Пример расчета тока самозапуска нагрузки

Рассмотрим пример расчета тока самозапуска нагрузки приведенное к стороне ВН для подстанции ПС 110/6 кВ «ГПП-3».

Расчетная схема сети показана на рисунку 1.

Рисунок 1 — Расчетная схема сети

Расчет будет выполнятся в соответствии с методическими указаниями СТО ДИВГ-058-2017 «Расчет токов коротких замыканий и замыканий на землю в распределительных сетях» ООО «НТЦ «Механотроника» 2017 г.

Исходные данные:

1. Параметры питающей системы:
— Uc.ном = 115 кВ – среднее номинальное напряжение системы;
— Iк.макс. = 22000 А – ток КЗ системы в максимальном режиме;
2. Характеристики трансформатора ТДН-16000/110-У1:
— Sном.тр. = 16 МВА – номинальная мощность трансформатора;
— Uном.вн =115 кВ — номинальное напряжение стороны ВН;
— Uном.нн = 6,3 кВ — номинальное напряжение стороны НН;
— Uк.мин=10,09 % — напряжение короткого замыкания трансформатора, соответствующее крайнему нижнему положению РПН, принимается по Приложению 2 таблица 1 ГОСТ 12965-85;

— регулирование под нагрузкой РПН:
— n = 19 – количество ступеней регулирования;
— ∆U = 1,78% — шаг регулирования напряжения;
3. Характеристики асинхронных двигателей типа 1RA1 компании «SIEMENS»:

Тип двигателя	Мощность, кВт	КПД η, %	cosϕ	Коэфф.пуска Kп (In)	Ном.напряж. Uном., кВ
1RA1 350-2HA60	500	94,3	0,89	5,5	6,3
1RA1 402-2HA60	1000	94,9	0,89	4,6	6,3

3.1 Определяем максимальный рабочий ток для асинхронных двигателей мощностью 500 и 1000 кВт:

4. Определяем максимальный рабочий ток для трансформатора 6/0,4 кВ типа GEAFOL-4GB6326-3DC компании «SIEMENS» мощностью 2000 кВА:

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.
Таблица 1 – характеристики нагрузки

Наименование присоединения	Тип	Мощность, кВт	Кол-во	Коэфф.пуска Kп (In)	Iраб.макс., А
Асинхронный двигатель	1RA1 350-2HA60	500	2	5,5	55
Асинхронный двигатель	1RA1 402-2HA60	1000	3	4,6	109
Трансформатор	GEAFOL-4GB6326-3DC	2000	2	2,9	184

При определении коэффициента самозапуска для трансформаторов у которых характер нагрузки на стороне 0,4 кВ неизвестен, вводиться понятие обобщенная нагрузка.

Согласно [Л1, с.22] обобщенная нагрузка характеризуется значением сопротивления xнагр* = 0,35 о.е. Значение xнагр* = 0,35 о.е соответствует коэффициенту самозапуска – 2,9.

Решение

1. Определяем сопротивление системы в максимальном режиме:

2. Рассчитаем минимальное напряжение стороны ВН трансформатора:

Номинальные напряжения ответвлений обмоток трансформатора с РПН 110 кВ для числа ступеней ±9 можно определить по таблице 3 ГОСТ 12965-85. Как мы видим значения совпадают.

3. Определяем сопротивление трансформатора, когда РПН находится в крайнем «минусовом» положении:

4. Определяем максимальный рабочий ток:

5. Определяем максимальный ток приведенный к стороне ВН, в максимальном режиме:

6. Определяем суммарный пусковой ток на шинах:

7. Рассчитываем эквивалентное сопротивление нагрузки:

8. Приведем сопротивление нагрузки к стороне ВН в максимальном режиме:

9. Определяем ток самозапуска:

10. Определяем коэффициент самозапуска:

Литература:

1. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты. Учебное пособие. Часть первая. И.Л.Небрат 1996 г.