Мощность короткого замыкания на шинах системы. Число и мощность одного потребителя. Протяженность кабельной линии от шин

Исходные данные

Параметры системы

Мощность короткого замыкания на шинах системы      := 3000МВА

Сопротивление системы, % := 170%

Номинальное напряжение системы           := 35кВ

Протяженность линии электропередачи от шин системы до проектируемой подстанции           Е := 14км

Номинальная мощность

- трансформатора Т1 (Т2)   3 := 6.3 МВА

данные по потребителям б  10 кВ

Номинальное напряжение  := 6.3 кВ

Число и мощность одного потребителя, шт, МВт         п := 6шт         := 2.ОМВт

Коэффициент мощности     соз(ф) 0.85

Протяженность кабельной линии от шин НН ПС           Еклi := 2км дополнительные расчетные данные

А

:= 1.4  экономическая плотность тока

2

ММ

диапазон регулирования напряжения и соответствующие крайним положениям регулятора значения п трансформатора 6300/35 по табл. П-д [

0 := 31.85 кВ  пНОМответвления в крайнем положении 0 := 40.5 кВ    пНОМответвления в крайнем положении +

:= 6.85%         0 := 8.0%        дП := 9%

Выбор сечения кабельной линии КЛI

Рабочий ток линии КЛI в нормальном режиме:

потр    2МВт

3 := соз(ф)     =          0.84     2380.952кВА

потр    —        2000

1 : п(ф)           —        \           218.19

Рабочий ток линии КЛI в максимальном режиме:

1 : 1     = 218.197 218.197 А

Сечение кабеля из условия экономической плотности тока:

1          218.197           2

$ :=     =          155.855 мм

ЭI        14

По табл. 7.10 [ допустимый продолжительный (длительный) ток для трехжильного кабеля с алюминиевыми жилами, прокладываемые в земле, на напряжении 10 кВ:

1 := 340А       340А   1 216А условие выполняется

Выбираем к установке трехжильный кабель сечением  $ := 185 мм

По табл. 7.28 [ выбираем активное и индуктивное сопротивление на 1 км кабеля:

Ом      Ом г := 0.167        Х := 0.073

км       км

Эквивалентное активное и индуктивное сопротивление линии КЛI:

1 := ГОБКЛ1 = 0.1672 0.334 Ом

Х := Х = 0.0732 0.146 Ом

2

Расчет сопротивлений элементов сети     0 З7кВ

Минимальное и максимальное сопротивления системы:

0          372

Х         := Х     1.7       1.03440м

О.75    0.753000

0          372

Х         := Х     =          1.7       0.77580м с.макс С экз   3000

Сопротивление воздушной линии электропередач:

:= 37 кВ          средне номинальное напряжение системы

Ом

Х := 0.4          удельное индуктивное сопротивление влэп км

ХоБлi 0.414

ХлI      =          =2.8Ом

2          1

Минимальное и максимальное сопротивления трансформатора тi (т2):

2

0 0       6.85% 31.852

Х         :=        =          11.0298 Ом

.мин    100%  3          100%  6.3

0 ном.макс     8% 40.52

Х         :           =          20.8286 Ом

.макс   100%  3          100% 6.3

полное сопротивление кабельной линии КЛI:

клi := (к + 0 Э            =          (0.334+ ОI

ср.ном \

клi 11.5204 + 5.0359

з

Расчет токов короткого замыкания в точке К2

Суммарное минимальное сопротивление:

Ешiп.К2 := Хсмин + + мин +

= 1.0344+ + + (11.5204 + 5.0359i) 11.5204 + 19.9001

Еi        22.9942 Ом

Суммарное максимальное сопротивление:

Ешах.К2 := Хс макс +          + макс +

= 0.??58 + + + (11.5204 + 5.0359i) 11.5204 + 29.4403

Еi        31.614Ом

Максимальный и минимальный токи трехфазного короткого замыкания в точке К2, приведенный к стороне ВН:

пс        3510

1 := шiп.К2    =          Л22.9942

п ном.макс        40.510

1 := шах.К2    =          /           0.

