Реконструкция СЭС обогатительной фабрики (стр. 4 из 16)
Сечения жил кабелей по нагреву длительным расчётным током. При этом должно соблюдаться соотношение
Ip ≤ Кп1 × Кп2 × Iд, (28)
где Кп1 – поправочный температурный коэффициент;
Кп2 – поправочный коэффициент, зависящий от количества параллельно прокладываемых кабелей и от расстояния между ними.
Iд – допустимый ток для проводника принятой марки и условий его прокладки.
Значения допустимых длительных токовых нагрузок составлены для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25 °С, земли +15 °С и при условии что в траншее уложен только один кабель.
Если монтаж кабелей выполнен на лотках плотной группой, то поправочный коэффициент Кп2 можно найти по формуле /9 с.18/:
, (29)где n – общее число кабелей в группе;
m – число слоёв в группе;
А – для небронированных кабелей А = 1, а для бронированных соответственно при однослойной, двухслойной и трёхслойной прокладке А = 1,08; 1,15; 1,2.
Коэффициент Кп1 можно найти по формуле:
, (30)где Тм – максимально допустимая температура жилы;
Т01 – расчётная температура окружающей среды;
Т02 – изменённая температура окружающей среды, для которой необходимо пересчитать ток нагрузки.
Iдоп ≥ Iнб, (31)
При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока наибольший из средних получасовых токов, т. е. Iнб – это наибольший из средних за полчаса токов данной линии. Для ВЛ проверяются нормальные, послеаварийные и ремонтные режимы.
Для кабельных линий до 10 кВ можно превысить Iдоп при перегрузках или авариях, если наибольший ток предварительной нагрузки линии в нормальном режиме был не более 80% допустимого /6, табл. 1.3.1/, т. е. при условии
0,8Iдоп ≥ Iнб, (32)
В послеаварийных режимах кабельных линий перегрузка допускается до 5 суток и определяется условием
KавIдоп ≥ Iав.нб, (33)
где Iав.нб - наибольший из средних получасовых токов в послеаварийном режиме;
Kав – коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме, показывающий на сколько можно превышать Iдоп.
В зависимости от условий прокладки кабеля, предварительной нагрузки в нормальном режиме и длительности наибольшей нагрузки Кав определяется по /6, табл. 1.3.1/.
Выбор осуществим на примере КЛ соединяющей РУ-1 и КТП-1 тремя фидерами.
Кабель типа АВВГ (3х240) имеет сечение 240 мм2, проложен в воздухе при температуре 10°С, длительно допустимый ток в соответствии с /7, табл. 7.10/ Iдоп.табл = 470 А, а допустимая температура Θдоп = 65°С.
Расчеты представлены в приложении 5.
Результаты проверка остальных кабельных линий сведена в таблицу 4.
Таблица 4 – Выбор кабельных линий по условиям нагрева в нормальном и послеаварийном режимах
Расчёт токов короткого замыкания И ВЫБОР высоковольтного оборудования
Расчёт токов короткого замыкания в сети 6 кВ
Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или с землей, при котором токи в аппаратах и проводниках, примыкающих к месту соединения, резко возрастают, превышая, как правило, расчетные значения нормального режима.
При расчете токов коротких замыканий в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ допускается:
1. Не учитывать сдвиг по фазе ЭДС различных синхронных машин и изменение их частоты вращения, если продолжительность КЗ не превышает 0,5 с;
2. Не учитывать межсистемные связи, выполненные с помощью электропередачи (вставки) постоянного тока;
3. Не учитывать поперечную емкость воздушных линий электропередачи напряжением 110 – 220 кВ, если их длина не превышает 200 км, и напряжением 330 – 500 кВ, если их длина не превышает 150 км;
4. Не учитывать насыщение магнитных систем электрических машин;
5. Не учитывать ток намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов;
6. Не учитывать влияние активных сопротивлений различных элементов исходной расчетной схемы на амплитуду периодической составляющей тока КЗ, если активная составляющая результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ не превышает 30% от индуктивной составляющей результирующего эквивалентного сопротивления;
7. Приближенно учитывать затухание апериодической составляющей тока КЗ, если исходная расчетная схема содержит несколько независимых контуров;
8. Приближенно учитывать электроприемники, сосредоточенные в отдельных узлах исходной расчетной схемы;
9. Принимать численно равными активное сопротивление и сопротивление постоянному току любого элемента исходной расчетной схемы.
При расчете начального действующего значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ в электроустановках напряжением свыше 1 кВ в исходную расчетную схему должны быть введены все синхронные генераторы и компенсаторы, а также синхронные и асинхронные электродвигатели мощностью 100 кВт и более, если между электродвигателями и точкой КЗ отсутствуют токоограничивающие реакторы или силовые трансформаторы.
При расчете начального действующего значения периодической составляющей тока КЗ аналитическим методом по принятой исходной расчетной схеме предварительно составляется эквивалентная схема замещения, в которой асинхронные машины представляются приведенными к базисной ступени напряжения сверхпереходными сопротивлениями и сверхпереходными ЭДС.
Параметры схемы замещения определяются в именованных единицах относительно шин 6 кВ.
Сопротивление системы при заданном токе отключения выключателя в начале ВЛ 110 кВ Iотк.ном = 3,25 кА:
(34)Индуктивное сопротивление ВЛ 110 кВ приведённое к шинам 6 кВ.
, (35)Сопротивления обмоток трехобмоточного трансформатора рассчитываются по формулам:
Активное
, (36)где ΔРк – потери в трансформаторе, МВт;
Sном.т – мощность трансформатора, МВА.
Индуктивное:
, (37)где ик.в – напряжение короткого замыкания обмотки ВН, %.
Сверхпереходное индуктивное сопротивление асинхронного электродвигателя определяется по формуле /2, с.120, табл. 2.41/:
, (38)где Sад.ном – номинальная мощность асинхронного электродвигателя, МВА.
Сопротивление постоянному току обмотки статора асинхронного электродвигателя вычисляется по формуле /2, с.125, ф.2.168/:
, (39)где sном – номинальное скольжение асинхронного электродвигателя, %.
Сверхпереходная ЭДС асинхронных электродвигателей в момент, предшествующий КЗ, определяется по формуле:
, (40)
где Х’’АД – сверхпереходное индуктивное сопротивление электродвигателя, Ом;
U(0) – напряжение (фазное) в расчетной точке КЗ к моменту возникновения КЗ, кВ.
I(0) – ток в расчетной точке КЗ к моменту возникновения КЗ, кА.
Сопротивления кабельных линий проложенных кабелем ААВГ 3 (3х 185) с удельными параметрами r0 = 0,159 Ом/км и x0 = 0,073 Ом/км, кабельных линий проложенных кабелем ААШВ 3х150 r0 = 0,206 Ом/км и x0 = 0,074 Ом/км и кабелем ААШВ 3х70 r0 = 0,443 Ом/км и x0 = 0,08 Ом/км.
Влияние комплексной нагрузки на ток КЗ не учитывается, т.к. ток в месте КЗ от той нагрузки составляет менее 5% тока в месте КЗ, определенного без учета нагрузки.
Начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ определяется по формуле:
(41)Также начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ определяется по формуле:
(42)где U(0) – напряжение (линейное) в расчетной точке КЗ к моменту возникновения КЗ, кВ.
Рис. 2 Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К1
Рис. 3. Схема замещения после преобразований
Наибольшее значение апериодической составляющей тока КЗ в общем случае принимается равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ /6, с.45, ф.5.9/, т.е.
(43)Апериодическая составляющая тока КЗ в произвольный момент времени определяется по формуле /6, с.45, ф.5.10/:
, (44)где Та.эк - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, о.е.; она определяется по формуле:
, (45)где Хэк - результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения при учете в ней различных элементов расчетной схемы только индуктивными сопротивлениями, т.е. при исключении всех активных сопротивлений, Ом;