Описание объекта энергоснабжения и расчет тепловых нагрузок
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
чёт токов короткого замыкания
Расчёт будем производить в относительных единицах принимая базисную мощность Sб=100 МВ•А.
Сопротивление генератора в относительных единицах (10.1[5]):
(8.1)
где Uср =Uб = Uном = 6,3 кВ - базисное напряжение соответствующее напряжению в предполагаемом месте короткого замыкания, и равное среднему напряжению на шинах КРУ.
Тогда:
.
Выбираем удельные сопротивления для кабеля, соединяющего турбогенератор с КРУ:
xуд.= 0,08 мОм/м;
rуд.=0,16 мОм/м.
Тогда сопротивления в относительных единицах для кабельных линий будут (10.3,10.4[5]):
;(8.2)
, (8.3)
где l = 140 м - расстояние от турбогенератора до ячейки КРУ.
Подставив числовые значения в эти уравнения, получим:
Относительное сопротивление системы принимаем:
x*= 0,55.
Схема замещения подключения генератора к электросети котельной изображена на рис. 9.1:
Рис. 8.1 Схема замещения подключения генератора к электросети котельной.
Ток короткого замыкания находится по формуле (10.6[5]):
, (8.4)
Где
А - значение базисного тока.
- суммарное сопротивление схемы, которое определяется по формуле:
.
Тогда ток короткого замыкания будет равен:
А,
который соответственно складывается из тока короткого замыкания со стороны системы и со стороны генератора.
Со стороны системы:
А.
Со стороны генератора:
А.
Ударный ток короткого замыкания с ударным коэффициентом kу = 1,8 будет равен (10.20[5]):
кА.(8.5)
.2 Присоединение турбогенератора
Выберем кабель для подключения турбогенератора в электросеть котельной.
Расчётный ток генератора (9.2[5]):
.(8.6)
кА.
Определим сечение кабеля по экономической плотности тока (9.1[5]), jэ= 1,2 выбираем по таблице П4.9[5]:
мм2.(8.7)
Предварительно выбираем два трёхжильных кабеля 2ЧААШву-10 (3Ч35) (на одну фазу приходится шесть жил) Iдл. = 115 А.
Проверим выбранный кабель по нагреву длительным током после аварийного режима (4.8)[6]:
, (8.8)
где - максимальный расчётный ток генератора (9.5[5]);
.(8.9)
А.
Iдл. = 115•6 = 690 А - максимально-допустимый ток всех шести кабелей.
Следовательно, по данному условию кабель выбран правильно.
Проверим выбранный кабель по второму условию - по термической стойкости.
Тепловой импульс (9.8[5]):
,(8.10)
где Та = 0,01 - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока, определяем из стр.65[5];
tотк= 0,6 c - время отключения тока короткого замыкания, определяем по таблице П4.8[5].
Тогда:
А2•с.
Сечение кабеля по термической стойкости (9.7[5]):
,(8.11)
где к - расчётный коэффициент выбираем по таблице П4.7[5].
Тогда:
мм2.
Так как qт = 140 мм2 < 356=210 мм2, то выбранный ранее кабель проходит по условию термической стойкости.
Итак, окончательно к установке принимаем шесть кабелей ААШву-10 (3Ч35).
Выбираем выключатель по следующим критериям:
- по напряжению:
Uн Uуст;(8.12)
по длительному току (11.1[5])
Iном Iраб.max;(8.13)
по отключающей способности (11.2[5]):
Iоткл. I//,(8.14)
где Iоткл - номинальный ток отключения выключателя (выбирается по каталогу);
I// - действительное значение периодической составляющей начального тока трёхфазного короткого замыкания;
- по динамической устойчивости (11.9[5]):
iу. iпр.с,(8.15)
где iу - ударный ток трёхфазного короткого замыкания (см. пункт 8.1);
iпр.с - предельный сквозной ток выключателя, выбираем по каталогу;
- по термической устойчивости (11.12[5]):
Вк = Iт2 tт ,(8.16)
где Iт - предельный ток термической устойчивости выключателя, выбираем по каталогу;
tт - длительность протекания тока термической устойчивости выключателя, также выбираем по каталогу.
Предварительно выбираем выключатель МГГ-10-3150-45УЗ.
Проверим данный выключатель по вышеописанным критериям.
Uуст= 6300 В < Uном= 10000 В;
А < Iном=3150 А;
Iотк = 45 кА I// = 18 кА;
Iу = 45,8 кА < Iпр.с = 120 кА;
Вк = 1,97108 (см. предыдущий расчёт);
Iт = 45 кА, tт = 4 сек;
;
.
Выбранный выше выключатель МГГ-10-3150-45УЗ удовлетворяет всем условиям.
.3 Расчёт электропотребителей второй секции шин
Произведём расчёт потребителей электроэнергии, присоединённых ко второй секции шин КРУ. Для этого из всех присоединений на шине выберем наиболее мощное, и относительно него произведём выбор кабеля и выключателя.
Наиболее мощным является присоединение - трансформатор ТМ-1000/10.
Расчётный ток определяем по формуле (8.6):
Выбираем кабель по экономической плотности тока которую находим по формуле (8.7):
,
где jэ=1,2 - выбираем по таблице П4.9[5].
Принимаем кабель ААШву-10 (3Ч50), Iдоп = 140 А.
Проверим кабель на аварийную перегрузку (9.6[5]):
, (8.17)
где Кп - допустимая кратность перегрузки (регламентирована в ПУЭ) Кп=1,3, тогда:
Iра - расчётный ток трансформатора, который равен:
(8.18)
где Sнт = 1000 кВ•А - номинальная мощность трансформатора.
Тогда: 182 А > 80,8 А.
Проверим по термической стойкости:
Так как qт = 140 ?/p>