Составление схемы замещения

Считая, что к шинам 10 кВ потребительского трансформатора подсоединена система неограниченной мощности, расчетная схема сети будет иметь вид:

Максимальное значение трехфазного тока КЗ короткого замыкания будет на шинах (К1). Минимальные значения токов короткого замыкания будут в точках линии наиболее удаленных от трансформаторной подстанции.

для линии 1 – точка К2

для линии 2 – точка К3

для линии 3 – точка К4

Составление схемы замещения для расчетов.

Расчет ведем в именованных единицах. Принимаем за основную (базисную) ступень

U_б = 10,5 кВ.

Определяем сопротивление элементов схемы, приведенные к базисному.

Для выбранного трансформатора с параметрами: S_б = 250 кВ*А,

∆P_к.з. = 3.7, U_к = 4,5% полное сопротивление определяем по формуле:

Активное сопротивление:

Реактивное сопротивление:

Zт = Ом

Ом

Хт =² =20 Ом

R_т = R_уд * *

Линия 1.

R₁ = 1.38 * 0.345 *( )² = 328 Ом

Х₁ = 0,4 *0,345 * 689,06 =95 Ом

R₂ = 0.64 * 0,188 * 689,06 = 82 Ом

Х₂ = 0,4 * 0,188 * 689,06 = 51 Ом

Линия 2.

R₃ = 1.38 * 0,15 * 689,06 = 142 Ом

Х₃ = 0,4 * 0,15 * 689,06 = 41 Ом

R₄ = 0.64 * 0,325 *( )² = 143 Ом

Х₄ = 0,4 *0,325 * 689,06 =89 Ом

Линия 3.

R₅ = 0.85 * 0,2* 689,06 = 117 Ом

Х₅ = 0,4 * 0,2 * 689,06 = 55Ом

R₆= 0.45 * 0,48* 689,06 = 148 Ом

Х₆ = 0,4 * 0,48 * 689,06 = 132 Ом

Рассчитываем результирующее сопротивление до точек К2, К3, К4, по формуле:

Z_∑2 = =448

Z_Σ3

Z_Σ4

Значение тока трех фазного короткого замыкания в точках К2, К3, К4, приведенному к базисному напряжению.

=

=

=

Находим ток в месте короткого замыкания, то есть в линии

= *

=

= Iк.з.⁽³⁾4

Находим трехфазный максимальный ток на линиях 0,4 кВ трансформатора в точке К1.

=

Пользуясь последним выражением определяем ток в точке короткого замыкания.

Определяем минимальный ток короткого замыкания для трёх удаленных точек линии К2, К3, К4

Сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании.

[1]

=0,487 Ом

Полное сопротивление « фаза - нулевой» провод определяем для каждой линии.

=

Где полное сопротивление первой линии определяем по таблице

[1]

Определяем силу однофазного тока короткого замыкания.

Линия 1.

Z_n1 = 3.3 * 0.345 = 1.1 Ом/км

Z_n2 = 1.77 * 0,188 = 0.33Ом/км

Линия 2.

Z_n1 = 3.3 * 0.15 = 0.4Ом/км
Z_n2 = 1.77 * 0,325 = 0.5 Ом/км

Линия 3.

Z_n1 = 2.9 * 0.2 = 0.5 Ом/км
Z_n2 = 1.5 * 0,48 = 0.75 Ом/км

8. ВЫБОР АППАРАТУРЫ ЗАЩИТЫ

Чтобы обеспечить надежную работу электрической аппаратуры необходимо правильно выбрать ее по условиям максимального режима и проверить по режиму максимального тока короткого замыкания.

В соответствии с ПУЭ в установках напряжением до 1кВ для обеспечения быстрого срабатывания защиты от тока короткого замыкания, ток однофазного замыкания должен превышать ток номинальный аппарата, как минимум в три раза.

Для автоматов только с электромагнитным расцепителем ток короткого замыкания должен быть не менее, чем в 1,3 раза больше номинального тока расцепителя при номинальном токе автомата до 100 А.И не менее, чем в 1,25 раза больше для автоматов с номинальным током выше 100 А.

Выбор автоматических выключателей для защиты линии.

Линия 1.

Определяем максимальный рабочий ток линии.

I_{р. max=}

Определяем ток срабатывания теплового расцепителя

I_т.р ≥ 1,1 * 67.5

I_т.р ≥ 74.3 А

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя

I_э.м.р ≥ 1,25 Iр max

I_э.м.р ≥ 84.4 А

Принимаем к установке автомат:

А 3114/1

I_н= 100А

I_т.р.= 85А

I_э.м.р. = 3* I_н= 3*100= 300 А

Линия 1.

Проверяем на чувствительность защиты в точке К2 при однофазном коротком замыкании по условию.

К_ч=

1.84 > 3

если Чувствительность защиты не обеспечивается , то в нулевой провод добавляем РЭ-571Т и определяем ток срабатывания реле.

I_ср=0.7*6_.7.5=43.7 А

Кч_. = =1.9А

К_ч >1.5 -Чувствительность защиты обеспечивается.

Линия 2.

Определяем максимальный рабочий ток линии.

I_{р. max} =

Определяем ток срабатывания теплового расцепителя

I_т.р ≥ 1,1 * 48.8

I_т.р ≥ 53.7 А

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя

I_э.м.р ≥ 1,25 I_р.max

I_э.м.р ≥ 67 А

Принимаем к установке автомат:

А 3114/1

I_н= 100А

I_т.р.= 70А

I_э.м.р= 3* I_н= 3*100= 300 А

Проверяем на чувствительность защиты в точке К3 при однофазном коротком замыкании по условию.

Кч=

1.6 > 3

К_ч -чувствительность не обеспечивается, то в нулевой провод добавляем РЭ-571Т и определяем ток срабатывания реле.

I_ср=0.7*48.8=34 А

Кч_. = =1.8 А

1.8>1.5- Чувствительность защиты обеспечивается

Линия 3.

Определяем максимальный рабочий ток линии.

I_{р. max} =

Определяем ток срабатывания теплового расцепителя

I_т.р ≥ 1,1 * 63.8

I_т.р ≥ 70.2 А

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя

I_э.м.р ≥ 1,25 Iр max

I_э.м.р ≥ 80 А

Принимаем к установке автомат:

А 3114/1

I_н= 100А

I_т.р.= 85А

I_э.м.р= 3* I_н= 3*100= 300 А

Проверяем на чувствительность защиты в точке К3 при однофазном коротком замыкании по условию.

К_ч=

1.7< 3 чувствительность не обеспечивается, то в нулевой провод добавляем РЭ-571Т и определяем ток срабатывания реле.

I_ср=0.7*63.8=44.7 А

Кч_. = =1.8 А

К_ч > 3 - Чувствительность защиты обеспечивается.