Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия

 

Обозначения: Jр.о.- расчетное значение тока трехфазного к.з. в момент времени tр.о.; номинальный ток термической стойкости Jном.т.с.. Аналогично проверяем все оставшиеся выключатели. В случае не выполнения хотя бы одного из условий выключатель подбирается заново.

 

           Таблица 7 Выключатели  

№	Тип выключателя	Uн, кВ	Iн, А	Iо, кА
1	ВМПЭ-10-31,5/630 Т3	10	630	31,5
2	ВМПЭ-10-3150-31,5	10	3150	31.5
3	ВВ-10-20/630УЗ	10	630	20
4	ВВ-10-20/630УЗ	10	630	20
5	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
6	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
7	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
8	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
9	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
10	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
11	ВММ-10А-400-10ЭУ2	10	400	10
12	ВММ-10А-400-10ЭУ2	10	400	10
13	ВВ-10-20/630УЗ	10	630	20
14	ВВ-10-20/630УЗ	10	630	20
15	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
16	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
17	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
18	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
19	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
20	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
21	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
22	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
23	ВМПЭ-10-31,5/630 Т3	10	630	31,5
24	ВМПЭ-10-3150-31,5	10	3150	31.5
25	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
26	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
27	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
28	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
29	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
30	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
31	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
32	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
33	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
34	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
35	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
36	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
37	ВММ-10А-400-10ЭУ2	10	400	10
38	ВММ-10А-400-10ЭУ2	10	400	10
39	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
40	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
41	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
42	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
43	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
44	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
45	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
46	ВММ-10-320-10ТЗ	11	320	10
47	ВМПЭ-10-3150-31,5	10	3150	31.5

 

 

Выбор разъединителей

 

           Таблица 8 Разъединители

 

№	Тип разъединителя	Uн, кВ	Iн, А
1	РЛН-10/400УЗ	10	400
2	РВР-10/2500У2	10	2500
3	РЛН-10/600УЗ	10	600
4	РЛН-10/600УЗ	10	600
5	РЛН-10/200УЗ	10	200
6	РЛН-10/200УЗ	10	200
7	РЛН-10/400УЗ	10	400
8	РЛН-10/400УЗ	10	400
9	РЛН-10/400УЗ	10	400
10	РЛН-10/400УЗ	10	400
11	РЛН-10/400УЗ	10	400
12	РЛН-10/400УЗ	10	400
13	РЛН-10/200УЗ	10	200
14	РЛН-10/200УЗ	10	200
15	РЛН-10/400УЗ	10	400
16	РЛН-10/400УЗ	10	400
17	РЛН-10/200УЗ	10	200
18	РЛН-10/200УЗ	10	200
19	РЛН-10/200УЗ	10	200
20	РЛН-10/200УЗ	10	200
21	РЛН-10/200УЗ	10	200
22	РЛН-10/200УЗ	10	200
23	РЛН-10/400УЗ	10	400
24	РВР-10/2500У2	10	2500
25	РЛН-10/200УЗ	10	200
26	РЛН-10/200УЗ	10	200
27	РЛН-10/200УЗ	10	200
28	РЛН-10/200УЗ	10	200
29	РЛН-10/400УЗ	10	400
30	РЛН-10/400УЗ	10	400
31	РЛН-10/200УЗ	10	200
32	РЛН-10/200УЗ	10	200
33	РЛН-10/400УЗ	10	400
34	РЛН-10/400УЗ	10	400
35	РЛН-10/400УЗ	10	400
36	РЛН-10/400УЗ	10	400
37	РЛН-10/400УЗ	10	400
38	РЛН-10/400УЗ	10	400
39	РЛН-10/200УЗ	10	200
40	РЛН-10/200УЗ	10	200
41	РЛН-10/200УЗ	10	200
42	РЛН-10/200УЗ	10	200
43	РЛН-10/200УЗ	10	200
44	РЛН-10/200УЗ	10	200
45	РЛН-10/200УЗ	10	200
46	РЛН-10/200УЗ	10	200
47	РВР-10/2500У2	10	2500

 

 

 

Выбор и проверка трансформаторов тока.

 

            Таблица 9 – Выбор  и проверка трансформаторов тока типа ТПЛ-10.

Проверяемая величина	Формула	Iн=300 А
Нормальный первичный ток, А	Jном. т.т. ³  Jном.у.	300 ³ 210.35
Номинальное напряжение, кВ	Uном. т.т. ³  Uном.у.	10>6

 

          Таблица 10 Трансформаторы тока

 

№	трансформатор тока	Uн, кВ	Iнперв, А	Iнвтор, А
1	ТПЛ-10	10	300	5
2	ТПЛ-10	10	300	5
3	ТЛ10	10	3000	5
4	ТПЛК-10	10	600	5
5	ТВЛМ-6	6	100	5
6	ТВЛМ-6	6	300	5
7	ТВЛМ-6	6	100	5
8	ТВЛМ-6	6	400	5
9	ТПЛ-10	10	100	5
10	ТПЛ-10	10	300	5
11	ТПЛ-10	10	150	5
12	ТПЛ-10	10	300	5
13	ТПЛ-10	10	300	5
14	ТЛ10	10	3000	5
15	ТВЛМ-6	6	150	5
16	ТВЛМ-6	6	150	5
17	ТВЛМ-6	6	300	5
18	ТВЛМ-6	6	20	5
19	ТВЛМ-6	6	300	5
20	ТВЛМ-6	6	300	5
21	ТВЛМ-6	6	400	5
22	ТПЛ-10	10	200	5
23	ТПЛ-10	10	30	5
24	ТПЛ-10	10	30	5
25	ТПЛ-10	10	100	5

