9 Расчет и выбор сетей высокого напряжения

Выбираем сечение проводника на напряжение 10 кВ по экономической плотности тока по формуле:

где I – расчетный ток

j_эк – экономическая плотность тока по [2], таблица 1.3.36 j_эк = 2,5

Определяем ток в линии напряжением 10 кВ

Определяем экономическое сечение проводника:

Выбираем ближайшее большее сечение кабеля марки СЦБ s = 16 мм²

Проверяем выбранное сечение по допустимому нагреву электрическим током:

Условия выполняются.

10 Расчет токов короткого замыкания

Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение короткого замыкания (КЗ) в сети или элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала. Для снижения ущерба, обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов КЗ, а также для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определить токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.

Для выбора и проверки аппаратов и токоведущих частей принятой схемы электроснабжения необходимо произвести расчет токов КЗ.

Составим расчетную схему замещения в которую вводим все участвующие в питании точки, асинхронные двигатели (АД), трансформаторы и кабельные линии (КЛ).

Схему замещения путем соответствующего преобразования приведем к простейшему виду, для определения результирующего сопротивления относительно точки КЗ.

R_вл X _вл R_т X_т R_А1 X_А1 R_АП1 R_СТ1 K1

X_ШРА2 R_СТ2 K2 R_А4 X_А4 R_АП4 R_КЛ2 X_КЛ2 K3

R_А2 X_А2 R_АП2 R_КЛ1 X_КЛ1 R_А3 X_А3 R_АП3 R_ШРА2

Расчет будем вести в именованных единицах.

1.2 Определяем сопротивления высоковольтных кабелей:

Определяем удельные сопротивления по [1], таблица 1.9.5, с. 62.:

Ом/км – для сечения кабелей с алюминиевыми жилами 16 мм²;

Ом/км.

Ом;

Ом.

1.3 Приведем сопротивления кабельной линии к низкой стороне:

Ом;

Ом.

2 Определяем сопротивление трансформатора.

2.1 Определяем полное сопротивление трансформатора:

,

где, - напряжение короткого замыкания, таблица 7 с. 13

- номинальная мощность трансформатора, таблица 7, с. 13.

- номинальное напряжение на низкой стороне.

Ом;

2.2 Определяем активное сопротивление трансформатора:

,

где, - потери короткого замыкания

Ом.

2.3 Определим реактивное сопротивление трансформатора:

Ом.

3 Определяем сопротивления рубильников и автоматов:

По [1], таблица 1.9.3, с. 61 в зависимости от тока выбираем табличные значения рубильников:

Ом;

Ом;

Ом.

4 Определяем результирующее сопротивление цепи:

4.1 Определяем суммарное активное сопротивление цепи:

4.2 Определяем суммарное реактивное сопротивление цепи:

4.3 Определяем полное сопротивление цепи:

Ом.

5 Определяем ток трехфазного короткого замыкания в т.К₁:

А.

6 Определяем ударный ток трехфазного короткого замыкания:

,

где, - ударный коэффициент;

,

где, 0,01 с - время, при котором ток КЗ имеет наибольшее значение;

Т_а - время затухания апериодической составляющей;

Т_{а ,}

где - угловая частота.

Т_а с;

;

А.

7 Определяем сопротивления цепи до т. К₂:

По [1], таблица 1.9.3, с. 61 в зависимости от тока выбираем табличные значения автоматов и рубильников:

Ом;

Ом.

7.1 Определяем сопротивления низковольтных кабелей:

Определяем удельные сопротивления по [1]? таблица 1.9.5, с. 62.:

Ом/км – для сечения кабелей с алюминиевыми жилами 25 мм²;

Ом/км.

Ом;

Ом.

7.2 Определяем результирующее активное сопротивление цепи до т. К₂:

7.3 Определяем результирующее активное сопротивление цепи до т. К₂:

.

7.4 Определяем результирующее полное сопротивление цепи:

Ом.

8 Определяем ток трехфазного короткого замыкания в т. К₂:

А.

9 Определяем ударный ток трехфазного короткого замыкания:

;

Т_а с;

10 Определяем ударный коэффициент:

;

А.

11 Определяем сопротивления цепи до т. К₃:

По [1], таблица 1.9.5, с. 61 в зависимости от сечения выбираем табличные удельные значения проводов:

Ом;

Ом.

11.1 Определяем результирующее активное сопротивление цепи до т. К₃:

11.2 Определяем результирующее реактивное сопротивление цепи до т. К₃:

.

11.3 Определяем результирующее полное сопротивление цепи:

Ом.

12 Определяем ток трехфазного короткого замыкания в т. К₃:

А.

13 Определяем ударный ток трехфазного короткого замыкания:

;

Т_а с;

14 Определяем ударный коэффициент:

;

А.