Емкостные проводимости КЛ

УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ВЫБРАННОГО ВАРИАНТА

Проверка выбранных сечений по потере напряжения

 

Таблица 6.1

Удельные активные и индуктивные сопротивления трех жильных кабелей

Номи­нальное сечение жилы, мм2	Активное сопро­тивление жил при +20°С, Ом/км	Индуктивное сопротивление (Ом/км) при номинальном напряжении кабеля, кВ
алюми­ниевых	медных	до 1
	7,74	4,6	0.095	-	-
	5.17	3.07	0.09	-	-
	3,1	1,84	0.073	0.11	0,122
	1.94	1.15	0.0675	0.102	0.113
	1.24	0,74	0.0662	0.091	0.099
	0.89	0,52	0,0637	0.087	0.095
	0,62	0,37	0,0625	0.083	0.09
	0,443	0,26	0.0612	0.08	0,086
	0.326	0.194	0.0602	0.078	0.083
	0.258	0.153	0.0602	0.076	0.081
	0.206	0.122	0,0596	0.074	0.079
	0.167	0,099	0.0596	0.073	0.077
	0,129	0.077	0.0587	0.071	0.075

Примечание. Активные и индуктивные сопротивления даны для трех-жильных кабелей с поясной изоляцией.

 

Таблица 6.2

Сопротивления кабельных линий

№	Наименование линии	Длина, м	Сечение, мм2	,	R, Ом	,	Х, Ом
	ГРП-ТП1			1.94	0.06	0.11	0.003
	ТП1-ТП2			1.94	0.19	0.11	0.011
	ТП1-ТП3			1.94	0.36	0.11	0.020
	ГРП-ТП4			1.94	0.13	0.11	0.007
	ТП4-ТП6			1.94	0.34	0.11	0.019
	ГРП-ТП-5			1.94	0.22	0.11	0.013
	ТП5-ТП6			1.94	0.24	0.11	0.014

 

 

Таблица 6.3

Определение потери напряжения

№	Наименование участка магистрали	Длина, м	,	,	R, Ом	Х, Ом	, кВт	, кВАр	, В, норм. режим	, В, авар. режим	, %
	ГРП-ТП1		1.94	0.11	0.0582	0.0033	375.05	249.21	2.27
	ГРП-ТП2		1.94	0.11	0.2522	0.0143	96.15	65.15	2.52
	4.78	9.57	0.10
	ГРП-ТП1		1.94	0.11	0.0582	0.0033	375.05	249.21	2.27
	ГРП-ТП3		1.94	0.11	0.4171	0.02365	96.15	65.15	4.16
	6.43	12.86	0.13
	ГРП-ТП4		1.94	0.11	0.1261	0.00715	424.08	209.04	5.50
	ГРП-ТП6		1.94	0.11	0.4656	0.0264	308.28	121.11	14.67
	20.17	40.34	0.40
	ГРП-ТП-5		1.94	0.11	0.2231	0.01265	424.08	209.04	9.73
	ГРП-ТП-6		1.94	0.11	0.4656	0.0264	308.28	121.11	14.67
	24.40	48.80	0.49

Выбранные сечения проходят по потере напряжения, так как %

Разработка системы внешнего электроснабжения

 

Таблица 6.4

Определение расчетных электрических нагрузок предприятия

(одна цепь)

По данным технологов	кВт	кВАр	___ Kо	Расчетные мощности
№	Наименование электроприемника	Количество трансформаторов, n	Суммарная номинальная мощность, Рн, кВт	, кВт	, кВт	Sp, кВА	IP, А
	ТП1			298.64	197.18
	ТП2			96.15	65.15
	ТП4				98.93
	ТП6			308.28	121.11
	ИТОГО			841.07	482.37	0.38 0.95	799.0	458.25	921.10	53.24

Расчетный ток в нормальном режиме равен 53.24 А, в аварийном режиме 106.49 А. Выбирается кабель ААБ-3х35, допустимый ток 115 А. По экономической плотности тока сечение 38.03 мм², принимается также ААБ-3х35.

