Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010




НазваниеМетодические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010
страница4/5
Дата публикации25.07.2013
Размер0.93 Mb.
ТипМетодические указания
lit-yaz.ru > Физика > Методические указания
1   2   3   4   5

^ 2.6. Проверка оборудования на действия токов коротких замыканий

Расчет токов короткого замыкания (КЗ) необходим для проверки электрических аппаратов по условиям динамического действия токов короткого замыкания, а также для проверки проводников и аппаратов по условиям нагрева при коротком замыкании.

Местом короткого замыкания для расчета тока КЗ при проверке элементов системы электроснабжения на термическую и динамическую стойкость является: для электрических аппаратов – точка сразу за ними; для кабельных линий – точка в начале линии. Таким образом, в курсовом проекте расчетными точками должны быть следующие:

  • точка ^ К1 – на РУ 10 кВ (для проверки линейных высоковольтных выключателей ГПП, а также отходящих кабельных линий);

  • точка К2 – на шинах распределительного устройства высокого напряжения цеховой ТП (для проверки высоковольтного оборудования ТП);

  • точка К3 – на шинах РУ 0,4 кВ (для проверки автоматических выключателей, установленных на подстанции, а также отходящих кабельных линий).

Расчет токов КЗ в электрических сетях систем электроснабжения целесообразно производить в именованных единицах.

При составлении схемы замещения необходимо учесть значение сопротивления питающей системы (вся совокупность электроустановок до РУ 10 кВ ГПП). Результирующее эквивалентное сопротивление  определяется, исходя из известной мощности КЗ питающей системы ()



где  – номинальное напряжение (10,5 кВ).

При расчете токов короткого замыкания в распределительных сетях необходимо производить учет активных сопротивлений элементов сети. Тогда активные и реактивные сопротивления линий электропередачи рассчитываются через их удельные значения , а параметры двухобмоточного трансформатора определяются как







где  потери короткого замыкания трансформатора;  – напряжение короткого замыкания трансформатора;  – номинальная мощность трансформатора.

Трехфазное КЗ, характеризующееся максимальными значениями тока, является основным расчетным видом короткого замыкания.

Расчет действующего значения периодической составляющей тока производится по выражению



где  – суммарное сопротивление до точки КЗ.

При расчете токов КЗ принято считать, что максимальное значение тока короткого замыкания наступает через 0,01 с от момента возникновения КЗ. Такой ток, вызывающий в этом случае наибольшие электродинамические усилия, называется ударным и используется для проверки электрических аппаратов и проводников



где  ударный коэффициент. Последний рекомендуется при последовательном соединении элементов определять по формуле



где  – постоянная времени, определяемая по формуле



где  и  соответственно индуктивная и активная составляющие результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ, угловая частота напряжения сети.

Некоторые характерные значения параметров для элементов СЭС приведены в табл. 15.

Таблица 15

Значения ,  и 

Наименование





, с

КЗ за кабельной линией 10 кВ

3

1,4

0,01

КЗ за трансформатором

6,3

1,6

0,02

КЗ на РУ 10 кВ

15

1,8

0,05


Электрические аппараты и проводники, выбранные по условиям нормального режима, должны быть также устойчивыми при электродинамических и термических действиях токов короткого замыкания.

Для электрических аппаратов в качестве справочной информации приводятся значения предельного тока электродинамической стойкости. Аппарат пригоден для установки в данной цепи, если выполняется соотношение



где  – амплитудное значение тока электродинамической стойкости.

Силовые кабели считаются достаточно устойчивой конструкцией к возникающим механическим усилиям и на электродинамическую стойкость не проверяются.

Защитные аппараты дополнительно проверяются также на отключающую способность, т.е. на способность отключить ток КЗ. Эта способность характеризуется номинальным током отключения. Для правильного выбора должно быть выполнено соотношение



где  – номинальный ток отключения защитного аппарата.

Степень термического воздействия тока КЗ на проводники и электрические аппараты определяет тепловой импульс, выделяемый при протекании тока КЗ. Для определения теплового импульса в электрических сетях систем электроснабжения можно воспользоваться следующим выражением:



где  – время протекания тока КЗ (время с момента возникновения КЗ до полного его отключения).

В справочных данных электрического аппарата приводятся значения тока и времени термической стойкости. Аппарат термически стоек, если выполняется условие



где  – ток термической стойкости;  – время термической стойкости.

Для соблюдения условия термической стойкости проводников при КЗ, следует определить минимальное сечение проводника по условию термической стойкости (). Термическая стойкость проводника обеспечивается, если площадь его сечения (S) удовлетворяет неравенству



Если нагрузка проводника до короткого замыкания близка к продолжительно допустимой, то минимальное сечение проводника, отвечающее требованию термической стойкости при КЗ, определяют по формуле



где  – параметр, значения которого приведены в табл. 16.

Таблица 16

Значения параметра  для кабелей

Характеристика кабеля

Значение ,

Ас1/2/мм2

Кабели до 10 кВ включительно с алюминиевыми жилами

90

Кабели и изолированные провода с поливинилхлоридной и резиновой изоляцией с алюминиевыми жилами

75



^ 2.7. Проверка условия срабатывания защиты при однофазном коротком замыкании в сети до 1000 В

В соответствии с требованиями ПУЭ в электрических сетях напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали при коротком однофазном замыкании защитные аппараты должны надежно обеспечивать отключение. В этой связи рекомендуется групповую защиту электроприемников выполнять таким образом, чтобы обеспечивалось отключение группы при однофазных замыканиях в любом из присоединенных электроприемников. При этом время автоматического отключения не должно превышать 5с. Это время определяется по защитной характеристике автомата при однофазном коротком замыкании в наиболее удаленной точке электрической сети. Индивидуальная защита реализуется с помощью аппарата, к которому присоединяется идущая к электроприемнику линия, при этом время срабатывания защиты при однофазном коротком замыкании у электроприемника не должно превышать 0,4 с.

