Электроснабжение сельского населенного пункта

 

.

 

Потеря напряжения в  линии 0,38 кВ при пуске определяется

 

.

 

Заключением об успешности пуска электродвигателя является условие

 

 

Пусковой коэффициент  реактивной мощности равен

 

 

Мощность асинхронного двигателя при пуске равна

 

P_д.пуск= (25,688×0,724)/0,77=24,186 кВт.

 

Потери напряжения в  трансформаторе при пуске асинхронного электродвигателя равны

 

∆U_{л 0,38пуск}= (24,186×12,751)/400=0,771 %.

 

Потери напряжения в  линии 0,38 кВ при пуске двигателя равны

 

∆U_{л 0,38пуск}= ((24186,873×(0,113+0,16))/(144400))×100%=4,592 %

 

Отклонение напряжения на зажимах электродвигателя до пуска 

 

∆U_{л 0,38пуск}=11,273 %

 

Фактическое отклонение напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя при пуске составит

 

δU_{д.пус.ф.}=-16,637 %.

 

Пуск двигателя состоится.

16. Расчёт токов  короткого замыкания

 

По электрической сети и электрооборудованию в нормальном режиме работы протекают токи, допустимые для данной установки. При нарушении  электрической плотности изоляции проводов или оборудования в электрической сети внезапно возникает аварийный режим короткого замыкания, вызывающий резкое увеличение токов, которые достигают огромных значений.

Значительные по величине токи короткою замыкания представляют большую опасность для элементов электрической сои и оборудования, так как они вызывают чрезмерный нагрев токоведущих частей и создают большие механические усилия. При выборе оборудования необходимо учесть эти два фактора для конкретной точки сети. Для расчета и согласования релейной защиты также требуются токи короткого замыкания.

Для расчетов токов короткого  замыкания составляется расчетная  схема и схема замещения которые  представлены на рисунке 16.1 и рисунке 16.2.

 

Рисунок 16.1 - Расчётная  схема для определения токов короткого замыкания.

 

Рисунок 16.2 - Схема замещения  для определения токов короткого  замыкания.

 

Расчет токов  короткого замыкания и высоковольтной сети

Токи короткого замыкания  в высоковольтной сети определяются в следующих точках: на шинах распределительной подстанции, на шинах высокого напряжения наиболее удаленной ТП и на шинах высокого напряжения расчетной ТП-6.

Токи короткого замыкания  определяются методом относительных  единиц. За основное напряжение принимается напряжение, равное U_осн.=1,05U_ном

Ток трехфазного короткого  замыкания определяется по формуле

 

,

 

где Z – полное сопротивление до точки короткого замыкания, Ом.

 

,

 

где r_л – активное сопротивление провода до точки короткого замыкания, Ом;

х_л – реактивное сопротивление провода до точки короткого замыкания, Ом;

х_сист – реактивное сопротивление системы, Ом.

,

S_к – мощность короткого замыкания на шинах высоковольтного напряжения, мВА.

Ток двухфазного короткого  замыкания определяется по формуле

 

.

 

Ударный ток определяется по формуле

 

,

 

где к_уд – ударный коэффициент, который определяется по формуле

 

,

 

где Т_а – постоянная времени затухания определяется по формуле

 

 