 

Таблица 6.5

Проверка по потере напряжения

Длина, м	,	,	R, Ом	X, Ом	, А, норм. режим	, А, авар. режим	, кВт	, кВт	, В, норм. режим	, В, авар. режим	, %
	0.89	0.095	1.34	0.14	53.24	106.49	799.0	458.25	113.48	226.96	2.27

 

Расчет токов короткого замыкания

Расчет сопротивлений трансформаторов

;

;

.

 

Таблица 6.4

Сопротивления трансформаторов

№	Тип и мощность	Потери	Напряжение короткого замыкания, %	Ток холостого хода, %	, Ом	, Ом	, Ом
Холостого хода	Короткого замыкания
	ТМ-160	0.565	2.65	4.5	2.6	10.35	28.13	26.15
	ТМ-400	1.05	5.5	4.5	2.1	3.44	11.25	10.71

 

 

Составление схемы замещения

.

Внешнее сопротивление

=1.34 Ом;

=0.35+0.14=0.49 Ом

 

Рис.6.1. Схема замещения магистрали ГРП-ТП1-ТП2 (sh1.tkz)

 

Рис.6.2. Схема замещения магистрали ГРП-ТП1-ТП3 (sh2.tkz)

 

 

Рис.6.3. Схема замещения магистрали ГРП-ТП4-ТП6 (sh3.tkz)

 

Рис.6.4. Схема замещения магистрали ГРП-ТП5-ТП6 (sh4.tkz)

Таблица 6.5

Сопротивления нулевой последовательности трансформаторов

№	Тип и мощность	Прямая последовательность	Нулевая последовательность
, Ом	, Ом	, Ом	, Ом
	ТМ-160	10.35	26.15	113.85	235.35
	ТМ-400	3.44	10.71	37.84	96.39

 

Файлы исходных данных

Структура файлов

NI

NJ

R1

X1

R0

X0

KT

U

фаза U

N1,N2 – номера узлов, ограничивающих ветвь;

R1, X1 – сопротивления прямой последовательности;

R0, X0 - сопротивления нулевой последовательности;

KT- коэффициент трансформации;

U – напряжение (ЭДС);

фаза U – фазовый угол напряжения (ЭДС).

 

sh1.tkz

100 0 1.34 0.49 0 0 0 10.5 0

100 1 0.06 0.003 0 0 0 0 0

1 2 0.19 0.011 0 0 0 0 0

1 3 3.44 10.71 37.84 96.39 0.04 0 0

2 4 10.35 26.15 113.85 235.35 0.04 0 0

 

 

sh2.tkz

100 0 1.34 0.49 0 0 0 10.5 0

100 1 0.06 0.003 0 0 0 0 0

1 2 0.34 0.02 0 0 0 0 0

1 3 3.44 10.71 37.84 96.39 0.04 0 0

2 4 10.35 26.15 113.85 235.35 0.04 0 0

 

sh3.tkz

100 0 1.34 0.49 0 0 0 10.5 0

100 1 0.13 0.007 0 0 0 0 0

1 2 0.34 0.02 0 0 0 0 0

2 4 3.44 10.71 37.84 96.39 0.04 0 0

1 3 10.35 26.15 113.85 235.35 0.04 0 0

 

sh4.tkz

100 0 1.34 0.49 0 0 0 10.5 0

100 1 0.22 0.013 0 0 0 0 0

1 2 0.24 0.014 0 0 0 0 0

2 4 3.44 10.71 37.84 96.39 0.04 0 0

1 3 10.35 26.15 113.85 235.35 0.04 0 0

 

 

