Проектирование трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
p;
Для проверки по термической стойкости требуется расчет значений токов короткого замыкания: однофазного, двухфазного и трехфазного в случаях металлического замыкания и замыкания через дугу для точки в начале и конце кабеля.
При расчете рассматриваем только левую ветвь схемы (рисунок 1), т.к. считаем, что к.з. происходит в нормальном режиме работы системы (секционный выключатель разомкнут), поскольку вероятность наложения к.з. на режим, когда один из трансформаторов выведен из работы, мала.
Не учитываем в расчете изменение периодической составляющей тока и токи подпитки.
Переходное сопротивление дуги и переходных контактов (Rд) определяем по справочным данным в зависимости от мощности трансформатора [2]: при мощности трансформатора 400 МВА сопротивление дуги составляет RД = 10мОм.
.1.1 Схема замещения для расчета токов к.з.
На рисунке 3 приведены схемы замещения на разных ступенях напряжения (рисунок 3, а)) и приведенные к одной ступени (рисунок 3, б)) с указанием точек, которые принимаются за начало (К1) и конец (К2) кабельной линии 1. Из рисунка следует, что и при к.з. в точке К1 и в точке К2 нужно учитывать сопротивление только одного из контактов линии 1, поскольку он попадает в зону к.з.
Параметры схемы замещения были рассчитаны в разделе 1. Полученные значения, приведенные к напряжению 0,4 кВ, сведены в таблицу 2.
Таблица 2 - Параметры схемы замещения, приведенные к 0,4 кВ
Элемент схемы замещенияСопротивления, мОмактивноереактивноеСопротивление системы-Хс = 1,6Кабельная линия 2 (АВВБ-(3х70))Rкл2 =0,175Хкл2 = 0,019Кабельная линия 2 (АВВБ-(3х70)) (нулевая последовательность)R0кл2 =0,419Х0кл2 = 0,068Силовой трансформатор (прямая и обратная последовательность)RТ1 = RТ2 = 5,5XТ1 = XТ2 =17,1Силовой трансформатор (нулевая последовательность)RТ0 =55,6XТ0 = 148,7Трансформатор токаRТТ = 0,03XTT = 0,02Автоматический выключатель А1 (ВА51- 35)Rав2 = 1,1Xав2 = 0,5Автоматический выключатель А3 (ВА51- 37)Rав2 = 0,65Xав2 = 0,17Автоматический выключатель А2 (ВА51-39)Rав1 = 0,41Xав1 = 0,13Сопротивление контакта линии 1Rконт = 0,1-Сопротивление контакта линии 3Rконт = 0,1-Кабельная линия 1 (АВВГ-(3х185 + 1х70))Rкл1 = 8,32Хкл1 = 2,52Кабельная линия 1 (АВВГ-(3х185 + 1х70)) (нулевая последовательность)R0кл2 =39,56Х0кл2 = 9,76Кабельная линия 3(ВВГ-(3х120))Rкл1 = 0,9Хкл1 = 0,35Кабельная линия 3(ВВГ-(4х120)) (нулевая последовательность)R0кл2 =2,7Х0кл2 = 1,55
.1.2 Особенности расчета тока короткого замыкания
Для расчёта токов короткого замыкания принимается ряд допущений:
1)При расчёте тока короткого замыкания можно не учитывать изменение периодической составляющей тока, в связи с небольшой мощностью ЭП по сравнению с мощностью питающей энергосистемы.
Таким образом, предполагается, что напряжение РП неизменно.
2)Так как активное сопротивление больше реактивного, то можно считать что апериодическая составляющая затухает очень быстро.
3)В связи с большим отличием реальных параметров сети от расчётных, точность невелика, поэтому эффект теплового спада можно не учитывать.
)95% замыканий в низковольтных сетях происходят при наличии электрической дуги, сопротивление которой сопоставимо с сопротивлениями элементов сети, поэтому его необходимо учитывать. В связи с небольшой точностью расчета сопротивление(переходное сопротивление) дуги принимается равным 10 мОм.
(Rпер=10 мОм).
5)Остальные 5% замыканий происходят без дуги, но при этом токи короткого увеличиваются по сравнению с токами к/з при дуге, поэтому для отстройки защиты и проверки кабеля тоже производиться расчет токов короткого замыкания в случае, когда электрическая дуга не загорается.
Для проверки кабеля необходимо рассчитать токи короткого в точках 1 и 2, так как они будут разными, затем необходимо выбрать наибольший ток короткого замыкания.
.1.3 Трехфазное к.з. в точке К1
Суммарное активное сопротивление до точки К1 (без сопротивления дуги):
Суммарное реактивное сопротивление до точки К1:
Суммарное активное сопротивление до точки К1 (при замыкании через дугу):
а)трехфазное к.з. в точке К1 без дуги:
;
б)трехфазное к.з. в точке К1 при замыкании через дугу:
.
.1.4 Двухфазное к.з. в точке К1
Значения токов двухфазного к.з. для сети с глухозаземленной нейтралью и фазным напряжением 220 В (линейным напряжением 380 В) определяется по значению тока трехфазного к.з.:
а) двухфазное к.з. в точке К1 без дуги:
;
б) двухфазное к.з. в точке К1 при замыкании через дугу:
.
.1.5 Однофазное к.з. в точке К1
Для определения токов однофазного к.з. требуется сопротивление петли фаза - ноль: ZПТ. Для точки К1 сопротивление петли равно нулю, поскольку для начальной точки кабеля его длина lнач. кл1= 0, т.е. для точки К1 .
Сопротивление токам однофазного короткого замыкания (без дуги):
Сопротивление токам однофазного короткого замыкания (при замыкании через дугу):
а) ток однофазного к.з. в точке К1 (без дуги):
;
б) ток однофазного к.з. в точке К1 (при замыкании через дугу):
.
.1.6 Трехфазное к.з. в точке К2
Суммарное активное сопротивление до точки К2 (без сопротивления дуги):
Суммарное реактивное сопротивление до точки К1:
Суммарное активное сопротивление до точки К2 (при замыкании через дугу):
а)трехфазное к.з. в точке К2 без дуги:
;
б)трехфазное к.з. в точке К2 п?/p>