1.9 Визначення теплових імпульсів струмів короткого замикання

Для перевірки струмоведучих частин та електрообладнання визначаємо теплові імпульси струмів к.з. Для визначення теплових імпульсів складаємо схему селективності, тобто виборчої дії релейного захисту на окремих приєднаннях. Схема селективності приведена на рисунку.

Для розрахунку теплових імпульсів приймаємо ступінь спрацювання релейного захисту 0,5 сек. Визначення теплових імпульсів виконуємо в табличній формі, таблиця 1.12.

Таблиця 1.12 – Визначення теплових імпульсів струмів к.з.

Найменування приєднань	Розрахункова формула	Розрахунок	Значення розрахункових величин
Робоча перемичка для транзитної підстанції 110 кВ			31
Увід 10 кВ			302
Збірні шини 10кВ			247
Районні споживачі 10 кВ			192
Первинна сторона ТВП			137

Розшифрування величин, що входять до формул таблиці 12:

В_к - тепловий імпульс струму к.з. на відповідному приєднанні, кА²с;

Т_а - постійна часу, с; для електроустановок вище 1000 В приймаємо рівною

0,05 с;

t_відкл - час відключення струмів к.з., с; визначається по формулі:

t_сз - час спрацювання релейного захисту, вказаного по схемі селективності

для відповідного приєднання;

t_ср - час спрацювання реле, с; приймаємо для струмового реле типа РТ- 40

рівним 0,1 с;

t_св - власний час відключення вимикача, с; для швидкодіючого вимикача

приймаємо рівним 0,08-0,1 с.

11. Вибір і перевірка струмопровідних частин та обладнання

1.11.1 Вибір і перевірка струмопровідних частин: шин, проводів, кабелів

Для відкритого ВРП- 110кВ вибираємо збірні шини й ошиновку з неізольованого гнучкого проводу. Вибір і перевірку гнучких шин виконуємо в табличній формі.

Таблиця 1.13 – Вибір і перевірка гнучких шин

Найменування приєднання	Макс. робочий струм, А	Марка проводу	Припустимий струм, А	Умови вибору і перевірки
				, А	, мм2
Увід підстанції 110 кВ	525	АС-240	610	610>525	240>62
Робоча та ремонтна перемички для транзитної підстанції 110кВ	407	АС-150	445	445>407	150>62
Первинна сторона понижуючого трансформатора 110кв	118
Фідера контактної мережі	2100 1900 2300 2000	2А 60˟8 3А 120˟8 2А 100˟8 А 120˟10	2180 1900 2390 2070	2180>2100 1900=1900 2390>2300 2070>2000	- - - -

Розшифрування формул, що ввійшли до таблиці 1.13:

q_в - вибраний перетин проводу, мм²;

q_min - мінімально допустимий перетин за розрахунками, мм²; визначається по

формулі:

, мм² (1.16)

С - коефіцієнт, що залежить від матеріалу провідника; для міді С=165, для

алюмінія С=90;

В_к - тепловий імпульс струму к.з., кА²с; приймається із таблиці 12.

Для ЗРП-10 кВ вибираємо жорсткі шини прямокутного перетину і перевіряємо їх на термічну стійкість струмам к.з. Вибір і перевірку жорстких шин виконуємо в табличній формі.

Таблиця 1.14 – Вибір і перевірка жорстких шин

Найменування приєднання	Макси-мальний робочий струм, А	Марка шин	Припусти-мий струм, А	Умови вибору і перевірки
				, А	, мм2	, MПа
Увід 10 кВ	925	5А 60˟8	1025	1025>925	240> 193	60>0,01
Первинна сторона ТВП 10кВ	9,2	5А 15˟3 5А 40˟4	115 160	115>9,2 160>9,2	45 130 160>130	65>0,01 65>0,01
Вторинна обмотка головного знижуючого трансформатора трансформатора	925	5А 60˟8	1025	1025>925	240>193	65>0,01
Первинна сторона тягового трансформатора.	659	5А 50˟5	665	665>659	250>130	65>0,01
Вторинна сторона тягового трансформатора	2460	5А 120˟8	1625	1625	-	-
Головна «+» шина 3,3 кВ	4800	5А 120˟10	5200	-	-	-
Запасна шина	2300	5А 100˟8	2390	-	-	-
Мінусова шина 3,3 кВ	3000	5А 80˟10	3100	-	-	-

Розшифровка величин, що входять до формул таблиці 14:

q_в - вибраний переріз шин, мм²;

q_в = h ∙ b, мм²; (1.17)

q_min - мінімально допустимий переріз за розрахунком, мм²;

σ_изг - припустиме зусилля на шину струмів к.з., МПа;

для алюмінію σ_изг= 65 МПа;

σ_розр - розрахункове механічне зусилля, МПа; визначається за формулою:

МПа (1.18)

i_у - ударний струм к.з., кА;

а - відстань між фазами, м;

l - довжина прольоту між сусідніми опорними ізоляторами, м;

для РП-10 кВ: l = 1 м; а = 0,25 м.

W - момент опору для шин, cм³; визначається по формулі,

(1.19)

Для живлення фідерів районних споживачів 10 кВ вибираємо силові кабелі, які прокладені у землі. Для споживачів 1 категорії вибираємо з мідними жилами, а для споживачів 2 категорії – з алюмінієвими жилами.

Вибір і перевірку силових кабелів виконуємо в табличній формі.

Таблиця 1.15 - Вибір і перевірка силових кабелів

Найменування приєднання	Макси-мальний робочий струм	Тип кабелю	Припус-тимий струм	, А	, мм2	, мм2
Фідери районних споживачів:
Залізничний вокзал	130
Насосна станція	36
Шиферний завод	99	АСБ	115	115 99	35
Завод мін.добрив	96	АСБ	115	115 96	35