Результаты расчетов

sh1

Трехфазное к.з. в узле 100. Переходное сопротивление: R=.0000 X=.0000

╔══════════╤══════╤═════════════════════════════╤═════════════════════════════╗

║ Граничные│ Вели-│ Симметричные составляющие │ Фазные токи ║

║ узлы │ чина │ "1" │ "2" │ 3*"0" │ "A" │ "B" │ "C" ║

╟──────────┼──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────╢

║ 100 0│ KA │ 4.249│.000│.000│ 4.249│ 4.249│ 4.249║

║ │ град │(159.91)│(.00)│(.00)│(159.91)│(39.91)│(-80.09)║

║ 100 1│ KA │.000│.000│.000│.000│.000│.000║

║ │ град │(.00)│(.00)│(.00)│(.00)│(.00)│(.00)║

║ 100 0│ KA │ 4.249│.000│.000│ 4.249│ 4.249│ 4.249║

║ │ град │(159.91)│(.00)│(.00)│(159.91)│(39.91)│(-80.09)║

║ Ток │ КА │ 4.249│.000│.000│ 4.249│ 4.249│ 4.249║

║ к.з. │ град │(-20.09)│(.00)│(.00)│(-20.09)│(-140.09)│(99.91)║

╚══════════╧══════╧═════════╧═════════╧═════════╧═════════╧═════════╧═════════╝

 

Сопротивления относительно точки к.з.

Z1: 1.3400 +j.4900 Z0:.0000 +j.0000

╔═════╤══════╤═════════════════════════════╤═════════════════════════════╗

║ Узел│ Вели-│ Симметричные составляющие │ Фазные напряжения ║

║ │ чина │ "1" │ "2" │ "0" │ "A" │ "B" │ "C" ║

╟─────┼──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────╢

║ 100 │ KB │.000│.000│.000│.000│.000│.000║

║ │ град │(.00)│(.00)│(.00)│(.00)│(.00)│(.00)║

╚═════╧══════╧═════════╧═════════╧═════════╧═════════╧═════════╧═════════╝

Вариант N 1 sh1-1

Трехфазное к.з. в узле 1. Переходное сопротивление: R=.0000 X=.0000

г==========T======T=============================T=============================

¦ Граничные¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные токи ¦

¦ узлы ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ 3*"0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦----------+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 1 100¦ KA ¦ 4.087¦.000¦.000¦ 4.087¦ 4.087¦ 4.087¦

¦ ¦ град ¦(160.71)¦(.00)¦(.00)¦(160.71)¦(40.71)¦(-79.29)¦

¦ 1 2¦ KA ¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦

¦ ¦ град ¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦

¦ 1 3¦ KA ¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦

¦ ¦ град ¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦

¦ 100 1¦ KA ¦ 4.087¦.000¦.000¦ 4.087¦ 4.087¦ 4.087¦

¦ ¦ град ¦(-19.29)¦(.00)¦(.00)¦(-19.29)¦(-139.29)¦(100.71)¦

¦ Ток ¦ КА ¦ 4.087¦.000¦.000¦ 4.087¦ 4.087¦ 4.087¦

¦ к.з. ¦ град ¦(-19.29)¦(.00)¦(.00)¦(-19.29)¦(-139.29)¦(100.71)¦

L==========¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

 

Сопротивления относительно точки к.з.

Z1: 1.4000 +j.4900 Z0:.0000 +j.0000

г=====T======T=============================T=============================

¦ Узел¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные напряжения ¦

¦ ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ "0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦-----+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 100 ¦ KB ¦.245¦.000¦.000¦.245¦.245¦.245¦

¦ ¦ град ¦(-19.29)¦(.00)¦(.00)¦(-19.29)¦(-139.29)¦(100.71)¦

¦ 1 ¦ KB ¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦

¦ ¦ град ¦(.77)¦(.00)¦(.00)¦(.77)¦(-2.30)¦(1.53)¦

L=====¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

Вариант N 1 sh1-2

Трехфазное к.з. в узле 2. Переходное сопротивление: R=.0000 X=.0000

г==========T======T=============================T=============================

¦ Граничные¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные токи ¦

¦ узлы ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ 3*"0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦----------+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 2 1¦ KA ¦ 3.637¦.000¦.000¦ 3.637¦ 3.637¦ 3.637¦

¦ ¦ град ¦(162.54)¦(.00)¦(.00)¦(162.54)¦(42.54)¦(-77.46)¦

¦ 2 4¦ KA ¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦

¦ ¦ град ¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦

¦ 100 1¦ KA ¦ 3.637¦.000¦.000¦ 3.637¦ 3.637¦ 3.637¦

¦ ¦ град ¦(-17.46)¦(.00)¦(.00)¦(-17.46)¦(-137.46)¦(102.54)¦

¦ 1 2¦ KA ¦ 3.637¦.000¦.000¦ 3.637¦ 3.637¦ 3.637¦

¦ ¦ град ¦(-17.46)¦(.00)¦(.00)¦(-17.46)¦(-137.46)¦(102.54)¦

¦ Ток ¦ КА ¦ 3.637¦.000¦.000¦ 3.637¦ 3.637¦ 3.637¦

¦ к.з. ¦ град ¦(-17.46)¦(.00)¦(.00)¦(-17.46)¦(-137.46)¦(102.54)¦

L==========¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

 

Сопротивления относительно точки к.з.