Минимальный ток двухфазного короткого замыкания в точке К2, приведенный к стороне ВН:

1 : П 1 =          0.74кА 0.641 кА

Максимальный и минимальный токи трех фазного короткого замыкания в точке К2, приведенные к стороне НН:

0          31.8510

1 := 1 п           =          0.87910           4.444 х 10 А

ср.ном 6.310

п ном.макс        —        40.510

1 : 1 п —        0.7410 4.757 х 10 А

ср.ном 6.310

Минимальный токи двух фазного короткого замыкания в точке К2, приведенный к стороне НН:

п          з ном.макс        —        40.510

1 : 1     —        0.64110           4.121 х 10 А

пер ном          6.310

4

Расчет токов короткого замыкания в точке К1

Суммарное минимальное сопротивление:

Ешiп.К1 := +  = 1.0344 + + 14.8б42

Еi        14.86420м

Суммарное максимальное сопротивление:

Ешах.К1 := Хс маке + х + Хтiмакс =          0.7758 + 2.8 + 20.8286 24.4044

Еi        24.4043 Ом

Максимальный ток трехфазного короткого замыкания в точке К1 приведенный к стороне ВН:

пс        3510

1 := Ешiп.К1  = \

Максимальный ток трехфазного короткого замыкания в точке К1 приведенный к стороне НН:

0 мин  31.85

1 := 1 п           = 1.3595кА 63           6.87ЗкА

ср.ном

Минимальный ток трехфазного короткого замыкания в точке К1 приведенный к стороне ВН:

п ном.макс        40.510

1 := Ешах.К1 = /

Минимальный ток трехфазного короткого замыкания в точке К1 приведенный к стороне НН:

0          40.5

1 := 1 п           = 0.9581 кА    6.159кА

ср.ном

Минимальный ток двухфазного короткого замыкания в точке К1 приведенный к стороне ВН:

1 := 1  =          0.958кА 0.83 кА

Минимальный ток двухфазного короткого замыкания в точке К1 приведенный к стороне НН:

1 : 1     =          6.159кА 5.ЗЗ4кА

5

Расчет защиты трансформатора Т1 Расчет дифференциальной защиты

В качестве основной защиты применяем дифференциальную защиту на основе реле типа дзт-i 1 с магнитным торможением

1) Определяем первичный ток со стороны ВН:

$Т1     6.3.106

1 :        =          98.306А

\

2) Определяем вторичный ток со стороны ВН:

ТА := 12? - выбираем из табл. 5.11 [ трансформатор тока т с данным коэффициентом трансформации

1          98.306

.ксх     =          20 8.514А

ТА.ВН

3) Определяем первичный ток со стороны НН:

$Т1     6.3.106

1 :=     =          577.35А

Гзб.зiо

4) Определяем вторичный ток со стороны НН:

600      - выбираем из [ трансформатор тока тлш с данным коэффициентом трансформации (по табл. П4.5 [

1          577.35

iНоМТ1I :=    =          120      4.811А

5) Определяем ток срабатывания защиты от броска тока намагничивания:

:           =          1.598.306 147.459А

б) Определяем ток срабатывания защиты от броска тока намагничивания:

Iсз

147.459

ТА.ВН            =          20        12.77 А

7) Число витков основной стороны расчетное:

Рер      —        100

цт        :           —        7.831 вит осн.расч         1277

ср.осН

Округляем до ближайшего меньшего значения  факт := 7 вит б

8) Число витков неосновной стороны расчетное:

1          8.514

Н := Тосн.факт . =    4811    12.388 вит

1

Округляем до ближайшего значения        факт := 12вит

9) Определяем число витков уравнительной обмотки:

урр := о — н  =          ? — 12 5 вит

10) Определяем составляющую тока небаланса, обусловленную погрешностью ТТ:

Кпер := 1 - коэффициент, учитывающий переходной режим

:= 1 - коэффициент однотипности трансформаторов тока а := 0.1 - полная погрешность трансформатора тока

1 := Кпер        = 110.11.359 х 10 135.9А

11) Определяем составляющую тока небаланса, обусловленную регулированием РПН:

дп        о

:= 100% 1       =          9/о 1.359 х 10 122.31 А

100%

12) Определяем составляющую тока небаланса, обусловленную погрешностью округления числа витков:

Н — н 12.387 — 12

1” :=    •I         =          1.359 х 10       42.458А

Н’)      г          12387

неосн.расч

13) Определяем полный ток небаланса:

1 := 1 + гНб + 1         =          135.9 + 122.31 + 42.458 300.668 А

14) Определяем рабочую максимальную намагничивающую силу:

1          300.668

раб тах :=       =          1.5       20        \Р3 7.831 305.863 Авит

ТА.ВН

так как раб тах 200 А*вит, то а) 0.75

Стр. 19 Методические указания к курсовой работе М2 211 316 Р368 Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения, Новосибирск, 1987г.

7

15) Определяем число витков тормозной обмотки:

1.15300.6687.831

2.657 вит

Л         0.751.35910

аП а,) К1.шак.вн.З

округляется в большую стандартную сторону    := З вит

16) Определяем вторичный рабочий ток со стороны НН:

1          5.334 х 10

К         =          1          44.45А

ск        120

17) Определяем рабочую намагничивающую силу:

раб := р          =          44.4512 533.4Авит

18) Определяем коэффициент чувствительности:

раб      533.4

К :=     =          5.334

ч          100      100

Так как чувствительность больше 2, то чувствительность д3 достаточна.

8

Расчет МТЗ с комбинированным пуском по напряжению

Рассматриваем мтз с высокой стороны

1) Определяем ток срабатывания защиты:

- для реле Рт-40        := 1.3  - коэффициент надежности

:= 0.8  - коэффициент возврата реле

$Т1     6.3.106

1          :=        108.028А

Ном    о

— 1     г33 — _

кН       1.3

1          :=        1          =          108.028 175.546А

сра      к          0.8

В

2) условие по согласованию с защитой смежных элементов

3          —        2.353.106

1          :           —        215.6З6А

Н         з

3          \

:           =          1.3215.636 280.327 А

ток срабатывания защиты, приведенный к высшей стороне:

оНом  6.3

:= 1     =          280.327           52.452А

с.з.ВН с.з       (          (          9%

п          I           1          3711—

100%) \ 100%

принимаем ток срабатывания защиты больший по двум условиям: 1 175.546 А

3) Определяем вторичный ток срабатывания реле:

1          =          17 15.203А     Выбираем реле типа Рт-40110.

ТА.ВН

4) проверяем чувствительность ближнего резервирования:

1          829.771

1 :=     .ксх     =          20        71.86А

ТА.ВН

1          71.86

4.727 так как больше 1.5, то чувствительность обеспечивается.

15.203

9

5) Проверяем чувствительность при дальнем резервировании:

оНом  6.3

1 :=     =          б40.538           99.639А

ном. маке

1          99.639

_          =          20 8.629А

ТА.ВН

1          8.629

К         :=        =          0.568   так как не больше 1.2, то чувствительность

Ч.д      1          15.203 не обеспечивается.

б) Время срабатывания защиты с низкой стороны:

ЧрI := с.з.КЛ1 + д     = 1 + 0.5 1.5с

7) Время срабатывания защиты с высокой стороны:

=          1.5+0.5=2с

8) Условие обеспечения возврата реле минимального напряжения после отключения внешнего К3

:= 0.85 =          0.856.310 5.355 кВ

К := 1.2 - коэффициент отстройки, принимаем равным 1,1 - 12;

К := 1.2           - коэффициент возврата реле пш       5.35510

П :=     =          3.

СЗ       1.21.2

9) Условие отстройки от самозапуска при включении АПВ или АВР

0 :=     =          0. 4.41 кВ

0          4.41 10

П :=     =          3.675кВ

СЗ       1.2

Принимаем минимальное:  3.675 кВ

10) Максимальное напряжение в месте установки защиты при К3 в точке