 |
Расчёт токов короткого замыкания
|
|
|
|
Определяем параметры схемы замещения в относительных единицах. За базисную мощность принимаем мощность трансформатора на ГПП Sб = 63 МВА. Базисное напряжение Uб = 10,5кВ. Определим базисный ток[6]:
кА. (13)
Определяем сопротивления схемы замещения в базисных единицах.
Для трансформаторов:
активное сопротивление:
; (14)
реактивное сопротивление:
. (15)
Для кабельных линий:
активное сопротивление:
;
реактивное сопротивление:
.
Активные 
и реактивные 
сопротивления определяются суммированием сопротивлений участков до точки короткого замыкания.
Полное сопротивление до точки короткого замыкания (КЗ) определяется по выражению:
Ток короткого замыкания в точке КЗ определяется выражением:
[кA].
Ударный ток в точках КЗ определяется выражением:
[кA],
где 
– определяется по кривой, представленной в [8] в зависимости от соотношения активного и реактивного сопротивлений:
[c]. (16)
Тепловой импульс:
[кА2 × с]. (17)
Приведенное время короткого замыкания:
[с]. (18)
При определении тока КЗ необходимо учесть подпитку тока КЗ от двигателей высокого напряжения [18].
Подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном, так и в отключаемом токе КЗ. Полное начальное значение периодической составляющей тока КЗ при этом определяют арифметическим суммированием токов КЗ от источника питания и синхронных двигателей. Сверхпереходный ток 
, А, синхронного двигателя (периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент времени) определяют из выражения:
[A], (19)
где Iном.сд – номинальный ток двигателя, А; 
= 0,2 – приведённое сверхпереходное сопротивление двигателя по продольной оси; 
= 1,1 – приведённое значение сверхпереходной э. д. с., относительные единицы, в начальный момент времени (определяется по таблице, приведённой в [8]). Ударный ток от синхронных двигателей определяют по выражению:
|
|
|
[кА], (20)
где = 1,82 – ударный коэффициент[18].
Подпитку от асинхронных двигателей учитывают только в ударном токе КЗ. Максимальный ток подпитки на их выводах определяют по:
[кА], (21)
где Iном.ад – номинальный ток асинхронного двигателя, А; 
= 0,2 – расчётное индуктивное сопротивление двигателя, относительные единицы; = 0,9 [8].
Для ограничения тока КЗ на линиях ГПП – РП 15 и ГПП – РП 15б необходимо установить токоограничивающий реактор. Ток короткого замыкания:
кА.
Выбор реактора производим по условию 
.
Для установки на ГПП принимаем реактор РБ 10-1000-6, Iэд = 29кА.
Для ограничения тока КЗ на линиях ГПП – компрессор К – 1500 также необходимо установить токоограничивающий реактор.
кА.
Для установки на ГПП принимаем реактор РБ 10-1000-6, Iэд = 29кА.
На рисунке 1. представлена расчётная схема, и схема замещения РП 15. Результаты расчётов приведены в таблице 1.5.
Рис. 1. Расчётная схема (а) и схема замещения (б) к расчёту токов КЗ РП 15.
Таблица 1.5.
Расчёт токов короткого замыкания РП 15
| Точка КЗ |
|
| 
| UH, кВ | Iкз(3, кА | Sкз(3), МВА | Ta, с | Куд | Iу, кА |
| 0,0217 | 0,2655 | 0,2664 | 14,32 | 236,5 | 0,04 | 1,75 | 35,44 | ||
| 0,0298 | 0,2692 | 0,2709 | 14,1 | 232,6 | 0,029 | 1,7 | 33,89 | ||
| 0,0447 | 0,2985 | 0,3018 | 11,6 | 208,7 | 0,021 | 1,6 | 26,25 | ||
| 0,0471 | 0,2682 | 0,2723 | 12,85 | 231,4 | 0,018 | 1,52 | 27,62 | ||
| 0,8062 | 3,662 | 3,75 | 1,32 | 16,8 | 0,014 | 1,45 | 2,71 |
На рисунке 2 представлена расчётная схема, и схема замещения РП 15б. Результаты расчётов приведены в таблице 1.6.
Рис. 2. Расчётная схема (а) и схема замещения (б) к расчёту токов КЗ РП 15б
Таблица 1.6.
Расчёт токов короткого замыкания РП 15б
| Точка КЗ |
|
|
| UH, кВ | Iкз(3),кА | Sкз(3), МВА | Ta, с | Куд | Iу, кА |
| 0,0489 | 0,3333 | 0,3369 | 11,9 | 0,02 | 1,6 | 30,8 | |||
| 0,057 | 0,337 | 0,3418 | 11,4 | 184,3 | 0,018 | 1,58 | 26,7 | ||
| 0,0679 | 0,337 | 0,3437 | 10,65 | 183,3 | 0,016 | 1,5 | 23,8 | ||
| Таблица 1.6. продолжение | |||||||||
| 0,0638 | 0,3371 | 0,3431 | 10,8 | 183,6 | 0,017 | 1,52 | 24,7 | ||
| 0,0679 | 0,337 | 0,3437 | 10,65 | 183,3 | 0,016 | 1,5 | 23,8 | ||
| 0,0879 | 0,3364 | 0,3477 | 10,1 | 181,2 | 0,012 | 1,4 |
На рисунке 3 представлена расчётная схема и схема замещения для расчётов токов КЗ линии ГПП – компрессор К – 1500. Данные расчётов приведены в таблице 1.7.
|
|
|
Рис. 3. Расчётная схема (а) и схема замещения (б) к расчёту токов КЗ линии
ГПП – компрессор К – 150
Таблица 1.7.
Расчёт токов КЗ кабельных линий, питающих компрессоры К – 1500
| Точка КЗ |
|
|
| UH ,кВ | Iкз(3), кА | Sкз(3), МВА | Ta,с | Куд | Iу,кА |
| 0,0211 | 0,2835 | 0,2843 | 16,03 | 0,043 | 1,62 | 37,74 | |||
| 0,0226 | 0,2867 | 0,2876 | 15,84 | 0,04 | 1,73 |
Выбор выключателей
Выбор выключателей производится по номинальным значениям напряжения и тока выключателя. Выбранный выключатель проверяется[8]:
по току отключения
Iрасч.о ≤ Iо.в;
по допустимому ударному току
Iрасч.уд ≤ Iу.в;
по току термической стойкости за нормированное время tоткл
. (22)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В отчете представлены общие сведения о "Кольской ГМК", на которой осуществляется комплексная переработка сульфидного медно-никелевого сырья.
Описана теория компрессорных машин, их принцип действия и классификация, конструктивное устройство различных типов компрессоров.
Произведены расчеты нагрузок потребителей, компрессоров, токов короткого замыкания. Произведен выбор выключателей и сечений питающих кабелей.
|
|
|