Z1: 1.5900 +j.5000 Z0:.0000 +j.0000

г=====T======T=============================T=============================

¦ Узел¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные напряжения ¦

¦ ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ "0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦-----+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 100 ¦ KB ¦.910¦.000¦.000¦.910¦.910¦.910¦

¦ ¦ град ¦(-15.17)¦(.00)¦(.00)¦(-15.17)¦(-135.17)¦(104.83)¦

¦ 1 ¦ KB ¦.692¦.000¦.000¦.692¦.692¦.692¦

¦ ¦ град ¦(-14.44)¦(.00)¦(.00)¦(-14.44)¦(-134.44)¦(105.56)¦

¦ 2 ¦ KB ¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦

¦ ¦ град ¦(-.84)¦(.00)¦(.00)¦(-.84)¦(2.17)¦(-1.33)¦

L=====¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

 

Вариант N 1 sh1-3

Трехфазное к.з. в узле 3. Переходное сопротивление: R=.0000 X=.0000

г==========T======T=============================T=============================

¦ Граничные¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные токи ¦

¦ узлы ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ 3*"0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦----------+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 3 1¦ KA ¦ 12.421¦.000¦.000¦ 12.421¦ 12.421¦ 12.421¦

¦ ¦ град ¦(113.37)¦(.00)¦(.00)¦(113.37)¦(-6.63)¦(-126.63)¦

¦ 1 3¦ KA ¦.497¦.000¦.000¦.497¦.497¦.497¦

¦ ¦ град ¦(-66.63)¦(.00)¦(.00)¦(-66.63)¦(173.37)¦(53.37)¦

¦ 100 1¦ KA ¦.497¦.000¦.000¦.497¦.497¦.497¦

¦ ¦ град ¦(-66.63)¦(.00)¦(.00)¦(-66.63)¦(173.37)¦(53.37)¦

¦ Ток ¦ КА ¦ 12.421¦.000¦.000¦ 12.421¦ 12.421¦ 12.421¦

¦ к.з. ¦ град ¦(-66.63)¦(.00)¦(.00)¦(-66.63)¦(173.37)¦(53.37)¦

L==========¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

 

Сопротивления относительно точки к.з.

Z1:.0077 +j.0179 Z0:.0605 +j.1542

г=====T======T=============================T=============================

¦ Узел¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные напряжения ¦

¦ ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ "0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦-----+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 100 ¦ KB ¦ 5.598¦.000¦.000¦ 5.598¦ 5.598¦ 5.598¦

¦ ¦ град ¦(5.27)¦(.00)¦(.00)¦(5.27)¦(-114.73)¦(125.27)¦

¦ 1 ¦ KB ¦ 5.589¦.000¦.000¦ 5.589¦ 5.589¦ 5.589¦

¦ ¦ град ¦(5.56)¦(.00)¦(.00)¦(5.56)¦(-114.44)¦(125.56)¦

¦ 3 ¦ KB ¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦

¦ ¦ град ¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(.00)¦(-.04)¦(.04)¦

L=====¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

 

Вариант N 1

Трехфазное к.з. в узле 4. Переходное сопротивление: R=.0000 X=.0000

г==========T======T=============================T=============================

¦ Граничные¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные токи ¦

¦ узлы ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ 3*"0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦----------+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 4 2¦ KA ¦ 5.190¦.000¦.000¦ 5.190¦ 5.190¦ 5.190¦