Реактивние сопротивление  системы Xсист = 5,923 Ом

В.В. линия № 1

Длина линии 5,385 км

Сопротивление линии Roл = 6,139 Ом

Сопротивление линии Xoл = 2,423 Ом

В.В. линия № 2

Длина линии 2 км

Сопротивление линии Roл = 3,6 Ом

Сопротивление линии Xoл = 0,9 Ом

В.В. линия № 3

Длина линии 1,802 км

Сопротивление линии Roл = 3,244 Ом

Сопротивление линии Xoл = 0,811 Ом

В.В. линия № 4

Длина линии 5,099 км

Сопротивление линии Roл = 9,178 Ом

Сопротивление линии Xoл = 2,294 Ом

В.В. линия № 5

Длина линии 0,5 км

Сопротивление линии Roл = 0,9 Ом

Сопротивление линии Xoл = 0,225 Ом

В.В. линия № 6

Длина линии 2 км

Сопротивление линии Roл = 3,6 Ом

Сопротивление линии Xoл = 0,9 Ом

Н.В. линия № 1

Длина линии 41,492 м

Сопротивление линии Roл = 0,074 Ом

Сопротивление линии Xoл = 0,012 Ом

Н.В. линия № 2

Длина линии 422,385 м

Сопротивление линии Roл = 0,481 Ом

Сопротивление линии Xoл = 0,126 Ом

Н.В. линия № 3

Длина линии 580,345 м

Сопротивление линии Roл = 0,239 Ом

Сопротивление линии Xoл = 0,174 Ом

Н.В. линия № 4

Длина линии 584,663 м

Сопротивление линии Roл = 0,485 Ом

Сопротивление линии Xoл = 0,175 Ом

Сопротивление трансформатора Rтр = 0,002 Ом

Сопротивление трансформатора Xтр = 0,171 Ом

 

Расчёты ведутся для  всех точек, результаты расчётов приведены  в табл. 17.1

Расчет токов  короткого замыкания в сети 0,38кВ

Токи короткого замыкания  в сети 0,38 кВ определяются в следующих  точках: на шинах 0,4 кВ ТП-6 и в конце каждой отходящей линии.

За основное напряжение принимается напряжение, равное U_осн=1,05U_ном Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле, приведенной выше. Полное сопротивление участка сети определяется по формуле

 

,

 

где х_тр – реактивное сопротивление трансформатора, Ом;

r_тр – активное сопротивление трансформатора, Ом.

Реактивное сопротивление  трансформатора определяется по формуле

 

,

 

где U_к.р.% – реактивная составляющая тока короткого замыкания, %; S_ном. – мощность трансформатора 35/0,4 кВА.

Активное сопротивление  трансформатора определяется по формуле

 

,

 

где U_к.а.% – активная составляющая тока короткого замыкания, %;

Ток однофазного короткого  замыкания определяется по формуле

 

 

где z_тр /3 – полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания на корпус, Ом, (табл. 29[1]);

z_п – полное сопротивление петли фазного и пулевого провода, Ом.

 

 

где r_Ф – активное сопротивление фазного провода, Ом;

r_N – активное сопротивление нулевого провода, Ом;

x_Ф – реактивное сопротивление фазного провода, Ом;

x_N – реактивное сопротивление нулевого провода, Ом;

Расчёты ведутся для  точек К4 и К5, результаты остальных  расчётов приведены в таблице 16.1

