузок, и поэтому они имеют самую простую конструкцию. Угловые опоры применяются для изменения направления линии. Эти опоры имеют более сложную конструкцию, т.к. они испытывают значительные механические нагрузки. Концевые (анкерные) опоры устанавливают в начале и в конце линии. ВЛ выполняют 5-проводной: 3 фазных провода, нулевой и фонарный. Нулевой провод должен быть заземлен на всем протяжении линии через 100-500 метров повторными заземлениями, а так же на вводах зданий, где есть рабочие заземления эл.установок.В местах крепления проводов ВЛ к опорам для надежной изоляции фаз устанавливают специальные изоляциооные конструкции – изоляторы.

Расчет токов короткого замыкания

Токи к.з. рассчитываются для выбора аппаратуры и средств защиты и от поражения электрическим током обслуживающего персонала. При расчете токов к.з. в с/х, сопротивлением линии 10 кВ можно пренебречь и учитывать только сопротивление трансформатора и ВЛ-380/200 В.

Iкз = Uф/(Zтр/3+Zп) (2.22)

где Zтр – полное сопротивление трансформатора, при замыкании на корпус.

Zп – полное сопротивление петли фаза-ноль до точки к.з.

Zп=r0*l (2.23)

Таким образом, рассчитывают все линии, выбирают min ток к.з. на ответвлении и по нему выбирают аапаратуру защиты.А чтобы определить min ток к.з. необходимо рассчитать участок с мах сопротивлением петли фаза-ноль Z0

КТП №1 – линия 1 Sтр=40 кВА Zтр=0,65 Ом

Zп=2,73*(0,06+2,73+0,025)=0,23 Ом

Iкз=220/(0,65/3+0,23)=492,5 А

КТП №1 – линия 2

Zп=2,01*(0,06+2,01+0,02)=0,16 Ом

Iкз=220/(0,65/3+0,16)=584 А

КТП №2 – линия 1 Sтр=250 кВА Zтр=0,1 Ом

Zп=2,01*(0,03+2,01+0,015)=0,09 Ом

Iкз=220/(0,1/3+0,9)=1783,8 А

КТП №2 – линия 2

Zп=2,01*0,055+2,01+0,04+2,01*0,015=0,2 Ом

Iкз=220/(0,1/3+0,2)=942,9 А

КТП №3 – линия 1 Sтр=25 кВА Zтр=1,04 Ом

Zп=4,01*0,035*2,73*0,05*0,04+2,73*0,015+4,01*0,05+2,73*0,01=0,66 Ом

Iкз=220/(0,1/3+0,9)=1783,8 А

КТП №3 – линия 1

Zп=2,01*0,055+2,01+0,04+2,01*0,015=0,2 Ом

Iкз=220/(1,04/3+0,8)=218,6 А

КТП №3 – линия 2

Zп=4,01*0,95+4,01*0,025+4,01*0,035+2,73*0,035+2,73*0,03=0,80 Ом

Iкз=220/(1,04/3+0,8)=191,9 А

КТП №3 – линия 3

Zп=4,031*0,035+4,01*0,06+4,01*0,067+2,73*0,05+2,73*0,095+2,73*0,09+2,73*0,025+2,73*0,05+2,01*0,01=1,516 Ом

Iкз=220/(1,04/3+1,516)=118,1 А

КТП №4 – линия 1 Sтр=100 кВА Zтр=0,26 Ом

Zп=4,01*0,65+4,01*0,05+4,01*0,05+2,73*0,055+2,73*0,065+2,73*0,085+2,73*0,035+2,73*0,015=0,8 Ом

Iкз=220/(0,26/3+0,8)=248 А

КТП №4 – линия 2

Zп=4,01*0,04+2,01*0,065+2,01*0,07+4,01*0,025*0,03=0,59 Ом

Iкз=220/(0,26/3+0,59)=235 А

КТП №4 – линия 3

Zп=4,01*0,035+4,01*0,04+4,01*0,045+4,01*0,035+4,01*0,035+2,01*0,015=0,95 Ом

Iкз=220/(0,26/3+0,79)=250,95 А

КТП №1 КТП №2 КТП №3 КТП №4

Л1=492,5 А Л1=1783,8 А Л1=218,6 А Л1=248,1 А

Л2=584 А Л2=942,9 А Л2=191,9 А Л2=325 А

Л3=118,1 А Л3=250,95 А