курсовая. проектная курсовая. Методические указания по написанию и защите курсовых работ Направление подготовки 13. 03. 02 Электроэнергетика и электротехника
![]()
|
16 Расчет токов короткого замыкания16.1 Виды коротких замыканийКоротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки, при которых токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима. В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания между тремя фазами (трехфазные КЗ), между двумя фазами (двухфазные КЗ) и однофазные КЗ. Трехфазные КЗ являются симметричными, так как в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях. Все остальные КЗ являются несимметричными, поскольку при каждом из них фазы находятся не в одинаковых условиях и значения токов и напряжений в той или иной мере искажаются. Наиболее распространенным видом КЗ являются однофазные КЗ в сетях с глухо- и эффективно заземленной нейтралью. Значительно реже возникают двойные замыкания на землю, то есть одновременное замыкание на землю разных фаз в различных точках сети, работающей с изолированной нейтралью. Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазные КЗ. Однако для выбора или проверки уставок защиты и автоматики требуется определение и несимметричных токов КЗ. 16.2 Расчет токов короткого замыканияРасчет токов короткого замыкания производится для наиболее мощных и удаленных электроприемников. Исходя из плана расположения электрооборудования (см. рисунок 1) определяем, что наиболее мощным и удаленным от цеховой ТП электроприемником является шлифовальный станок № 1, и, соответственно, для него и производим расчет токов КЗ. Для составления схемы электроснабжения шлифовального станка № 1 исходя из размеров цеха определяем длины проводников линий электроснабжения станка: - длина линии QF1 – ШМА1, кабель 3хАВВГ 4х120: l1 = 5м; - длина шинопровода ШМА1: lш = 54м; - длина линии ШМА1 – шлифовальный станок № 1: l2 = 10м. Составляем схему электроснабжения шлифовального станка № 1 и определяем точки КЗ: К1 – секция шин НН цеховой ТП, К2 – наиболее удаленная точка шинопровода ШМА1, К3 – электродвигатель шлифовального станка № 1, рисунок 5. ![]() Рисунок 5 - Расчетная схема электроснабжения На основании расчетной схемы (рисунок 5) составляем эквивалентную схему замещения (рисунок 6). ![]() Рисунок 6 - Эквивалентная схема замещения электроснабжения Сопротивления схемы замещения. - сопротивления трансформатора ТМ-630/10/0,4 [14]: RТ 3,1 мОм; ХТ 13,6 мОм; ZТ 14,0 мОм; Z(1)128,0 мОм; - сопротивления автоматических выключателей [14]: QF9 – 1250 А; RQF9 0,14 мОм; ХQF9 0,08 мОм; ![]() QF7 – 1250 А; RQF7 0,14 мОм; ХQF7 0,08м Ом; ![]() QF1 –400А; RQF1 0,65мОм; ХQF1 0,17мОм; ![]() - сопротивления линии l1 (QF1 – ШМА1), кабель 3хАВВГ 4х120 [14]: r0л1 0,28 мОм/ м; х0л1 0,08 мОм/ м; R0л13 rол1 l1 30,285 4,2 мОм; Хл1 3х0л1 l1 30,085 1,2 мОм; ![]() - сопротивления шинопровода ШМА1 типа ШМА 4-1600 [14, табл. 2.10]: r0ш 0,03 мОм/ м; х0ш 0,014 мОм/ м; Rш r0ш lш 0,0354 1,62 мОм Хш х0ш lш 0,01454 0,76 мОм; ![]() - сопротивление предохранителя FU1 на ток 600А [14]: RFU1 0,15 мОм; - сопротивления линии l2 (FU1 – шлифовальный станок № 1), провод в трубе 4хАПВ (1х120) [14]: r0л2 0,28мОм/ м; х0л2 0,08мОм/ м; Rл2 r0л2 l2 0,2810 2,8 мОм; Хл2 х0л2 l2 0,0810 0,8мОм; ![]() Расчет токов трехфазного короткого замыкания. а) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К1: RК1 RТ RQF9 RQF7 3,1 0,14 0,14 3,38 мОм; ХК1 ХТ ХQF9 ХQF7 13,6 0,08 0,08 13,76 мОм; ![]() б) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К2: RК2 RК1 RQF1 RЛ1 RШ 3,38 0,65 4,2 1,62 9,85мОм; ХК2 ХК1 ХQF1 ХЛ1 ХШ 13,76 0,17 1,2 0,76 15,89мОм; ![]() в) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К3: RК3 RК2 RFU1 RЛ29,850,152,8 12,8 мОм; ХК3 ХК2 ХЛ2 15,892,9118,8 мОм; ![]() г) Вычисляем токи трехфазного КЗ в точках К1, К2, К3: ![]() ![]() ![]() Расчет токов двухфазного короткого замыкания Произведем расчет токов двухфазного КЗ в точках К1, К2, К3: ![]() ![]() ![]() Расчет токов однофазного короткого замыкания. а) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К1: ZП1 ZТ ZQF9 ZQF7 14,00,160,16 14,32 мОм; б) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К2: 1) активное, реактивное и полное сопротивление линии l1 ![]() ![]() ![]() 2) активное, реактивное и полное сопротивление шинопровода ![]() ![]() ![]() 3) полное сопротивление в точке К2 ![]() в) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К3: 1) активное, реактивное и полное сопротивление линии l2: ![]() ![]() ![]() 2) полное сопротивление в точке К3: ![]() г) Вычисляем токи однофазного КЗ в точках К1, К2, К3: ![]() ![]() ![]() Расчет ударных токов короткого замыкания Для расчета ударных токов КЗ необходимо определить ударные коэффициенты. Согласно справочному пособию [17], ударные коэффициенты определяются по графику [17] как функция [17]: ![]() где kу - ударный коэффициент. Определяем ударные коэффициенты в точках К1, К2, К3: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Ударные токи КЗ определяются по формуле [17, стр. 58]: ![]() где ![]() ![]() Определим ударные токи КЗ в точках К1, К2, К3 по формуле (42): ![]() ![]() ![]() |