Электроснабжение поселка

8. Расчет токов короткого замыкания

Расчет производен в именованных единицах исходя из приведенной в задании величины тока короткого замыкания в точке К₁.  Элементы схемы представлены полным сопротивлением или индуктивным сопротивлением x, если активное сопротивление r составляет менее 10% от полного сопротивления.

           Исходя из схемы сети 10/0,38 кВ (рис. 7.1.) составлена эквивалентная схема (рис. 7.2).

Рисунок 6. – Схема сети 10/0,38 кВ

Рисунок 7. – Эквивалентная схема сети 10/0,38 кВ

Рассчитаны сопротивления элементов сети.

              Система

              ВЛ-10 кВ

КП – 095 – 13. ПЗ

Лист

  20

  Изм.

Лист

№  докум.

Подпись

Дата

ТП 10/0,4

Где: U_к% – напряжение короткого замыкания трансформатора;

        U_н – номинальное напряжение трансформатора (принимается равным          вторичному напряжению, так как сопротивление трансформатора используется для расчета тока к.з. со стороны 0,4 кВ);S_н – номинальная мощность трансформаторной подстанции.

Рассчитываем токи трехфазного  короткого замыкания.

Точка К₂

Точка К₃

Сопротивление (X_сист + z_ВЛ10) приводим к напряжению 0,4 кВ, умножив его на квадрат коэффициента трансформации .

КП – 095 – 13. ПЗ

Лист

  21

  Изм.

Лист

№  докум.

Подпись

Дата

9. Расчет и выбор аппаратов защиты ВЛ-0,38 кВ и трансформатора 10/0,4 кВ.

Для защиты силового трансформатора 10/0,4 кВ со стороны 10 кВ установлены плавкие предохранители. Для защиты ВЛ-0,38 кВ применяются автоматические выключатели.

9.1 Выбор плавких предохранителей 10 кВ.

Номинальное напряжение плавкого предохранителя должно быть равно 10кВ.

U_нп = 10 кВ.

           Выбираем номинальный ток плавкой  вставки по условиям отстройки  от бросков намагничивающего  тока трансформатора в зависимости  от его мощности..

          Проверяем по предельному отключаемому току

I_по ≥ I_к2⁽³⁾ ≥ 0,8 кА,

Где: I_по – предельное значение тока, которое может отключить предохранитель; 

          I_к2⁽³⁾ – ток трехфазного короткого замыкания в т. К₂.

        Выбираем предохранитель ПКТ-10/50 с плавкой вставкой на 50 А.

9.2 Выбор автоматического выключателя.

Номинальное напряжение автомата должно быть не менее 380В

U_на ≥ 380 В.

Номинальный ток теплового расцепителя

 I_нт ≥ К_нI_рн ≥ 1*219 ≥ 219 А,

Где: К_н – коэффициент учитывающий характер нагрузки электродвигателей, если условия работы электродвигателей неизвестны,

       К_н принимается равным 1;

       I_рн – ток нагрузки, равен току на головном участке линии 1 (I_рн = I_1-2).

Проверяем по устойчивости к отключению максимальных токов  короткого замыкания в месте  установки автомата

I_{пр отк} ≥ I_к3⁽³⁾ ≥ 8,63 А

         Выбираем автомат: ВА 88-32

         Все условия соблюдаются.

КП – 095 –13. ПЗ

Лист

  22

  Изм.

Лист

№  докум.

Подпись

Дата

9.3 Согласование по условиям селективности.

По условиям селективности  время перегорания плавкой вставки  должно соответствовать условию

t_пр ≥ (t_ав + Δt) ≥ 0,32с.,

Где: t_ав – время перегорания плавкой вставки предохранителя при к.з. на стороне 0,4 кВ;

       Δt – минимальная ступень селективности (при согласовании плавкой вставки с автоматом Δt = 0,3 с.;

Для определения t_ав надо рассчитать ток на шинах 0,4 кВ (т. К₃) приведённый к напряжению 10 кВ, то есть определить какой ток будет протекать по шинам 10 кВ при к.з. на шинах 0,4 кВ.

Где: I_к3⁽³⁾ – ток трехфазного короткого замыкания в т. К₃;

        К  = 10/0,4 = 25 – коэффициент трансформации  трансформатора 10/0,4 кВ.

По время-токовым характеристикам определяем время горения плавкой вставки при токе к.з. равным 345,2 А.

T_пр = 1 с. > 0,32 с.

Условие выполняется.

t_пр ≤ 5 с.,

Проверяем по условию термической  стойкости трансформатора к токам  короткого замыкания 

КП – 095 – 13. ПЗ

Лист

  23

  Изм.

Лист

№  докум.

Подпись

Дата

Определяем номинальный  ток для трансформатора мощностью 160 кВА

тогда к = 345,2/14,9 = 14,9; t_к = 900/14,9² = 4,05 с.

0,4<4,05<5.

Условие выполняется

Чтобы проверить  выполнение этого условия при всех возможных значениях тока, была построена карта селективности.

Рисунок 8.–Карта селективности

КП – 095 – 13. ПЗ

Лист

  24

  Изм.

Лист

№  докум.

Подпись

Дата

10. Заключение

В ходе выполнения курсового  проекта – разработана система электроснабжения сельского населенного пункта, включающую в себя воздушную линию электропередачи 10 кВ, трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ, воздушные линии электропередачи 0,38 кВ.

Для достижения цели  решены следующие задачи:

1. Выбрана трасса и конструктивное исполнение ВЛ-10 и 0,38 кВ, рассчитано сечение проводов этих линий.

2. Определено количество, места установки и мощность ТП 10/0,4 кВ, выбран их тип и конструктивное исполнение.

3. Рассчитаны и выбраны аппараты защиты ВЛ-0,38 кВ и трансформатора 10/0,4 кВ.

            Это позволило приобрести опыт  решения конкретных инженерных  задач в области электроснабжения, а также навыки оформления  текстовых и графических документов.

КП – 095 – 13. ПЗ

Лист

  25

  Изм.

Лист

№  докум.

Подпись

Дата

11. Список используемой литературы

1. Правила устройства электроустановок / Минэнерго РФ. 7-е изд. , перераб. и доп. М.: ЗАО «Энергосервис», 2013.

2. РД 34.20.187 (СО 153–34.203187) Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения.

3. Лещинская Т.Б., Наумов И.В. Электроснабжение сельского хозяйства/ Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, М.: Колос, 2008.–655с.

4. Техническая информация. Комплектные трансформаторные подстанции киоскового типа мощностью от 25 до 1000 кВА. ООО «Сторге».

 5. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Электроснабжение»

КП – 095 – 13. ПЗ

Лист

  26

  Изм.

Лист

№  докум.

Подпись

Дата