- •Курсовой проект
- •Введение
- •Характеристика объекта
- •Расчет электрической нагрузки предприятия
- •Определение расчетных электрических нагрузок до 1 кВ в целом по предприятию (корпусу) методом коэффициентов расчетной активной нагрузки (в соответствии с ртм 36.18.32.4-92)
- •Расчет осветительных установок цехов методом удельной нагрузки на единицу площади цеха
- •Расчет числа цеховых трансформаторов
- •2.3.1. Расчет удельной плотности нагрузки низкого напряжения на территории размещения электроприемников предприятия и выбор желаемой номинальной мощности трансформаторов
- •2.3.2. Расчет минимально-допустимого числа цеховых трансформаторов по условию передачи активной мощности на напряжение 0,4 кВ
- •Определение мощности компенсирующих устройств нн и распределение комплектных конденсаторных установок (кку) нн по цтп
- •Определение результирующих нагрузок на стороне 6-10 кВ цеховых подстанций с учетом кку нн и потерь в трансформаторах
- •Расчет электрических нагрузок на напряжении 6-10 кВ
- •2.6.2. Определение расчетной нагрузки на сборных шинах 6-10 кВ ру или гпп методом коэффициентов расчетной активной нагрузки (в соответствии с ртм 36.18.32.4-92)
- •Проектирование схемы внешнего электроснабжения
- •Выбор рационального напряжения связи предприятия с электроэнергетической системой (ээс)
- •Определение расчетной мощности на границе балансового разграничения с энергосистемой
- •Определение мощности средств компенсации реактивной мощности (крм)
- •Выбор мощности трансформаторов гпп с учетом мощности устанавливаемых средств крм
- •Разработка схем ввода электроэнергии на территорию предприятия с выбором места расположения гпп или црп
- •Определение результирующей нагрузки на границе балансового разграничения с энергосистемой при учете потерь в трансформаторах гпп
- •Выбор сечения линии связи предприятия с ээс
- •Проектирование схемы канализации электроэнергии по территории предприятия
- •Построение картограммы электрических нагрузок цехов и обособленных подразделений предприятия
- •Разработка вариантов схем канализации электроэнергии на предприятии с учетом требований по резервированию электроснабжения, как по высокому, так и низкому напряжению
- •Выбор параметров схем канализации электроэнергии на предприятии
- •4.3.1. Выбор кабелей, питающих цтп
- •Технико-экономическое сравнение вариантов канализации электроэнергии на предприятии
- •Выбор оборудования и его проверка по токам к.З.
- •Выбор оборудования
- •Расчет токов к.З. В сети напряжением выше 1000 в
- •Проверка оборудования по токам к.З.
- •Качество электроэнергии в сети напряжением выше 1000 в
- •Расчет потерь напряжения в сети напряжением выше 1000 в и цеховых трансформаторах
- •Оценка отклонения напряжения на зажимах высоковольтных потребителей электроэнергии и шинах низкого напряжения цеховых трансформаторов
- •Выбор схемы пуска высоковольтных двигателей
- •Конструктивное исполнение системы электроснабжения
- •Расчет заземления и грозозащиты подстанции
- •Выбор конструкции и расчет параметров защитного заземления
- •Расчёт молниезащиты
- •Проектирование цехового электроснабжения
- •Характеристика цеха и технические показатели электроприемников
- •Разработка вариантов схем цехового электроснабжения
- •Определение расчетных электрических нагрузок и токов для выбора параметров защитных аппаратов и токоведущих элементов цеховой сети
- •9.3.1. Расчет первого уровня электроснабжения
- •9.3.2. Расчет второго уровня электроснабжения
- •Расчет параметров элементов электроснабжения для вариантов схем электроснабжения цеха
- •9.4.1. Выбор марок распределительных пунктов и шинопроводов
- •9.4.2. Выбор параметров коммутационно – защитных аппаратов и уставок их защиты
- •9.4.3. Выбор сечений проводов и кабельных линий
- •Светотехнический и электротехнический расчет осветительной сети
- •Расчет потерь активной и реактивной мощности и напряжения в цеховой распределительной сети
- •Технико-экономическое сравнение вариантов схемы цеховой сети
- •Проверка оборудования в сети напряжением ниже 1000 в на отключающую способность и чувствительность к токам кз
- •9.8.1. Расчет токов трехфазного к.З. В сети напряжением ниже 1000 в
- •9.8.2. Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 в на отключающую способность
- •9.8.3. Расчет токов однофазного к.З. В сети напряжением ниже 1000 в
- •9.8.4. Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 в на чувствительность к токам кз
- •Распределение мощности конденсаторных установок в цеховой сети напряжением до 1 кВ
- •Анализ качества напряжения цеховой сети и расчет отклонения напряжения для характерных режимов силовых электроприемников (самого мощного и самого удаленного)
- •Проверка перегрузочной способности трансформаторов пусковыми токами
- •Конструктивное исполнение цеховой сети
- •Заключение
- •Библиографический список
Выбор оборудования и его проверка по токам к.З.
Выбор оборудования
На напряжение 6 кВ устанавливаем выключатели ВВТЭ-М-10-12,5/630, выбор которых производится в зависимости от величины тока в послеаварийном режиме (табл. 4.3).
Расчет токов к.З. В сети напряжением выше 1000 в
Все электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом величин этих токов.
При расчете токов КЗ в относительных единицах (на стороне 6-10 кВ) все расчетные данные приводятся к базисному напряжению и базисной мощности. За базисную мощность может быть выбрана мощность системы, суммарная номинальная мощность генераторов станции или трансформаторов.
Рассчитаем токи к.з. на стороне 6 кВ с учетом подпитывающего влияния СД, определим сопротивления двигателя.
Схема замещения системы электроснабжения (рис.6.1) выше 1000 В представляет собой совокупность схем замещения ее отдельных элементов (в основном в виде индуктивных сопротивлений), соединенных между собой в той же последовательности, что и на расчетной схеме. Источники питания (синхронные генераторы и электрическая система) во внешней схеме электроснабжения кроме собственных реактивностей, имеют также и ЭДС (рис.6.2).
Рис.5.1
Рис.5.2
Исходные данные для расчета.
К одной секции подключены следующие СД,кВт:
4х320; 2х1000, 1х11250, 2х1500, 4х630.
В качестве базисных величин произвольно выбираем базисную мощность :и базисное напряжение, приравниваемое к среднему номинальному (по шкале средних напряжений) той ступени напряжения, на которой рассматривается к.з.:; 10,5 кВ.
Базисный ток будем определять по формуле:
Для приведенных ступеней напряжения базисные токи будут соответственно равны:
(для ступени 110 кВ).
(для ступени 6 кВ).
На данном этапе расчета необходимо определить токи к.з. в точках К1 и К2.
Определим параметры схемы замещения.
ВЛ:
Трансформаторы ТР1 и ТР2:
.
Сопротивление и ЭДС системы:
о.е.; ЕС= 1,0 о.е.
Перейдем непосредственно к преобразованиям.
На данном этапе целесообразно рассмотреть только одну секцию, поскольку для другой секции расчет будет идентичен.
Рассчитаем ток к.з. в точке К0, расположенной на шинах ВН ГПП. При этом учитываются сопротивления воздушных линий и системы:
Х2Σ= Х1Σ=
Ток к.з. при EВН=EG= 1,0 о.е.
кА.
При расчете сопротивления нулевой последовательности при к.з. в т. К0 сопротивление нулевой последовательности воздушной линии в среднем 3 раза превышает сопротивление прямой последовательности, поэтому сопротивления всех линий вводим в схему замещения в виде утроенной величины:
Х0Σ=
Дополнительное сопротивление, для однофазного к.з.:
Рассчитываем ток прямой последовательности в фазе А для однофазного к.з.:
Коэффициент взаимосвязи токов, для однофазного к.з.:
.
Ток прямой последовательности в кА:
кА.
Рассчитываем модуль тока поврежденной фазы при заданном несимметричном однофазном КЗ:
кА.
,
где kу– ударный коэффициент, который при расчете токов к.з. в сетях напряжением выше 1000 В можно принять равным 1,8 [14].
Сопротивления трансформаторов повышающей подстанции, воздушных линий и сопротивления системы соединены последовательно, поэтому сопротивление эквивалентное им будет равно
Хэ1=
Схема примет вид, показанный на рис.5.3.
Таким образом, со стороны одного повышающего трансформатора эквивалентная ЭДС и сопротивление внешней цепи будут равны (рис.5.4):
EВН=EG= 1,0 о.е.
xВН=x∑0= 4,79 о.е.
Рис. 6.3
ЕВН ХВН
Рис.5.4
Сверхпереходное значение тока трехфазного КЗ определим как суммарное значение сверхпереходных токов со стороны сети внешнего электроснабжения и подпитывающего влияния двигателей:
где - результирующее значение сверхпереходной ЭДС (см. выше).;
- базисный ток, соответствующий той ступени напряжения, где произошло КЗ:
результирующее сопротивление короткозамкнутой цепи;дополнительная реактивность, включающая в себя сопротивления участка короткозамкнутой цепи – от точки КЗ до шин высокого напряжения понижающего трансформатора ТР1 (рис.5.6).
Ток от двигателей:
где результирующее значение сверхпереходной ЭДС двигателей «внутренней» части схемы СЭС;полное результирующее сопротивление «внутренней» части схемы.
Рис.5.6
Параметры двигателя СД1:
Аналогично вычисляем параметры остальных двигателей (табл. 5.1).
Преобразуем схему к виду (рис.5.7).
Параметры эквивалентного двигателя СД:
Таблица 5.1 – Параметры двигателей
№ |
|
|
|
СД1-4 |
0,16 |
4*0,32/0,9=1,42 |
112,5 |
СД5-6 |
0,124 |
2*1,0/0,9=2,22 |
55,8 |
СД7 |
0,1 |
11,25/0,9=12,5 |
8 |
СД8-9 |
0,118 |
2*1,5/0,9=3,33 |
35,4 |
СД10-13 |
0,12 |
2*0,63/0,9=1,4 |
85,7 |
ЕВН ZΣК1ZСЕДВ
Рис. 5.7
По ранее приведенной формуле находим ток от двигателей:
Таким образом, сверхпереходной ток к.з. равен:
Наибольшее мгновенное значение полного тока КЗ (ударный ток) определим по выражению [15]:
где ударные коэффициенты внешней сети и двигателей. Величиназависит от отношения, то. Величиназависит от мощности двигателя и может быть найдена по кривымдля синхронных двигателей.
(серия СДН, СДИ).
Сопротивления питающей кабельной линии:
,
Ток КЗ в точке К2:
Ударный ток короткого замыкания, кА:
.
где = 1,35 - ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени.