Расчет токов КЗ для системы электроснабжения

Составление однолинейной схемы замещения системы электроснабжения. Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения, нахождение активного и реактивного сопротивления. Приведение токов КЗ к базисному напряжению. Расчет токов короткого замыкания.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФИЛИАЛ

государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ имени В.В Куйбышева)в г. Петропавловске-Камчатском

Специальность 140211 Электроснабжение

Кафедра «Промышленной теплоэнергетики и электроснабжения»

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

По дисциплине «Переходные процессы в системах электроснабжения»

Расчет токов КЗ для системы электроснабжения

16 вариант.

Петропавловск - Камчатский 2011г.



Введение

Целью расчетно-графического задания является составление однолинейной схемы замещения системы электроснабжения, расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения, нахождение активного и для КЛ, нахождение полного сопротивления до точек КЗ, расчет токов КЗ.

ток напряжение короткий замыкание



Реферат

Расчету подлежат токи трехфазного КЗ , в различных точках системы, и токи двухфазного КЗ в тех же точках .

Трехфазные КЗ - симметричные КЗ, согласно ПУЭ при выборе элементов защиты кабельных линий , воздушных линий, трансформаторов, электродвигателей. Ведется проверка трехфазного КЗ и двухфазного КЗ.

Перед началом расчёта составляется расчётная схема. На расчётной схеме изображаются все элементы, которые могут оказаться в наиболее тяжелом условии при КЗ. Расчётная схема, параметры элементов являются исходными данными для расчетов. По расчетной схеме составляют электрическую схему замещения, на которой электрические машины, силовые трансформаторы, автотрансформаторы , токоограничивающие реакторы, воздушные и кабельные линии учитываются в виде их индуктивных сопротивлений. На схеме замещения отмечаются все точки, в которых будут рассчитаны токи КЗ, целью выбора аппаратов защиты всех элементов. Для каждого элемента схемы задаются его основные параметры. Например: для ВЛ - удельное сопротивление и её длина, для Тр - его номинальное КЗ , коэффициент трансформации.

После составления схем замещения ведется расчет эквивалентных сопротивлений всех элементов схемы замещения с учетом их реактивных сопротивлений, а для КЛ и ВЛ и с учётом их активных сопротивлений, а так же с учётом РПН Тр.



1. По расчетной схеме составляем однолинейную схему замещения

Рисунок 1. Схему замещения системы электроснабжения

1.1 Описание силового трансформатора ТДНС-16000/35

Структура условного обозначения:

Т - трансформатор трехфазный;

Д - принудительная циркуляция воздуха и естественная

циркуляция масла;

Н - регулирование напряжения под нагрузкой;

С - исполнение трансформатора собственных нужд электростанций.

Его параметры - трехфазной силовой трансформатор с расцепленной обмоткой низкого напряжения собственных нужд. Охлаждение выполнено в виде принудительной циркуляции воздуха и естественной масла. Предназначен для работы в электрических сетях общего назначения, в комплектных трансформаторных подстанциях, для собственных нужд электростанций.

Основные параметры ТДНС-16000/35:

Номинальная мощность	16000 кВА
Номинальное напряжение трансформатора по высокой стороне	35 кВ
Номинальное напряжение трансформатора по низкой стороне	6,0 кВ
Диапазон регулирования устройства с РПН	± 8 * 1,5%
Напряжение КЗ ср.	6,5 %
Напряжение КЗ min.	6 %
Напряжение КЗmax.	6,85%
Потери короткого замыкания	16,5 кВт
Потери холостого хода	2,9 кВт
Ток холостого хода	1,3 %
Номинальная частота тока	50 Гц

Рисунок 2. Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры трансформатора 1 - расширитель; 2 - ввод "О" ВН; 3 - ввод НН; 4 - ввод ВН; 5 - бак

1.2 Основные параметры электроустановки АД-400(Дизельная электростанция)

Структура условного обозначения:

АД - Электроагрегат дизельный;

400 - напряжение 400 В.

Технические характеристики электростанции:

Основная мощность	400/500 кВт/кВА
Резервная мощность	440/550 кВт/кВА
Род тока	переменный
Номинальное напряжение	400 В
Номинальная частота	50 Гц
Номинальный коэффициент мощности (cos f)	0,8



2. Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения

2.1 Расчет эквивалентных сопротивлений ВЛ и max рабочего тока

Сопротивление ВЛ1 и ВЛ2 находим по данным и удельному сопротивлению

-удельное сопротивление линии =ом/км

-длинна ВЛ по заданию =4км

2.2 Максимальный рабочий ток ВЛ

К=0.7-доп. коэффициент нагрузки силового трансформатора

2.3 Ток форсированного режима ВЛ

2.4 Экономическое сечение провода

j =1.4 - экономическая плотность тока А/мм2

Выбираем провод сечением 150мм2. Провод А150. Допустимый ток 440 А.

2.5 Система

Реактивное сопротивление системы находят по мощности К.З. системы

2.5.1 Сопротивления трансформатора с РПН, приведенные к регулировочной стороне ВН. Поскольку у трансформатора есть ступени регулирования, то напряжения обмоток могут принимать max и min значения, считаем трансформатор 2х обмоточным.

2.5.2 Максимально допустимые отклонения на обмотке ВН трансформатора, которые возможно компенсировать с помощью РПН:

- диапазон регулирования устройства РПН

2.5.3 Реальные коэффициенты трансформации

=6.53

5.13

Потери напряжения при КЗ для данного вида трансформатора с РПН.

2.6 Длина кабельных линий КЛ1 и КЛ2.

lКл1 = lКл2 = 1.7 км - от ТР до РП

lКл3 = 150 м = 0,15 км - от РП до электроустановки

Сопротивление КЛ сможем определить после выбора кабеля. Выбор кабеля осуществляется по величине номинального тока, протекающего через кабель, экономической площади сечения кабеля, и по допустимому току, который может протекать по кабелю не длительное время .

2.6.1 Номинальное напряжение КЛ1 и КЛ2.

(присоединен к нижней обмотке трансформатора = 6кВ)

2.6.2 Находим номинальный ток КЛ12.

- максимальная активная нагрузка КЛ

Согласно ПУЭ кроме номинального тока находится ток форсированного режима

2.6.3 Находим сечение кабеля по экономической плотности тока



j =1.4 - экономическая плотность тока А/мм2

Выбираем кабель ОСБГ 3?150 (трехжильный)

Структура условного обозначения:

О - отдельные оболочки поверх каждой фазы;

С - свинцовая оболочка;

Б - Броня из двух стальных лент с антикоррозионным защитным покровом;

Г - отсутствие защитных покровов поверх брони или оболочки.

В системе электроснабжения используются 2 кабеля пи параллельной работе, поэтому результирующее сопротивление кабельной линии КЛ1//2:

(Ом)

(Ом)

Находим полное сопротивление КЛ:

(Ом)

2.6.4. Находим сопротивление КЛ3, которое питает электродвигатель.

Находим полную мощность двигателя:

Номинальный ток двигателя

По величине номинального тока находим экономическое сечение кабельной линии 3

По величине экономическое сеч...