 

Выбор трансформаторов напряжения

            Таблица 11 Трансформаторы напряжения

 

№	трансформатор напряжения	Uн, кВ	Номинальное напряжение обмоток, кВ			Номинальная мощность, кА в классе точности
			ВН	НН (осн)	НН (доп)	0,5	1,0	3,0
1	НТМИ-6	6	6	0,1	0,1/3	75	150	300
2	НТМИ-10	10	10	0,1	0,1/3	150	300	500

 

 

9 Расчет токов короткого замыкания, выбор и проверка электрических  аппаратов, изоляторов и токоведущих  частей

Расчет токов короткого замыкания (КЗ) в проектируемой системе электроснабжения должен выявить величины токов КЗ в точках расчетной схемы, где намечается установка соответствующих высоковольтных и низковольтных аппаратов и производится выбор токоведущих частей (шин и кабелей).

При проектировании системы электроснабжения токи КЗ рассчитывают от источника неограниченной мощности и по расчетным кривым [1].

За расчетную принимают схему длительного режима при условии, что включены все рабочие и резервные источники питания и с учетом подпитки места КЗ от высоковольтных двигателей двух секций при включенном секционном выключателе. Не следует рассматривать параллельный режим работы трансформаторов, если он создается в момент оперативных переключении. В расчетных схемах электроустановок напряжением выше 1000 В обычно принимают во внимание только индуктивные сопротивления электрических машин, силовых трансформаторов, реакторов, воздушных и кабельных линий, токопроводов. Активные сопротивления кабельных линий и цеховых трансформаторов учитывают для удаленных точек КЗ, когда результирующее активное сопротивление составляет более 0,3 от суммарного индуктивного.

В схеме замещения результирующее сопротивление отдельных элементов цепи КЗ выражают в Омах, мегаомах и в относительных единицах, приведенных к базисному напряжению или базисной мощности. За базисные напряжения принимают 0,23; 0,4; 0,525; 0,69; 3,115; 6,3; 10,5; 37; 115; 230 кВ, за базисную мощность - мощность, равную 1. Например, можно принимать системы, генераторов станций, трансформаторов подстанций или число, удобное для расчета – кратное 10 (10, 100, 1000 МВ·А).

Все электрические аппараты, токоведущие части и изоляторы схемы электроснабжения выбирают по условию нормального режима и проверяют на устойчивость действия при КЗ. При этом определение токов КЗ необходимо для следующих целей:

а) проверки элементов системы электроснабжения на динамическую устойчивость (расчет ударного тока КЗ iу и наибольшего значения тока КЗ за первый период I");

б) проверки элементов системы электроснабжения на термическую устойчивость (расчет действующего значения установившегося тока КЗ I∞ и приведенного времени  tп, соответствующего полному току КЗ);

в) проверки выключателей по отключающей способности (расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ It для t=0,2 c - времени отключения выключателя).

Таким образом, результатом расчета токов КЗ является определение следующих величин: iу, I", I∞, tп,I0.2 .

Значение токов КЗ на шинах напряжением 6-10 кВ подстанций промышленного предприятия, как правило, должно быть ограничено величиной, позволяющей применять КРУ серийного промышленного производства. При этом оптимальное значение расчетного тока КЗ должно определяться с учётом двух факторов:

а) обеспечения возможности применения электрических аппаратов с более лёгкими параметрами и проводников возможно меньшего сечения;

б) ограничения отклонений и колебаний напряжения при резкопеременных толчковых нагрузках.

В необходимых случаях расчётную величину тока КЗ определяют на основании ТЭР по минимуму приведённых затрат на ограничение токов КЗ.

 

Расчет токов трехфазного к. з. для схемы с двухобмоточными трансформаторами на стороне 6-10 кВ.

Расчетная схема и схема замещения приведены на рис. . Мощность трёхфазного к.з. питающей системы при максимальном режиме  Sк.с = 1000 МВ×А, Sб = 100 МВА; напряжение к.з. трансформатора  uкВН= 10,5%, uк = 5,5% - для цеховых трансформаторов.

 

Индуктивные сопротивления элементов схемы:

 

Для пунктов 1 и 2 сопротивления считаются в относительных единицах.

1.Сопротивление  системы:

                           ,  

2. Сопротивление  кабельной линии:

     , 

где  х0 – удельное сопротивление воздушной линии, Ом/ км.

 

3. Сопротивление трансформатора мощностью 60 МВ× А

   

 

4. Сопротивление трансформатора мощностью 2,5 МВ× А

        

                     

5. Сопротивление трансформатора мощностью 1,6 МВ× А

 

        

 

 

Расчетное значение тока к.з. для короткого замыкания в точке К1:

1. Ток к.з. от питающей системы определяется из выражения:

,  

2. Значение тока к.з. для короткого замыкания в точке К2: