Пример порядка выполнения работы
Данные по системе, линиям, трансформаторам и двигателям.
Данные по потребителям 10 кВ Данные по потребителям 0,4кВ
Uн = 0,4 кВ
2. Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения
Расчет ведем в именованных единицах, точным методом
Расчет эквивалентных сопротивлений
Сопротивление системы:
Uc – напряжение на шинах системы
Sк.з – мощность короткого замыкания
2.1 Сопротивление воздушной линии электропередачи:
Xo – удельное реактивное сопротивление ВЛ
l – длина ВЛ
Определим максимально рабочий ток ВЛ
Где К = 0,7 – допустимый коэффициент нагрузки силового трансформатора.
Данные элементам первичной схемы
Трансформатор
Т1-2 ТДН – 40 МВА 110/10,5 кВ Т3-4 ТДН – 10 кВА 10/0,4
Uк мин = 9,8 % Uк мин = 9,7 %
Uк ср = 10,5 % Uк ср = 10,5 %
Uк макс = 11,71 % Uк макс = 11,6 %
∆Uрег = ±9х1,78 % ∆Uрег = ±9х1,78 %
Двигатель
М1-2 СДН17-04-10УЗ М3-4 А102 – 2М
КПД = 96,6 % КПД = 94
P =5000 кВт P = 200 кВт
S=5760 кВт U=380 В
UH=10 кВ соsψ=0,91
Uс.ном = 110 кВ – среднее номинальное напряжение
Определим экономическое сечение провода В.Л.
где j = 1,6 А/мм2 – экономическая плотность [2]
Согласно приложения П9 выбираем ближайшее большее сечение S = 95 мм2, берем провод АС-70/11.
Iдоп. = 250 А > Iфорс. = 239 А
Сопротивление трансформатора с РПН, отнесенное к регулируемой стороне высокого напряжения:
Для трансформаторов 110 кВ у которых -ΔUРПН напряжения к.з. uK% меньше среднего, а при +ΔUРПН – больше среднего, значения хТР в именованных единицах, в омах, отнесенных к регулируемой стороне ВН, определяются по выражениям:
Uвн.ср – среднее напряжение, приведенное к стороне высокого напряжения согласно Uвн.ср. = 110 кВ.
2.3 Сопротивление кабельных линий КЛ L3 и L4
Сопротивления кабелей выбираем исходя из экономической плотности тока.
Максимальная нагрузка на кабельную линию L3(L4) с учетом работы АВР
Расчет тока через кабельную линию:
KЗ – коэффициент загрузки трансформатора = 0,8
Экономическое сечение кабеля:
где jэ = 1,5 А/мм2 – экономическая плотность
Принимаем 2 кабеля - 4 х БбШв 185 мм2 с Iдоп= 46 А. r=0,99 Ом/км.
Активное сопротивление
Реактивное сопротивление
длина кабельной линии КЛ3, КЛ4 = 2км.
Сопротивление кабельной линии
ZКЛ3 = ZКЛ4 = (r0 + jx0) =0,99 + j0,08 Ом =
Расчет токов короткого замыкания
Расчет тока короткого замыкания в точке 1
Найдём сопротивление системы
;
Найдем ток трёхфазного короткого замыкания.
;
Найдем ток двухфазного короткого замыкания
;
Расчет токов К.З. в точке К2
где UС – междуфазное напряжение на шинах системы;
хΣК1 – результирующее сопротивление до точки К3.
хΣК1 = хС + хвл = 3,78 +16,8 = 20,58 Ом
Расчет токов короткого замыкания в точке К3
Приведение к нерегулируемой стороне низкого напряжения осуществляется по минимальному. Находим максимально возможный ток короткого замыкания по коэффициенту трансформации:
Найдем ток двухфазного короткого замыкания.
;
Расчет токов короткого замыкания в точке К4
Рассчитываем эквивалентные сопротивления до шин РП
XЭмакс = Xc + XВЛ + Xтр.макс = 3,78+ 16,8 +31,7=52,28 Ом,
Сопротивление кабельной линии
Эквивалентные сопротивления до точки К4
Эквивалентное сопротивление до точки К4
Ток короткого замыкания в точке К4
Найдем ток двухфазного короткого замыкания.
;
Расчет тока короткого замыкания в точке К5
Найдём сопротивление трансформатора Т3 (4)
Найдем ток трёхфазного короткого замыкания.
Максимально возможный ток короткого замыкания в точке К5
Приводим к низкой стороне
Найдем ток двухфазного короткого замыкания.
;
Результаты расчетов токов короткого замыкания сведены в таблицу:
Токи трехфазного короткого замыкания
Точка К.З. | К1 | К2 | К3 | К4 | К5 | |||||
Значение тока | IВН | IНН | IВН | IНН | IВН | IНН | IВН | IНН | IВН | IНН |
max | 17,59 | 3,14 | 2,1 | 1,03 | 10,7 | 0,506 | 5,3 |