Дипломная работа: Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий на основании технико-экономических расчетов
7.
составляется схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ (рисунок 10.2) и
определяются сопротивления.
Рисунок 10.2
Для кабельных
линий:
Хпкл2 = х0п · L кл2 = 0,15 · 5 = 0,75 мОм
R пкл2 =2 r0 · L кл2 = 2 · 0,085· 5 = 0,85 мОм
R пш = r0 пш · Lш = 0,42 · 2 = 0,84 мОм
Х пш =х0 пш · Lш = 0,42 · 2 = 0,84 мОм
R пкл3 =2 r0 · L кл3 = 2 · 0,27· 150 = 81 мОм
Хпкл3 = х0п · L кл3 = 0,15 · 150 = 22,5 мОм
Z п1 = 20 мОм
R п2 = Rс1 + R пкл2 + R пш + Rс2 = 20 + 0.85 + 0.84 + 25 =
46.69 мОм
Хп2 = Хпкл2 + Х пш = 0,75 + 0,84 = 1,59 мОм
Z п2 =  мОм
R п3 = R п2 + R пкл3 =46,69 + 81 = 127,7 мОм
Хп3 = Хп2 + Хпкл3 = 1,59 + 22,5 = 24,09
мОм
Z п3 = мОм
 = 0,23·10³/ (15 + 81/3) = 5,47 кА
 = 0,22·10³/(46,7 + 81/3) = 2,98 кА
 = 0,22·10³/(129,9 + 81/3) = 1,4 кА
Результаты
расчета токов короткого замыкания представлены в «Сводной ведомости токов КЗ»,
таблица 10.1.
10.1 Проверка
элементов цеховой сети
Для
уменьшения последствий аварий в электрической сети при коротких замыканиях
необходимо обеспечить быстрое отключение поврежденного элемента сети, выбирать
аппаратуру таким образом, чтобы она была устойчивой при кратковременном
воздействии тока короткого замыкания.
Аппараты защиты
проверяют на:
– надежность
срабатывания;
– отключающую
способность;
– отстройку
от пусковых токов.
1. Согласно
условиям по токам короткого замыкания автоматы защиты проверяются:
а) на
отключающуюся способность
1SF:  31 > 1,41·4,48 кА
АII/2:  25 > 1,41·2,82 кА
А1:  12,5 > 1,41·1,81 кА
Автоматы при
коротком замыкании отключаются не разрушаясь.
б) на
надежность срабатывания
1SF:  3,87 ≥ 3·1,28 кА
АII/2:  2,43 ≥ 3·0,4 кА
А1:  1,56 ≥ 3·0,16 кА
Надежность
срабатывания автоматов обеспечена.
в) на
отстройку от пусковых токов. Учтено при выборе К0 для I у(кз) каждого автомата.
I у(кз) ≥ Iп для электродвигателя
I у(кз) ≥ Iпик для распределительного
пункта
2. Согласно
условиям проводники проверяются:
– на
термическую стойкость
КЛ 2 (1СШ
– 1ШР)
 ; 2 х 185 >
40,4 мм²
 (10.1.1)
где  – термический коэффициент,
для алюминия равный 11 [15.72];
 мм²
 - приведенное время
действия токов короткого замыкания, равный 1,7 (1 ступень) [15.72];
КЛ 3 (1ШР
– Трансформатор М2/1)
 ; 120 > 18,9 мм²
 мм²
По
термической стойкости кабельные линии удовлетворяют.
– на
соответствие выбранному аппарату защиты. Учтено при выборе сечение проводника 
220 А >
1·1,25·160 = 200 А 220 А > 200 А
3. Согласно
условиям шинопровод проверяется:
– на
динамическую стойкость:
 (10.1.2)
где  – допустимое механическое
напряжение в шинопроводе, Н/см²;
 – фактическое
механическое напряжение в шинопроводе, Н/см².
