СОСТАВЛЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
Цель занятия:
Научить учащихся составлять схемы трансформаторных подстанций и схем распределительных устройств 6- кВ
Теоретический материал по теме занятия:
Общие сведения. Главные понизительные подстанции промышленных предприятий бывают закрытого или открытого типа. На подстанциях открытого типа т.е. с открытыми распредустройствами, все или основное оборудование расположено на открытом воздухе, а в подстанции закрытого типа, оборудование установлено в здании. Не зависимо от типа трансформаторной подстанции они состоят из РУ высшего напряжения , силового трансформатора и распределительного устройства низшего напряжения.
По конструктивному исполнению трансформаторные подстанции могут стационарные ( КТП) сборно-разборные ( СКТП) и передвижные (ПКТП).
Распределительным устройством называется электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии и состоящая из коммутационных аппаратов, устройств защиты и автоматики, измерительных приборов, сборных и соединительных шин и вспомогательных устройств.
Подстанционные распределительные устройства 6-10 кВ.До недавнего времени для распределения электроэнергии напряжением 6(10) кВ в качестве распределительных устройств применялись комплектные распределительные устройства для наружной установки: К-37; К-47; К- 49;КРН-10У1; КРУН-6(10)Л и внутренней установки КРУ-2-10-20; КР-10-/31,5; КР-10Д; КВВО-2; КМ-1; КМ-1Ф; КЭ-10/31,5З; КЭ-6(10)/40У3, как правило с масляными выключателями.
|
|
|
Данные распределительные устройства обладают основным недостатком- это наличие масляных выключателей, что увеличивает время простоя основного оборудования за счет частых их ревизий.
В настоящее время на подстанциях находят широкое применение новые распределительные устройства предназначенные для наружной установки типа К-59, а так же и для внутренней установки типа КСО- 298, КСО-389, К-61,К-63, К- 77 и другие с различными высоковольтными выключателями.
В любом распредустройстве 6-10 кВ должны быть обязательноследующие ячейки: вводная, трансформатора собственных нужд и трансформатора напряжения, РУ отходящих линий, секционная ( для 2-х трансформаторной подстанции ) и конденсаторная ячейка.
Схемы главных цепей применяемое оборудование и их характеристика приведены в п.3.
Задание 1. Выбрать распределительное устройство для следующей нагрузки с потребителями 2- ой категории. Потребителями являются:
Четырк двигателя мощность 2500 кВт с соsφ = 0,92 и η = 0,87. Uном =10 кВ.
Две трансформаторных подстанции мощностью 1600 и две по 2500 кВА.
Задание 2. Выбрать распределительное устройство для следующей нагрузки
|
|
|
Две трансформаторных подстанции с мощностью трансформаторов 1000 кВА; и по одной мощность 1600, 2500 и 400 кВА.
Привести технические характеристики применяемого оборудования и составить одно линейную схему.
Практическое занятие № 7
РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЛИНИЯХ СВЫШЕ 1000 В
Цель занятия:
Научить учащихся производить расчет токов короткого замыкания линий электропередач
Теоретический материал по теме занятия:
Согласно схеме линий электропередач
Рисунок 7.1 – Схема линий электропередач
Пример. Определить токи короткого замыкания в расчетных точках для схемы распределения электроэнергии рис. 7.1.
Дано: Данные для расчета токов короткого замыкания приведены в примере практических занятиях 8.Токи КЗ I(3)КЗ макс/I(3)КЗ мин= 8,0/5,0 кА.
Решение.Расчет выполняем в системе относительных базисных величин.
Согласно расчетной схемы рис.10.1 составляем схему замещения для расчета токов КЗ ( рис. 10.2 ).
Рисунок - 7.2 Расчетная схема
Рисунок 7.3 - Схема замещения электрической сети
для расчета токов КЗ
1. Принимаем базисную мощность 
МВА.
2. Определяем максимальную и минимальную мощность короткого замыкания на стороне 35 кВ КТП – 4000/35/6:
|
|
|
, МВА;
, МВА,
где Uc = 1,05 Uн = 1,05×35 = 36,75 кВ – среднее напряжение.
3. Относительные базисные сопротивления системы (на схеме замещения рис.1.2 – элемент № 1)
4.
, о. е.;
, о. е.
5. Относительное базисное сопротивление трансформатора ТМН-4000/35/6 (на схеме замещения элемент № 2)
, о. е.,
где 
- напряжение короткого замыкания трансформатора по справочной литературе Sном, тр = 4,0 МВА – номинальная мощность трансформатора.
5. Базисный ток в сети 6 кВ карьера
, кА
где 
кВ.
6. Результирующее относительное базисное сопротивление от системы до точки К2
, о.е.;
, о. е.
6. Ток КЗ в точке К2 от электрической системы в любой момент времени
кА;
кА.
7. Относительное базисное сопротивление участка № 1 воздушной (ВЛ) линий
Х*ВЛ(б)=Худ.ВЛ Sб/ U2б =0,4∙1,2 100/ 6,32 = 1,21, о.е.,
где Худ.= 0,4 Ом/км – удельное индуктивное одного километра воздушной линии электропередачи, принимаемое в упрощенных расчетах одинаковым для любых сечений проводников; для кабельных линий Худ.= 0,08 Ом/км.
В табл. 7.1 приводятся относительные базисные сопротивления для всех участков линий расчетной схемы.
|
|
|
Таблица 7.1 - Сопротивления участков линий
|
|
|
|
| |||
| Номер участка сети | Номер элемента на схеме замещения | Длина ВЛ или КЛ, км | худ, Ом/км | Sб, МВА | Uб, кВ | 
|
| ВЛ | 3 | 1,2 | 0,4 | 100 | 6,3 | 1,21 |
| 2 КЛ | 4 | 0,25 | 0,08 | 100 | 6,3 | 0,05 |
| 3К Л | 5 | 0,5 | 0,08 | 100 | 6,3 | 0,1 |
8. Относительное базисное сопротивление асинхронного двигателя № 1
9.
, о.е.,
где 
- сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя, которое в упрощенных расчетах можно принимать для всех двигателей одинаковым равным 0,2 о.е.;
МВА,
где Рном = 250кВт - номинальная мощность электродвигателя кВт; cosjн = 0,9 - номинальный коэффициент мощности электродвигателя.
В табл. 7.2 приводится относительное базисное сопротивление высоковольтного электродвигателя .
Таблица 7.2 - Относительное базисное сопротивление электродвигателея
|
| |||||||
| Механизм, в котором стоит двигатель | Номер элемента на схеме замещения | Х"d | Pн, кВт | cosjн | Sн, МВА | Sб, МВА |  о.е.
|
| Насос | 13 | 0,2 | 250 | 0,9 | 0,278 | 100 | 71,942 |
10. Результирующее базисное относительное сопротивление от двигателя до точки короткого замыкания К2 по схеме замещения
Х*рез.(б) = 71,94 +1,21+ 0,1 = 73,25, о. е.
11. Относительное начальное значение периодической составляющей тока КЗ 1 в точке К2 от электродвигателя
, о. е.
12. Относительное номинальное начальное значение периодической составляющей тока КЗ от электродвигателя
, о. е.
13. Коэффициенты затухания периодической составляющей тока КЗ для моментов времени 0; 0,05; 0,1; 0,2 с. по кривым рис. 7.4 (для асинхронных двигателей) и рис. 7.5 ( для синхронных двигателей):
; 
; 
.
Рис. 7.4. - Типовые кривые для асинхронных электродвигателей
.
Рис. 7.5. - Типовые кривые для синхронных электродвигателей
14. Периодические составляющие тока КЗ от от двигателя для моментов времени 0; 0,05; 0,1; 0,2 с
, кА;
, кА
, кА
, кА
= 0, кА при времени t = ¥ ток от асинхронного двигателя принимается равным нулю.
15. Ток ударный
iу = 2,55 Iпt=0 = 2,55×0,106 = 0,27 кА.
16. Мощность короткого замыкания в период времени t = 0,2
МВА.
