Короткое замыкание в точке к1

Суммарное реактивное сопротивление X1от источника до точки короткого замыкания определяют по формуле

X1= Xс_* + X1_* (8.6)

X1= 3,33+0,18 = 3,51

Суммарное активное сопротивление r1 определяют по формуле

r1_* = r1_* (8.7)

r1 = 2,83

Полное сопротивление Z1 от источника до точки короткого замыкания рассчитывают по формуле

, (8.8)

Ток короткого замыкания Iкз1, кА, определяют по формуле

Iкз1 = Iб1/Z1, (8.9)

Iкз1 = 9,2/4,5 = 2,04 кА

Ударный ток iy1 определяют по формуле

iу1 = КуIкз1, (8.10)

где Ку – ударный коэффициент

Ку = (X1/r1), (8.11) [6, с.358]

Ку = 1

iу1 = 1,3 7 = 3,46 кА

Мощность короткого замыкания Sкз1, MBA, в точке короткого замыкания К1 определяют по формуле

Sкз1 = Sб/Z1^{, (8.12)}

Sкз1 = 100/4,5 = 22,2 МВА

Суммарное индуктивное сопротивление до точки короткого замыкания К2 определяют по формуле

X2= X1+ X2 _*, (8. 13)

X2= 3,51+16,5 = 20,01

Суммарное активное сопротивление r1 до точки короткого замыкания К2 определяют по формуле

r2= r1+ r2 _*, (8. 14)

r2= 2,88 + 5,62 = 8,8

Полное сопротивление Z2определяют по формуле

(8.15)

Ток короткого замыкания Iкз2, кА, определяют по формуле

Iкз2 = Iб2 / Z2, (8.16)

Iкз2 = 144,93/21,85 = 6,6 кА

Ударный ток короткого замыкания Iу2 , кА, определяют по формуле (8.10)

Ку = 1,3

iу2 = Ку2 Iкз2 = 1,41,36,6 = 12,01 кА

Мощность короткого замыкания Sкз2, МВА, определяют по формуле (8.12)

Sкз2 = 100 / 21,85 = 4,57 МВА

Результаты всех расчетов заносят в таблицу 8.1.

Таблица 8.1

Место короткого замыкания	Ток короткого замыкания Iкз, кА	Ударный ток iу , кА	Мощность к.з. Sкз, MBA
К1	2,04	3,46	22,2
К2	7	12,83	4,85

9 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ

При коротком замыкании по токоведущим частям электрооборудования проходят большие токи, вызывая сложные усилия в конструкции оборудования и аппаратов.

Все аппараты и токоведущие части на подстанциях должны быть выбраны по условиям длительной работы при нормальном режиме и проверены по условиям работы в режиме короткого замыкания. Выбранные по нормальным условиям работы токоведущие части должны быть проверенны по термической и динамической стойкости к точкам короткого замыкания.

Выбор выключателя напряжением выше 1000 В Выключатели выбирают по следующим условиям

а) по напряжению установки, кВ

Uуст ≤ Uном, (9.1)

б) по длительному току, А

Imax ≤ Iном, (9.2)

в) по электродинамической устойчивости, кА

iдин ≥ iу, (9.3)

г) по отключающей способности, кА

Iкз ≤ Iоткл, (9.4)

д) по термической стойкости, кА

Вк ≤ I²термtтерм, (9.5)

где Iоткл - номинальный ток отключения, кА;

iдин - ток электродинамической стойкости, кА;

Iтерм - ток термической стойкости, кА;

tтерм — время протекания тока термической стойкости, секундах;

Вк— расчетное значение термической стойкости

Bк = I² кзtпр, (9.6)

где tпр - приведенное время короткого замыкания, с

tпр = tз + tоткл + Tа, (9. 7)

где tз - время срабатывания релейной защиты, с;

tз = 1,1 с

tоткл - время срабатывания привода выключателя при коротком замыкании, с

tоткл = 0,1 с

Та - время действия периодической составляющей тока короткого замыкания, с.

Для распределительной сети напряжением 6 кВ

Та = 0,01 с

tпр = 1,1 + 0,1 + 0,01 = 1,21 c

Максимальный ток трансформатора Imax, А, определяют по формуле

Imax = 1,4Sном/(Uном), (9.8)

где Sном - номинальная мощность трансформатора, кВА;

Sном = 250 кВА

Uном - номинальное напряжение трансформатора (на стороне высшего напряжения), кВ

Uном = 6 кВ

Imax = 1,4250/(6) = 33,71

С учетом основных параметров выбираем масляный выключатель типа ВМПП – 10 – 630 – 20 и составляем сравнительную таблицу расчетных и каталожных данных.

Таблица 9.1

Данные масляного выключателя ВМПП – 10 – 630 – 20
Расчетные	Каталожные
Uном = 6 кВ Imax = 33,71 А Iкз = 2,42 кА iу = 4,09 кА Вк = I²кзtпр = 2,421,21 = 7,09 кА²с	Uном = 10 кВ Iном = 630 А Iоткл = 20 кА iдин = 52 кА I²термtтерм = 20²4 = 1600 кА²с

[3. с. 166]

Разъединитель выбирают по тем же параметрам, что и выключатель, кроме проверки на отключающую способность (условия (9.4)).

Выбираем разъединитель типа РВЗ – 10 / 400 и составляем сравнительную таблицу расчетных и каталожных данных

Таблица 9.2

Данные разъединителя РВЗ – 10 / 400
Расчетные	Каталожные
Uном = 6 кВ Imax = 33,71 А iу = 4,09 кА Вк = I²кзtпр =7,09 кА²с	Uном = 10 кВ Iном = 400 А iдин = 50 кА I²термtтерм = 10²10 = 1000 кА²с

[3, с. 185]

Трансформатор тока выбирают по тем же параметрам, что и разъединитель.

Выбираем трансформатор тока типа ТПЛ – 10 и составляем сравнительную таблицу расчетных и каталожных данных.

Таблица 9.3

Данные трансформатора тока ТПЛ – 10
Расчетные	Каталожные
Uном = 6 кВ Imax 33,71 А iу = 4,09 кА Вк = I²кзtпр = 7,09 кА²с	Uном = 10 кВ Iном = 50 А iдин = КдIн = 2500,05 = 17,63 кА (КтIн)² tтерм = (900,05)² 1 = 20,25 кА²с

10 ВЫБОР ПИТАЮЩИХ КАБЕЛЕЙ

Снижение затрат на сооружение электрических сетей напряжением свыше 1000 В, промышленных предприятий, в большой степени зависит от выбора экономически целесообразного сечения.

Для питания двухтрансформаторной подстанции выбирают кабель и проверяют по минимальному допустимому сечению и по протекающему длительному допустимому току,

Принимаем к прокладке два кабеля (по одному кабелю на каждый трансформатор), проложенные в земле.

Номинальный ток продолжительного режима Iном, А, определяют по формуле

Iном = Sном/(Uном), (10.1)

где Sном - номинальная мощность трансформатора, кВА;

Sном =250 кВА

Uном - номинальное напряжение, кВ;

Uном = 6 кB,

Iном = 250/(6) = 24,08 А

Максимальный расчетный ток Iрасч, А, определяют по формуле

Iрасч = 1,4Iном (10.2)

Iрасч = 1,424,08 = 33,71 А

Экономическое сечение кабеля Sэк, мм², определяют по формуле

Sэк = Iрасч/jэк (10.3)

где jэк - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм²

Для кабелей с бумажной изоляцией с алюминиевыми жилами при Тmax более 5000 часов экономическая плотность тока равна 1,2 А/мм²

Sэк = 33,71/1,2 = 28,1 мм²

Выбираем кабель типа ААШВ сечением (3х35) с допустимым током Iдоп = 105 А.