Для медных
шин  Н/см, [15.70]
 (10.1.3)
 (10.1.4)
где Ммакс – наибольшей изгибающей
момент, Н·см;
W – момент сопротивления
сечения, см³;
l – длина участка, км;
 - максимальное усилие на
шину, Н.
Момент
сопротивления находим по формуле [15.69]:
W = b·h²/6
Так как Lш = 2 м (расстояние от
начала ответвления), то достаточно иметь один пролет l = 3 м, тогда:
 (10.1.5)
где l – длина пролета между
соседними опорами, см;
а –
расстояние между осями шин, см;
iу – ударный ток короткого
замыкания, трехфазный, кА.
 Н
 см³
Ммакс = 0,125 · 83,6 · 3 · 10²
= 3135 Н·см
 Н/см
(14·10³)
 (0,591·10³)
Шинопровод
динамически устойчив.
– на
термическую стойкость:
Sш ≥ Sш.тс (10.1.6)
где Sш – фактическое сечение
шинопровода, мм²;
Sш.тс – термически
стойкое сечение шинопровода, мм²;
Sш = b·h = 5·80 = 400 мм²
 мм²
где  = 6 = для меди [15.70]
(400 мм²)
Sш ≥ Sш.тс (22 мм²)
Шинопровод
термически устойчив, следовательно, он выдержит кратковременно нагрев при
коротком замыкании до 200ºС.
11.
Релейная защита цехового трансформатора
В условиях
эксплуатации возможны повреждения отдельных элементов системы электроснабжения.
Релейной
защитой
называют комплект специальных устройств обеспечивающий автоматическое
отключение поврежденной части электрической сети, установки.
Релейная
защита и автоматика должны удовлетворять ряду требований, основными из которых
являются селективность, чувствительность, быстродействие, надежность.
Под селективностью
понимается свойство релейной защиты, действующей на отключение, избирать
поврежденный участок и отключать только его. Под чувствительностью релейной
защиты понимается ее способность реагировать на возможные повреждения в
минимальных режимах системы электроснабжения, когда изменение воздействующей
величины (величина, на которую реагирует защита) будет минимальным. В релейной
защите под надежностью понимают свойство устройств выполнять заданные
функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в
течение требуемого промежутка времени. Быстрое отключение КЗ уменьшает
размеры разрушения изоляции и токоведущих частей токами КЗ в месте повреждения,
уменьшает вероятность несчастных случаев, и т.д.
Максимальной
токовой называют защиту, действующую в случаях, когда ток в защищаемой цепи
превышает значение, равное максимальному рабочему току этой цепи. Эта защита
является наиболее надежной, дешевой и простой по выполнению. Ее применяют для
защиты кабельных и воздушных линий при одностороннем их питании, генераторов,
трансформаторов, высоковольтных электродвигателей.
Цеховые
трансформаторы защищают при следующих повреждениях и ненормальных режимах:
– при
междуфазных КЗ в обмотках одной фазы;
– при
междуфазных КЗ в обмотках и на выводах;
– при
замыкании на землю;
– при
внешних КЗ;
– при
перегрузке;
– при
понижении уровня масла.
Для цехового
трансформатора типа ТМН выбираем типы защиты и определяем токи срабатывания
защит и реле цехового трансформатора.
Рассмотрим
защиту цехового трансформатора ТП-31 при междуфазных КЗ в обмотках и на выводах
высокого напряжения, при внешних КЗ, при однофазных КЗ и при перегрузе. ТМН
1000/6/0,4
U1т ном /U2т ном = 6 /0,4 кВ;
I1 ном = S / ·U1т ном (11.1)
I1 ном = 1000/1,73·6 = 96,3 А
I2 ном = S / ·U2т ном (11.2)
I2 ном = 1000/1,73·0,4 = 1445 А
Sт ном = 1000 кВА
1. Защита
трансформатора при междуфазных КЗ в обмотках и на выводах.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