Результаты расчета приведены в табл.7.3
Таблица 7.3 - Расчет токов КЗ
|
|
|
|
|
|
| ||||||
| № п/п | Точка КЗ | Место КЗ | Режим КЗ | Uн, кВ | Iб, кА | Х*рез(б) | Генерирующие ветви | Относительные величины | |||
| наименование | Sн, МВА | E"*0(б) | I*п0(б) | I*п0(ном) | |||||||
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1 | К1 | РУ 35 | max | 110 | - | 0,1964 | Система | ∞ | - | - | - |
| 2 | min | 110 | - | 0,3142 | Система | ∞ | - | - | - | ||
| 3 | К2 | РУ6 | max | 6 | 9,16 | 2,072 | Система | ∞ | - | - | - |
| 4 | min | 6 | 9,16 | 2,189 | Система | ∞ | - | - | - | ||
| 5 | - | 6 | 9,16 | 73,252 | АД | 0,278 | 0,96 | 0,0131 | 4,714 | ||
| 6 | max | 6 | - | - | Сумма | - | - | - | - | ||
| 7 | min | 6 | - | - | Сумма | - | - | - | - | ||
| 8 | К3 | РУ КТП | max | 6 | 9,16 | 3,332 | Система | ∞ | - | - | - |
| 9 | min | 6 | 9,16 | 3,45 | Система | ∞ | - | - | - | ||
| 10 |
| 6 | 9,16 | 3,45 | АД | 0,278 | 1,074 | 0,0131 | 4,712 | ||
| 11 | max | 6 | - | - | Сумма | - | - | - | - | ||
| 12 | min | 6 | - | - | Сумма | - | - | - | - | ||
Продолжение табл. 7.3
| № п/п | Коэффициенты затухания | Токи КЗ, кА | S0,2, МВА | ||||||||
| γt=0 | γt=0,05 | γt=0,1 | γt=0,2 | Iпt=0 | Iпt=0,05 | Iпt=0,1 | Iпt=0,2 | Iпt=∞ | iу | ||
|
| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
| 1 | - | - | - | - | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 13,38 | 56,70 |
| 2 | - | - | - | - | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 11,85 | 50,22 |
| 3 | - | - | - | - | 4,421 | 4,421 | 4,421 | 4,421 | 4,421 | 11,27 | 48,18 |
| 4 | - | - | - | - | 4,185 | 4,185 | 4,185 | 4,185 | 4,185 | 10,67 | 45,60 |
| 5 | 0,92 | 0,425 | 0,25 | 0,08 | 0,110 | 0,051 | 0,030 | 0,010 | - | 0,282 | 0,105 |
| 6 | - | - | - | - | 4,531 | 4,472 | 4,451 | 4,430 | 4,421 | 11,55 | 48,28 |
| 7 | - | - | - | - | 4,295 | 4,236 | 4,215 | 4,194 | 4,185 | 10,95 | 45,71 |
| 8 | - | - | - | - | 2,749 | 2,749 | 2,749 | 2,749 | 2,749 | 7,01 | 29,96 |
| 9 | - | - | - | - | 2,655 | 2,655 | 2,655 | 2,655 | 2,655 | 6,77 | 28,93 |
| 10 | 0,875 | 0,415 | 0,22 | 0,07 | 0,105 | 0,050 | 0,026 | 0,008 | - | 0,001 | 0,000 |
| 11 | - | - | - | - | 2,854 | 2,799 | 2,775 | 2,757 | 2,749 | 11,27 | 48,18 |
| 12 | - | - | - | - | 2,761
| 2,705 | 2,681 | 2,663 | 2,655 | 10,67 | 45,60 |
Продолжение табл. 7.3
| № п/п | Точка КЗ | Место КЗ | Режим КЗ | Uн, кВ | Iб, кА | Х*рез(б) | Генерирующие ветви | Относительные величины | |||
| наименование | Sн, МВА | E"*0(б) | I*п0(б) | I*п0(ном) | |||||||
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 13 | К4 | РУ АД | max | 6 | 9,16 | 3,382 | Система | ∞ | - | - | - |
| 14 | min | 6 | 9,16 | 3,5 | Система | ∞ | - | - | - | ||
| 15 | - | 6 | 9,16 | 73,252 | АД | 0,278 | 0,96 | 0,0131 | 4,714 | ||
| 16 | max | 6 | - | - | Сумма | - | - | - | - | ||
| 17 | min | 6 | - | - | Сумма | - | - | - | - | ||
Продолжение табл. 7.3
| № п/п | Коэффициенты затухания | Токи КЗ, кА | S0,2, МВА | ||||||||
| γt=0 | γt=0,05 | γt=0,1 | γt=0,2 | Iпt=0 | Iпt=0,05 | Iпt=0,1 | Iпt=0,2 | Iпt=∞ | iу | ||
| 13 | - | - | - | - | 2,708 | 2,708 | 2,708 | 2,708 | 2,708 | 6,9065642 | 29,52 |
| 14 | - | - | - | - | 2,617 | 2,617 | 2,617 | 2,617 | 2,617 | 6,6737143 | 28,52 |
| 15 | 0,845 | 0,409 | 0,21 | 0,069 | 0,101 | 0,049 | 0,025 | 0,008 | - | 0,259 | 0,090 |
| 16 | - | - | - | - | 2,810 | 2,758 | 2,734 | 2,717 | 2,708 | 7,165 | 29,61 |
| 17 | - | - | - | - | 2,719 | 2,666 | 2,642 | 2,625 | 2,617 | 6,932 | 28,615 |
Практическое занятие № 8
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 486; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!