В курсовом проекте указанную проверку следует выполнить для присоединения одного (наиболее удаленного от подстанции) электроприемника. Этим электроприемником должен быть асинхронный электропривод с короткозамкнутым ротором для того, чтобы проявились все особенности выбора автомата для присоединения этого электроприемника к распределительному пункту. Если учесть схему компоновки цеха (рис. 1), то данным электроприемником будет какой-либо станок токарного участка (участок №3), расположенный в левом нижнем углу, при этом подстанция должна находиться сверху (с северной стороны цеха).

Указанный автомат выбирается по следующим условиям:

Условие 1. По нагреву максимальным рабочим током

,

где коэффициент 1,25 необходим для учета разброса защитной характеристики,  – номинальный ток теплового расцепителя;

Условие 2. По несрабатыванию при пусковых токах асинхронного двигателя (принять 5-и кратным от номинального тока)

,

где  – ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата (принять для установки модульный автомат серии ВА47-29 или ВА47-100 с соответствующей защитной характеристикой В, С или D).

Расчетной токовой нагрузкой для рассматриваемого присоединения является потребляемый станком (асинхронным двигателем) из сети полный ток, определяемый по выражению



где  – коэффициент полезного действия асинхронного двигателя, принимаемый равным 0,9.

Для проверки условия срабатывания защиты ток однофазного короткого замыкания определяется приближенно по формуле:



где  – фазное напряжение сети, В;  – полное сопротивление понижающего трансформатора в режиме однофазного короткого замыкания на корпус (Ом), значения которого для распространенных трансформаторов КТП 10/0,4 кВ со схемой соединения обмоток ∆/Y0 приведены в табл. 17;  – полное сопротивление петли фаза-нуль линии до наиболее удаленной точки сети (Ом), определяемое по табл. 18 и табл. 19.

Таблица 17

Расчетное сопротивление трансформаторов

Мощность трансформатора, кВА

400

630

1000

1600

, Ом

0,014

0,009

0,0055

0,0035


Таблица 18

Полное сопротивление петли фаза-нуль четырехжильного кабеля с алюминиевыми жилами и пластмассовой изоляцией, Ом/км

Сечение фазной жилы, мм2

Сечение нулевой жилы, мм2

10

16

25

35

50

16

5,92

-

-

-

-

25

5,19

3,70

-

-

-

35

4,77

3,35

-

-

-

50

-

3,06

2,22

-

-

70

-

-

2,01

1,59

-

95

-

-

-

1,45

1,13


Таблица 19

Полное сопротивление петли фаза-нуль проводок, выполненных проводами

с алюминиевыми жилами с пластмассовой изоляцией, проложенных

в металлических трубах, Ом/км

Сечение провода,мм2

фазного

2,5

4

6

6

10

16

нулевого

2,5

2,5

2,5

4

6

10

Сопротивление

цепи ОКЗ

16,89

11,36

8,3

8,16

5,58

4,1


После определения тока однофазного короткого замыкания у удаленного электроприемника, оценивается кратность этого тока к номинальному току теплового расцепителя автомата по выражению



Если полученная кратность тока больше кратности срабатывания электромагнитного расцепителя, определяемой защитной характеристикой автомата типа В, С или D, то условие срабатывания защиты выполнится, так как автомат отключит ток однофазного короткого замыкания за время не более 0,4 с. В противном случае необходимо увеличить сечения линий с целью увеличения тока однофазного короткого замыкания и выполнения условия срабатывания защиты.
1   2   3   4   5

Похожие:

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания по выполнению курсового проекта с использованием...
Изложены общие указания по курсовому проектированию, приведены задания на проекты, даны методические указания по отдельным этапам...

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания по выполнению дипломного проекта по специальности...
Методические указания по выполнению дипломного проекта по специальности 2712 – Технология продуктов общественного питания (для всех...

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания по выполнению контрольных работ для студентов...
Методические указания предназначены для студентов не дневных форм обучения специальности «Финансы и кредит». В них отражены варианты...

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания по анализу финансового 12 состояния организации 12
Методические указания предназначены для выполнения курсовых работ по дисциплине «Анализ хозяйственной деятельности» для студентов...

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания по выполнению курсовых работ для студентов...
Методические указания по выполнению курсовых работ для студентов заочной форм обучения специальности 08. 05. 02 «Экономика и управление...

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания для студентов всех форм обучения по специальности...
Направленность тематики выпускных квалификационных работ

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconПрограмма ознакомительной практики (Методические указания для 2 курса...
Методические указания предназначены для студентов 2-го курса дневной и 3-го курса заочной форм обучения, специальности «Бухгалтерский...

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технологии программирования»
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 220200 «Автоматизированные системы обработки информации...

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания для выполнения контрольного задания по дисциплине «Теплотехника»
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 150200 (190601. 65) «Автомобили и автомобильное хозяйство»,...

Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 140211 (электроснабжение) всех форм обучения Новосибирск 2010 iconМетодические указания по организации производственной и преддипломной...
Одобрено редакционной комиссией инженерно-экономического института протокол № от 2010 г



Образовательный материал



При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
lit-yaz.ru
главная страница