Параметры схемы замещения прямой последовательности

Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Дисциплина: " Безопасность электроустановок"

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Вариант 32

Ф.И.О. студента_Харчевникова Ирина Юрьевна

(Фамилия, Имя, Отчество полностью)

Направление подготовки: 200301 «Техносферная безопасность»

Шифр студента 140232

Дата выполнения работы 03 октября 2016 год

(число, месяц, год)

Руководитель работы Кучер Валентин Яковлевич

(Ф.И.О. преподавателя)

Санкт-Петербург

2016 г.

Вариант №32

Задача №1

Для схемы, приведенной на рис. 1 определить токи при трех-, двух- и однофазном КЗ в точке K1. Для трехфазного КЗ определить максимальные и минимальные значения тока КЗ.

Дано:

Трансформатор – ТМ-60/10;

S_{Т ном} = 60 кВА;

U_вн = 10 кВ;

U_нн = 0,4 кВ;

P_{к ном} = 1350 Вт;

u_k = 4,5%.

Рис. 1. Расчетная схема

S_к=200 МВА – мощность системы.

Автоматический выключатель «Электрон» ‒ QF: r_кв=0,14 мОм; х_кв=0,08 мОм.

Шинопровод ШМА-4-1600Ш: r _ш¢=0,03 мОм/м; х_ш ¢=0,014 мОм/м;

r_нп¢=0,037 мОм/м; х_нп¢=0,042 мОм/м; l_ш=10 м.

Болтовые контактные соединения: r_к=0,003 мОм; n=4.

Решение:

Сопротивление системы х_с, мОм:

Активное и индуктивное сопротивления трансформаторов r_т и x_т, мОм:

Активное и индуктивное сопротивления шинопровода, мОм:

Активное сопротивление болтовых контактных соединений, мОм:

Активное сопротивление дуги определяют, как указано в приложении 9 ГОСТ 28249-93, черт. 22: r_д = 5,6 мОм.

Параметры схемы замещения нулевой последовательности:

Расчёт токов трёхфазного КЗ

где K_уд=1,2 определяют по кривой рис. 2.

Рис. 2. Кривые зависимости ударного коэффициента K_уд от отношений r/х и x/r: x ‒ индуктивное сопротивление цепи КЗ; r ‒ активное сопротивление цепи КЗ.

Расчёт токов однофазного КЗ

Ток однофазного КЗ с учетом активного сопротивления дуги, кА:

Расчёт токов двухфазного КЗ

Ток двухфазного КЗ с учетом активного сопротивления дуги, кА:

Задача №2

Для схемы, приведенной на рис. 3, определить максимальные и минимальные значения токов при трехфазном КЗ в точках К1 и К2.

Дано:

Трансформатор – ТЗС-560/10;

S_{Т ном} = 560 кВА;

U_вн = 6 кВ;

U_нн = 0,4 кВ;

P_{к ном} = 4900 Вт;

u_k = 5,45%.

Система С: U_{cp BH}=10,5 кВ; I_{откл ном}=11 кА.

Шинопроводы:

Ш1 ‒ ШМА4-3200: I_ном=3200 А; r_1ш=0,01 мОм/м; х_1ш=0,005 мОм/м; l₁=10 м.

Ш2, Ш3 ‒ ШМА4-1600: I_ном=1600 А; r_1ш=0,03 мОм/м; х_1ш=0,014 мОм/м; l₂=20 м; l₃=30 м.

Ш4, Ш5 ‒ ШРА-73У3: I_ном=600 А; r_1ш=0,1 мОм/м; х_1ш=0,13 мОм/м; l₄=50 м; l₅=40 м.

Кабельные линии: КЛ1, КЛ2, КЛ3 : ААШЬ=3×185 : r_1кб=0,208 мОм/м; х_1кб=0,055 мОм/м; l₁=150 м; l₂=l₃=20 м.

Измерительные трансформаторы тока:

ТА1, ТА2: I_ном=500 А, r_ТА1=r_ТА2=0,05 мОм; х_ТА1=х_ТА2=0,07 мОм.

ТА3, ТА4, ТА5: I_ном=200 А; r_ТА3=r_ТА4=r_ТА5=0,42 мОм; х_ТА3=х_ТА4=х_ТА5=0,67 мОм.

Активное сопротивление болтовых контактных соединений:

r_к=0,03 мОм, n = 4.

Автоматические выключатели типа «Электрон»:

QF1, QF4: I_ном=1000 А; r_кв1=r_кв4=0,25 мОм; x_кв1=х_кв4=0,1 мОм.

QF2, QF3, QF5, QF6: I_ном=400 А; r_кв2=r_кв3=r_кв5=r_кв6=0,65 мОм; x_кв2=х_кв3=x_кв5=х_кв6=0,17 мОм.

QF7, QF8, QF9, QF10 : I_ном=200 А; r_кв7=r_кв8=r_кв9=r_кв10=1,1 мОм; x_кв7=х_кв8=x_кв9=r_кв10=0,5 мОм.

Асинхронные двигатели: АД1 и АД2: А03-315М-6У3: Р=132 кВт: I_пуск/I_ном=7; U_ном=380 В; I_ном=238,6 A; M_max/M_ном=b_ном=2,6; М_пуск/М_ном=1,6; M_min/M_ном=0,8; cosφ_ном=0,9; n_c=1000 об/мин; η=93,5%; s_ном=1,7%.

Синхронный двигатель СД: СД-12-24-12А: Р=125 кВт; U_ном=380 В; I_ном=234 А, cosφ = 0,811; I_пуск/I_ном=3,5; М_пуск/М_ном=1,2; M_max/M_ном=b_ном=1,8.

Комплексная нагрузка КН. Суммарная активная мощность составляет P_Σ=350 кВт; cosφ=0,8. В состав нагрузки входят асинхронные двигатели (АД), лампы накаливания (ЛН), преобразователи (П) в следующем соотношении: Р_АД=175 кВт, Р_ЛН=35 кВт, Р_п=140 кВт.

Рис. 3. Расчетная схема.

Решение:

Рис. 4. Схема замещения.

Параметры схемы замещения прямой последовательности

Сопротивление системы х_с, мОм:

Активное r_т и индуктивное x_т сопротивления трансформаторов, мОм: