Аварийные и особые режимы работы электрооборудования

Курсовая работа

Для электроустановок характерны четыре режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным режимом, а остальные продолжительными режимами.

Электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов, а проверяется по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим короткого замыкания.

По режиму короткого замыкания электрооборудования проверяется на электродинамическую и термическую стойкость, а коммутационные аппараты — также на коммутационную способность.

Учитывая дискретный характер изменения параметров электрооборудования, токов короткого замыкания в электрических сетях">расчет токов КЗ для его проверки допускается производить приближенно, с принятием ряда допущений, при этом погрешность расчета КЗ не должна превышать 5-10%.

Руководящие указания, согласно действующим государственным стандартам в области коротких замыканий, а также с правилами устройства электроустановок:

  • ГОСТ Р 50254-92. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия токов короткого замыкания. — М.: Изд-во стандартов, 1993. — 57 с.

Короткое замыкание — замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Короткое замыкание на землю — это короткое замыкание в электроустановке, обусловленное соединением с землей какого-либо ее элемента.

Режим короткого замыкания — режим работы электроустановки при наличии в ней короткого замыкания.

Определение параметров схемы замещения прямой последовательности

На электрической схеме показаны точки короткого замыкания, в которых рассчитываются токи.

Составляем схему замещения, для каждого элемента определяем активное и индуктивное сопротивление, для уровней 1 и 2 определяем сопротивление в относительных единицах, для уровня 3 — в миллиомах.

Используем приближенное приведение.

Определяем базисные условия:

  • базисная мощность — =1000 MBA;

базисное напряжение уровня 1 — = 37 кВ

7 стр., 3375 слов

Режим работы нейтралей в электроустановках

... 6...35 кВ такой режим нейтрали рекомендован ПУЭ во всех электроустановках. Причина широкого распространения режима работы с изолированной нейтралью заключается в том, что в такой сети замыкание одной фазы на ... и других аналогичных им устройств. В сетях с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не приводит к короткому замыканию. В месте замыкания проходит небольшой ток, обусловленный ...

базисное напряжение уровня 2 — = 10,5 кВ

базисное напряжение уровня 3 — = 0,4 кВ

Система:

=.

В соответствии с [2] активное сопротивление системы можно определить так: .

ЭДС системы принимаем равным среднему номинальному напряжению [1], т.е. 37 кВ, в относительных единицах .

Воздушная линия:

; .

Трансформатор Т1:

; .

Кабельные линии:

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

0,088*100 =8,8 мОм; 0,53*100=53 мОм.

Преобразовательная установка:

В соответствии с [1] сопротивление установки . При

пересчете на номинальную мощность получаем:

; .

Синхронный двигатель:

;

;

;

sin = 0,44;

=.

Нагрузка:

Эквивалентные параметры нагрузки:

;

;

Пересчет на базисные условия:

;

;

Для оценки сопротивления ТТ на ТП (для точки К3) предварительно определяем номинальный ток:

;

Сопротивление ТТ на СП (для точки К4) определяем по току КЛ :

R ТА4 = 3 Ом, X ТА4 = 4,8 Ом.

Активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности токовых катушек и переходных сопротивлений подвижных контактов автоматических выключателей.

Для ТП по номинальному току 1,1 мОм; 0,5 мОм.

Для СП по номинальному току =7 мОм; =4 мОм.

Суммарное активное сопротивление различных контактов и контактных соединений

мОм; мОм.

Расчет начальных значений токов трехфазного КЗ

В случае коротких замыканий в точках K1, K2 при расчете периодической составляющей допускается не учитывать активные сопротивления элементов [1].

Точка К1

9,55 +0,833=10,033;

;

;

;

;

Эквивалентное сопротивление прямой последовательности:

;

Эквивалентная ЭДС прямой последовательности:

;

  • Периодическая составляющая тока трехфазного К.З. в точке К1:
  • от системы ;
  • от нагрузки ;
  • суммарный ток 0,106.

Точка К2

10,033+26=36,033;

ток замещение короткое замыкание

Периодическая составляющая тока трехфазного К.З. в точке К2:

  • от системы ;
  • от нагрузки ;
  • суммарный ток 0,049.

Эквивалентное сопротивление прямой последовательности:

;

Эквивалентная ЭДС прямой последовательности:

Точка КЗ

Сопротивления для металлического КЗ

;

;

;

  • = 85,56 мОм;
  • Ток металлического К.З.: .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

;

=;

  • Ток К.З. в точке КЗ

Точка К4

Сопротивления для металлического К.З.

78,35+4,8+4+8,8=95,95 мОм;

98,57 мОм;

137,5 мОм;

  • Ток металлического к.з.: .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

;

=;

  • Ток к.з. в точке К4 -.

Расчет ударного тока трехфазного КЗ

Точка К1

Для расчета постоянных времени определим эквивалентное активное сопротивление при условии отсутствия индуктивных.

По аналогии с расчетом индуктивных сопротивлений:

R 10 = R W 1 + R C = 6,78;

;

;

;

R 14 = R Т1 + R 13 = 42,75;

, ;

Время до появления ударного тока —

;

Время до появления ударного тока —

;

  • Ударные коэффициенты 1,17 ;
  • 1,374 ;

Ударный ток в точке K1:

Точка К2

R 15 = R 10 + R Т1 = 13,34 ;

, ;

Время до появления ударного тока —

;

Время до появления ударного тока —

;

  • Ударные коэффициенты 1,35651 ;

1,35;

Ударный ток в точке К2:

Точка КЗ

;

;

Время до появления ударного тока —

;

  • Ударный ток в точке КЗ -.

Точка К4

;

;

Время до появления ударного тока —

;

  • Ударный ток в точке К4 — .

Сведем токи трехфазного К.З. в таблицу

точка к.з.

, o.e.

, o.e.

, кА

, кА

,кА

К1

0,106

0,182

К2

0,049

0,0937

КЗ

2,3

3,7

К4

1,5

2,25

Схема замещения обратной последовательности

Схема для точек К1 и К2 соответствует схеме прямой последовательности, значения индуктивных сопротивлений СД (), преобразователя, электротермической установки и нагрузки требуется пересчитать.

Электротермическая установка

В соответствии с [1] сопротивление преобразовательной установки: Z П2 =1,66+0,81.

При пересчете на номинальную мощность получаем:

Параметры нагрузки считаем аналогично прямой последовательности:

Пересчет на базисные условия:

Для сетей ниже 1000В сопротивления прямой и обратной последовательности считают равными.

Точка К1

;

;

;

131.

Эквивалентное сопротивление обратной последовательности

;

Точка К2

=.

Схема замещения нулевой последовательности

Точки КЗ и К4

Активное и индуктивное сопротивление нулевой последовательности, понижающего трансформатора

254 Ом, 582 мОм.

Кабельная линия:

; .

Расчет периодической составляющей токов двухфазного КЗ

Точка К1

Точка К2

Точка КЗ

Сопротивления для металлического к.з.

Ток металлического к.з.: .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

;

  • Ток К.З. в точке КЗ —

Точка К4

Сопротивления для металлического К.З.

Ток металлического К.З.: .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

;

  • Ток к.з. в точке К4 —

Расчет периодической составляющей токов однофазного КЗ

Точка КЗ

;

;

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

;

Точка К4

Сопротивления для металлического К.З.

;

1669,02 + 42 + 14 +159 = 1884,02 мОм ;

  • мОм.

Ток металлического к.з.: .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

;

  • Ток к.з.в точке КЗ

Заключение

В результате проведенных расчетов были приобретены навыки преобразования исходной схемы к схеме для расчетов токов К.З. прямой, обратной и нулевой последовательности, а также произведено ознакомление с особенностями расчетов токов К.З. указанных выше последовательностей.

Используя литературу и методические указания были рассчитаны К.З. для точек К1, К2, К3 и К4.

Список используемой литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/avariynyie-rejimyi-rabotyi-elektroustanovok/

1. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования./ Под ред. Б.Н. Неклепаева.-М.: Изд-во НЦ ЭНАС. — 152с.

2. Справочник по проектированию электроснабжения./ Под ред. Ю.Г. Барыбина и др.-М.: Энергоатомиздат, 1990.-576 с.