Проектирование трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?и замыкании через дугу:
.
.1.7 Двухфазное к.з. в точке К2
а) двухфазное к.з. в точке К2 без дуги:
;
б) двухфазное к.з. в точке К2 при замыкании через дугу:
.
2.1.8 Однофазное к.з. в точке К2
Сопротивление петли фаза - ноль для точки К2:
.
а) ток однофазного к.з. в точке К2 (без дуги):
;
б) ток однофазного к.з. в точке К2 (при замыкании через дугу):
.
Значения токов к.з. всех видов замыканий сведены в таблицу 3.
Таблица 3 - Значения токов к.з.
Вид КЗЗначение токов кз, кАв точке К1в точке К2Трехфазноебез дуги11,198,529с дугой8,7946,769Двухфазноебез дуги9,6917,386с дугой7,6165,862Однофазноебез дуги3,3331,905с дугой3,1341,839
Таким образом, максимальное значение тока - ток трехфазного замыкания без дуги (металлического) .
Предельная коммутационная способность автоматического выключателя ВА51-35, выбранного для защиты этой линии, составляет 15 кА (по справочным данным), т.е. этот автомат надежно защищает линию.
.2 Определение минимального сечения по условиям термической стойкости
Проверка термической стойкости кабеля основана на расчёте теплового импульса - количества тепла, которое выделяется в активном сопротивлении при протекании через него тока короткого замыкания за время от начала короткого замыкания до полного погашения дуги при его отключении. Время действия тока зависит от параметров установленной на ТП защитной и коммутационной аппаратуры. Минимально допустимое сечение кабеля по термической стойкости определяется по выражению:
,
где с - постоянная времени апериодической составляющей;откл = 0,015 с - время отключения к.з. выключателем АВ1(ВА51-35);
Ст = 75 - термический коэффициент по справочным данным [6].
Поскольку выбран кабель АВВГ - (3х185+1х70), т.е. сечение фазной жилы 185 мм2 и 185>15,36, то кабель прошел проверку по термической стойкости.
2.3 Проверка по допустимой потере напряжения в нормальном режиме
Модуль полного сопротивления кабельной линии 1:
.
Потеря напряжения:
DU = IномZкл1 = В.
Напряжение на зажимах потребителя:
.
Номинальное напряжение потребителя: Uном = 380 В.
В соответствии с заданием, пуск легкий, т.е. условие, накладываемое на напряжение на зажимах потребителя . В нормальном режиме это условие выполнено, т.к. напряжение на зажимах потребителя превышает даже его номинальное напряжение. Однако значение напряжения не должно быть чрезмерно высоким, поэтому необходимо проверить, чтобы напряжение на зажимах потребителя не превышало номинальное более, чем на 5% (в соответствии с требованиями ГОСТ), т.е. проверить выполнение условия .
,
т.е. , 1,024 < 1,05 - напряжение на зажимах удовлетворяет требованиям по качеству.
.4 Проверка по допустимой потере напряжения при протекании пусковых токов
В соответствии с заданием, кратность пускового тока составляет:
, т.е. А.
Потеря напряжения при протекании пускового тока:
DUп = IпZкл1 = В.
Напряжение на зажимах потребителя:
.
Номинальное напряжение потребителя: Uном = 380 В.
Как было отмечено выше, должны выполняться условия:
. и
, т.е. , 0,8<1,009<1,05 - напряжение на зажимах удовлетворяет требованиям по качеству.
Таким образом, сечение кабеля, выбранное для линии 1 (АВВГ - (3х150+1х70)) прошло проверку по термической стойкости, допустимой потере напряжения в нормальном режиме и при протекании пусковых токов. Кабель АВВГ - (3х150+1х70) окончательно выбран для электроснабжения заданного электроприемника.
3. Элементы конструктивного исполнения
Трансформаторная подстанция является непосредственным источником питания потребителей, поскольку от нее электроэнергия доставляется приемникам по преимущественно кабельным линиям, причем напряжение на выходе ТП соответствует классу напряжения потребителей.
Проектируемая ТП снабжает электроэнергией двигатель циркуляционного насоса, а также несколько других потребителей, заданных виде нагрузок. По конструктивному исполнению эта подстанция является пристроенной к насосной станции.
ТП может строиться виде сборной конструкции из готовых типовых железобетонных элементов: колонн, балок, плит и перекрытий.
Габаритные размеры подстанции - 6850х6250 мм.
В целях снижения капитальных затрат, ТП не имеет встроенного распределительного устройства высокого напряжения (10 кВ). От проектируемой ТП питаются только четыре потребителя и строить РУ 10 кВ было бы экономически нецелесообразно.
ТП состоит из двух трансформаторных камер и распределительного устройства 0,4 кВ.
Внутренний размер трансформаторной камеры - 3000х2400 мм - существенно превышает размеры самого трансформатора (815х1450 мм), что позволяет не только разместить коммутационные аппараты 10 кВ внутри трансформаторной камеры, но и беспрепятственно устанавливать трансформатор, производить его обслуживание и создает хорошие условия естественного охлаждения.
В каждой трансформаторной камере располагаются выбранный трансформатор ТМГ-400/10/0,4, а также выключатель нагрузки, присоединенный к линии 2 напряжением 10 кВ, предохранители ПКТ-101-10-16-12,5. Выключатель нагрузки присоединен к вводам высокого напряжения трансформатора посредством жестких шин (напряж