¦ ¦ град ¦(114.13)¦(.00)¦(.00)¦(114.13)¦(-5.87)¦(-125.87)¦

¦ 2 4¦ KA ¦.208¦.000¦.000¦.208¦.208¦.208¦

¦ ¦ град ¦(-65.87)¦(.00)¦(.00)¦(-65.87)¦(174.13)¦(54.13)¦

¦ 1 2¦ KA ¦.208¦.000¦.000¦.208¦.208¦.208¦

¦ ¦ град ¦(-65.87)¦(.00)¦(.00)¦(-65.87)¦(174.13)¦(54.13)¦

¦ 100 1¦ KA ¦.208¦.000¦.000¦.208¦.208¦.208¦

¦ ¦ град ¦(-65.87)¦(.00)¦(.00)¦(-65.87)¦(174.13)¦(54.13)¦

¦ Ток ¦ КА ¦ 5.190¦.000¦.000¦ 5.190¦ 5.190¦ 5.190¦

¦ к.з. ¦ град ¦(-65.87)¦(.00)¦(.00)¦(-65.87)¦(174.13)¦(54.13)¦

L==========¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

 

Сопротивления относительно точки к.з.

Z1:.0191 +j.0426 Z0:.1822 +j.3766

г=====T======T=============================T=============================

¦ Узел¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные напряжения ¦

¦ ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ "0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦-----+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 100 ¦ KB ¦ 5.859¦.000¦.000¦ 5.859¦ 5.859¦ 5.859¦

¦ ¦ град ¦(2.08)¦(.00)¦(.00)¦(2.08)¦(-117.92)¦(122.08)¦

¦ 1 ¦ KB ¦ 5.855¦.000¦.000¦ 5.855¦ 5.855¦ 5.855¦

¦ ¦ град ¦(2.19)¦(.00)¦(.00)¦(2.19)¦(-117.81)¦(122.19)¦

¦ 2 ¦ KB ¦ 5.838¦.000¦.000¦ 5.838¦ 5.838¦ 5.838¦

¦ ¦ град ¦(2.54)¦(.00)¦(.00)¦(2.54)¦(-117.46)¦(122.54)¦

¦ 4 ¦ KB ¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦.000¦

¦ ¦ град ¦(-.04)¦(.00)¦(.00)¦(-.04)¦(.16)¦(-.12)¦

L=====¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

 

Таблица

Результаты расчета токов КЗ

№	Схема	Точка КЗ	, кА	, с		, А	,
	sh1.tkz		4.09	0.001115	1.00	5.77	2.19
		3.64	0.001001	1.00	5.13	1.74
		12.42	0.007403	1.26	22.05	21.20
		5.19	0.007103	1.24	9.11	3.69
	sh2.tkz
	sh3.tkz
	sh4.tkz

Расчет режима системы электроснабжения

Таблица

Емкостные проводимости КЛ

№	Линия	Длина, м	Сечение, мм2	Удельная емкостная проводимость,	В, мкСим
	ГРП-ТП1			72.2	2.17
	ТП1-ТП2			72.2	7.22
	ТП1-ТП3			72.2	13.36
	ГРП-ТП4			72.2	4.69
	ТП4-ТП6			72.2	12.64
	ГРП-ТП-5			72.2	8.30
	ТП5-ТП6			72.2	9.03
	ГРП-ТП ЭСО				127.5

 

№	Цех, ТП	Тип трансформатора	Исходные нагрузки на стороне 0.4 кВ	Нагрузки с учетом коэффициента разновременности 0.95
РP, кВт	QP, кВАр	РP, кВт	QP, кВАр
	Литейный ТП-1	ТМ-400	293.57	175.62	278.89	166.84
	Механический ТП-2, ТП-3	ТМ-160	94.32	57.56	89.60	54.68
	Инструментальный ТП-4, ТП-5	ТМ-160	134.76	87.51	128.02	83.13
	Термический, ТП-6	ТМ-400	303.71	101.19	288.52	96.13

 

 

 

 

Таблица

Потери в ЛЭП

№	ЛЭП	Номера узлов	DP, кВт
	ТП ЭСО-ГРП	10-1	10.4
	ГРП-ТП1	1-2	0.11
	ТП1-ТП2	2-3	0.02
	ГРП-ТП4	1-4	0.27
	ТП4-ТП6	4-5	0.31
	ИТОГО		11.11

 

 

Рис. Структура потерь в ЛЭП внутризаводского электроснабжения

 

 

Таблица