3 Выбор схемы трансформаторной подстанции
Выбор схемы подстанции осуществляется по типу предприятия, числу и мощности трансформаторов, категории надёжности электроснабжения.
Ввод 10кВ выполнен с помощью 2 шкафов высокого напряжения. В каждом шкафу ввода располагаются 2 выключателя нагрузки с заземляющими ножами и встроенными предохранителями. За шкафами ввода располагаются силовые трансформаторы и шкафы ввода низкого напряжения. Ввод 0,4кВ выполнен автоматами и снабжён трансформаторами тока и измерительными приборами: вольтметры, амперметры, счётчики активной и реактивной мощности. РУ-0,4кВ состоит из отходящих линий, автоматических выключателей.
Проводится расчёт питающей линии к Т.П. Кабельная линия напряжением 10кВ, длиной L км выполнена 2 кабелями, присоединена к трансформатору через выключатели нагрузки. При аварийном отключении одного из кабелей включается секционный выключатель и электроснабжение осуществляется по одному рабочему кабелю. Оба кабеля выбираются одинаковым сечением, расчёт сечения ведётся по экономической плотности тока.
3.1Находится Iн:
(18)
где: Iн – номинальный ток; А
Sт – полная мощность трансформатора; кВ∙А
U1 – напряжение питания трансформатора; кВ.
3.2Находится экономическое сечение кабеля;
(19)
где: Jэк. – экономическая плотность тока для алюминия; А/мм2
Iн – номинальный ток; А
3.3По величине Sэк. выбирается большее стандартное сечение кабеля из [Приложения Л,М,Н, с. 70-72].
Таблица 5
-
Тип
S; мм2
Iдоп.; А.
х0; Ом/км.
r0; Ом/км.
3.4Кабель проверяется по току:
А.
(20)
3.5По току кабель проходит проверку, проверяется по потере напряжения.
(21)
где: l – длина линии; км.
r0 – активное сопротивление кабеля; Ом/км.
х0 – реактивное сопротивление линии; Ом/км.
сosφ – коэффициент мощности в конце линии.
3.6Находится потеря напряжения в процентах от номинального.
(22)
Согласно ПУЭ ΔU≤5%, условие соблюдается, кабель подходит.
Кабельная линия из двух кабелей подходит для питания трансформатора.
4 Расчёт токов короткого замыкания
Для расчёта токов к.з. необходимо определить сопротивление от источника до точки к.з.. расчет ведется в относительных единицах, учитывается только индуктивное напряжение.
4.1Задаются базисные величины:
Sб=Sн.сМВ∙А.
Uб1=10кВ.
Uб2=0,4кВ.
х*н.с=2,6
4.2Строится расчетная схема и схема замещения для расчёта токов короткого замыкания.
А) Расчетная схема Б) Схема замыкания
Рисунок 2. Расчетная схема и схема замещения для расчёта токов короткого замыкания.
4.3Находится сопротивление системы:
(23)
где: хс – сопротивление системы,
х* - базисное значение сопротивления,
Sб – базисная мощность,
Sн.т. – номинальная мощность трансформатора.
4.4Считается сопротивление кабельной линии:
(24)
где: хк – сопротивление одного кабеля.
х0 – реактивное сопротивление одного метра кабеля.
Sб – базисная мощность.
Uб. – базисное напряжение.
4.5Результирующее сопротивление двух кабельных линий:
(25)
4.6Сопротивление трансформатора:
(26)
где: хтр – сопротивление одного трансформатора.
Sб – базисная мощность.
Sн.тр. – мощность трансформатора.
Т.к. трансформаторы одинаковые, то и их сопротивление равны.
4.7Находится результирующее сопротивление трансформаторов:
(27)
4.8Находится результирующее сопротивление до точек короткого замыкания.
Точка К1:
(28)
Точка К2:
(29)
4.9Находится базисный ток короткого замыкания в каждой из точек.
Точка К1:
(30)
Точка К2: (31)
где: Iб – базисный ток
Sб – базисная мощность.
Uб. – базисное напряжение.
4.10Токи короткого замыкания:
Точка К1:
кА. (32)
Точка К2:
кА. (33)
4.11Находится установившийся ток.
Точка К1: I∞.К1=Iк.з.К1 , кА. (34)
Точка К2: I∞.К2=Iк.з.К2 , кА. (35)
4.12Находится ударный ток.
Точка К1:
кА. (36)
Точка К2:
кА. (37)
где: Куд – ударный коэффициент.
4.13Находится мощность короткого замыкания.
Точка К1:
МВ∙А. (38)
Точка К2:
МВ∙А. (39)
4.14Результаты по расчёту токов короткого замыкания заносятся в таблицу.
Таблица
6
-
Точка к.з.
Iк.з.;
кА
I∞;
кА
iуд.;
кА
Sк.з.;
МВ∙А
К1
К2