Выбранный кабель проверяют по допустимому току

I΄доп ≥ Iрасч, (10.4)

где I΄доп — допустимый ток с учетом поправочных коэффициентов определяют по формуле (7.3)

I΄доп = IдопKnlKn2, (10.6)

где Kn1 — поправочный коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды;

Так как кабели проложены в земле ,то температуру окружающей среды принимают равной 15 °С

Kn1 = 1

Кn2 - коэффициент, учитывающий число параллельно проложенных кабелей в земле.

Кn2= 0,9

При числе кабелей равным двум и расстоянии между ними 100 мм

I΄доп = 10510,9 = 94,5 А

Условия выполняется, следовательно, кабель выбран правильно.

Кабель проверяют на термическую стойкость при токах короткого замыкания.

Минимальное сечение кабеля Smin, мм² определяют по формуле (9.13)

Сm - для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми

Сm= 85 жилами

Smin = (2420)/85 = 33,42 мм²

Кабель проходит по минимальному допустимому сечению, следовательно, он термически устойчив.

Выбранный кабель проверяют по потере напряжения исходя из условия

ΔU ≤ 5%

0,1 >5%

Потери напряжения ΔU, %, определяют по формуле

, (10.7)

где Р - общая активная расчетная мощность, кВт;

Р = 283,03 кВт

Q'- общая реактивная расчетная мощность, квар;

Q' = 122,03 квар

х — индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом;

х = 0,08 Ом

r — активное сопротивление кабельной линии, Ом;

r = 0,64 Ом

l - расстояние от ГПП до цеха, км;

l = 0,9 км

Uном — номинальное напряжение, кВ

Uном = 6кВ

Выбранный кабель проходит по всем параметрам.

11 БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА

11. 1Техника безопасности и пожарная безопасность технологического процесса

В производстве химикатов корпуса №4 класса помещения Б,категории надежности взрыво-пожарной работающий персонал обеспечивается следующими средствами индивидуальной защиты: спецодежда хлопчатобумажная (кислотка или шерстяная); обувь кожаная; диэлектрические перчатки; электроинструмент с электроизоляционными рукоятками; противогаз марки БКФ для работы в приямках, колодцах используем изолирующий противогаз марки ПШ-1.

В помещениях обязательно устанавливается пожарное водоснабжение,пожарные извещатели и огнетушители марок ОВП-10,ОУ-5,ОП-5.

11.2 Гражданская оборона

По сигналу «Воздушная тревога», весь работающий персонал приступает к подготовке производства к переводу его на безопасный режим работы и получает средства СИЗ.

По сигналу «Химическое нападение», который подается обычно после сигнала «Воздушная тревога» за исключением техногенных ЧС, персонал надев средства СИЗ укрывается в убежищах, дежурный персонал приступает к аварийной остановки производства.

По сигналу «Угроза радиоактивного заражения» действия рабочего персонала могут протекать по двум схемам:

1. При наличии запаса времени (от 10 и более минут) – приступаем к герметизации помещений и перевода режима работы оборудования на безопасный (экономный) режим.

2. При отсутствии времени, незанятый в производстве персонал укрывается в убежищах, а дежурный персонал надев средства СИЗ переводит оборудование на безопасный режим работы.

Сигнал «Радиоактивное заражение» действие работающего персонала аналогично предыдущему сигналу.

Сигнал «Бактериологическое заражение» персонал надев средства СИЗ укрывается в убежищах, дежурный персонал переводит производство на экономный режим работы.

Сигнал «Угроза затопления» дежурный персонал принимает меры по остановке предприятия и отключает электроэнергию, остальной персонал занимается эвакуацией материальных и культурных ценностей.

Сигнал «Отбой воздушной тревоги» дежурный персонал переводит производство на нормальный режим работы, а остальной персонал занимается ликвидацией последствий ЧС.