Ik1(3)= 0,4/10,259 = 3,581

Ik1(2)= 0,866/3,581 = 3,102

Ik2(3)= 0,4/24,672 = 1,489

Ik2(2)= 0,866/1,489 = 1,289

Ik3(3)= 0,4/24,672 = 1,489

Ik3(2)= 0,866/1,489 = 1,289

Ik4(3)= 36,75/0,296 = 1,35

Ik4(2)= 0,866/1,35 = 1,169

Ik5(3)= 36,75/0,344 = 1,16

Ik5(2)= 0,866/1,16 = 1,005

Ik6(3)= 36,75/0,984 = 0,406

Ik6(2)= 0,866/0,406 = 0,352

Ik7(3)= 36,75/0,729 = 0,548

Ik7(2)= 0,866/0,548 = 0,474

Ik8(3)= 36,75/1,036 = 0,386

Ik8(2)= 0,866/0,386 = 0,334

Tak1 = 5,923/0 = 0

Kak1 = 1+exp(-0.01/0) = 1

iудk1 = 1.41*1*3,581 = 5,065

Tak2 = 9,471/3340,673 = 0,002

Kak2 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,029

iудk2 = 1.41*1,029*1,489 = 2,168

Tak3 = 9,471/3340,673 = 0,002

Kak3 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,029

iудk3 = 1.41*1,029*1,489 = 2,168

Tak4 = 0,171/0,747 = 0,228

Kak4 = 1+exp(-0.01/0,228) = 1,957

iудk4 = 1.41*1,957*1,35 = 3,737

Tak5 = 0,183/24,198 = 0,007

Kak5 = 1+exp(-0.01/0,007) = 1,267

iудk5 = 1.41*1,267*1,16 = 2,08

Tak6 = 0,297/151,944 = 0,001

Kak6 = 1+exp(-0.01/0,001) = 1,006

iудk6 = 1.41*1,006*0,406 = 0,578

Tak7 = 0,345/75,825 = 0,004

Kak7 = 1+exp(-0.01/0,004) = 1,111

iудk7 = 1.41*1,111*0,548 = 0,861

Tak8 = 0,346/153,122 = 0,002

Kak8 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,012

iудk8 = 1.41*1,012*0,386 = 0,552

 

Таблица 16.1- Результаты расчётов токов короткого замыкания

Точка к.з.	r, Ом	х, Ом	Z, ом	Zп, Ом	Та	Куд	I(3)	I(2)	I(1)	iуд
K-1	0	5,923	5,923	0	0	1	3,581	3,102	0	5,065
K-2	10,639	9,471	14,244	0	0,002	1,029	1,489	1,289	0	2,168
K-3	10,639	9,471	14,244	0	0,002	1,029	1,489	1,289	0	2,168
K-4	0,002	0,171	0,171	0	0,228	1,957	1,35	1,169	0	3,737
K-5	0,077	0,183	0,198	0,151	0,007	1,267	1,16	1,005	0,561	2,08
K-6	0,483	0,297	0,568	0,995	0,001	1,006	0,406	0,352	0,183	0,578
K-7	0,241	0,345	0,421	0,591	0,004	1,111	0,548	0,474	0,271	0,861
K-8	0,487	0,346	0,598	1,031	0,002	1,012	0,386	0,334	0,178	0,552

17. Выбор и  проверка аппаратуры высокого  напряжения ячейки питающей линии

 

Согласно ПУЭ электрические  аппараты выбирают по роду установки, номинальному току и напряжению, проверяют  на динамическую и термическую устойчивость. Ячейка питающей линии представляет собой комплектное распределительное устройство наружной или внутренней установки. КРУН комплектуется двумя разъединителями с короткозамыкателями (QS) для создания видимого разрыва цепи при проведении профилактических и ремонтных работ обслуживающим или оперативным персоналом, выключателем нагрузки (QF) и комплектом трансформаторов тока (ТА), которые служат для питания приборов релейной защиты и приборов учёта электрической энергии. Однолинейная упрощённая схема КРУН представлена на рис.

 

Рисунок 17.1 - Однолинейная упрощённая схема КРУН.

 

Для выбора и проверки электрических аппаратов высокого напряжения целесообразно составить  таблицу, куда вносятся исходные данные места установки аппарата и его каталожные данные.

 

Таблица 17.1 - Сравнение  исходных данных места установки, с параметрами выключателя, разъединителя, трансформатора тока

Исходные данные места  установки	Параметры выключателя	Параметры разъединителя	Параметры Трансформатора тока
	Тип ВП-35	Тип РНД(З)-35/1000	Тип ТПОЛ-35
Uном = 35 кВ	35 кВ	35 кВ	35 кВ
Iном =24,106 А	0,4 А	1000 А	400 А
3,581 кА	5 кА	-	-
5,065 кА	16 кА	64 кА	100 кА
	6,3 кА	25 кА	1,6 кА

 

Как видно из таблицы 17.1 параметры всех выбранных аппаратов  удовлетворяют предъявляемым требованиям.

 

18. Выбор и проверка  высоковольтной и низковольтной аппаратуры на подстанции

 

Разъединитель QS1 выбирается по тем же условиям, что и разъединитель  питающей линии: