1.7 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 – 1.12

Для розрахунку теплових імпульсів приймаємо ступінь спрацювання релейного захисту 0,5 сек. Визначення теплових імпульсів виконуємо в табличній формі, таблиця 1.9.

Рисунок 1.11 – Схема селективності транзитної понижуючої підстанції з первинною напругою 110 кВ

Таблиця 1.9 – Визначення теплових імпульсів струмів к.з.

Найменування приєднань	Розрахункова формула	Розрахунок	Значення розрахункових величин
Робоча перемичка для транзитної підстанції 110 кВ			29,2 2,68
Увід 35 кВ			5,48 2,18
Збірні шини 35 кВ			4,25 1,68
Районні споживачі 35 кВ			3,02 1,18
Первинна сторона ТВП			1,79 0,68

Розшифрування величин, що входять до формул таблиці 1.9:

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:

(1.14)

t_сз - час спрацювання релейного захисту, вказаного по схемі селективності

для відповідного приєднання, с;

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 с.

1.8 Вибір і перевірка струмопровідних частин та обладнання

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

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

Таблиця 1.10– 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	138	АС-70	380	265>138	70>60
Робоча та ремонтна перемички 110 кВ	92	АС-70	265	265>138	70>60
Первинна сторона понижуючого трансформатора	46	АС-70	265	265>138	70>60

Розшифрування формул, що ввійшли до таблиці 1.10:

q_в - вибраний переріз проводу, мм²;

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

формулі:

, мм² (1.15)

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 1.9.

_’ мм²

Для ВРП-35 кВ вибираємо жорсткі шини, які виконані з порожніх труб і перевіряємо їх на термічну стійкість струмам к.з. Вибір і перевірку жорстких шин виконуємо в табличній формі.

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 1.11– 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 35 кВ	104	A- 17/20	345	345>264	87>54	65=65
Збірні шини 35 кВ	83	A -17/20	215	215>211	68>47	65>53,8
Первинна сторона ТВП 35 кВ	4,1	A- 13/16	215	315>4	68>31	65>53,8

Розшифровка величин, що входять до формул таблиці 16:

q_в - вибраний переріз шин, мм²;

для порожніх труб знаходиться за формулою:

мм²; (1.16)

для шин прямокутного перерізу знаходиться за формулою:

q_в = h ∙ b, мм²; (1.17)

q_min - мінімально допустимий переріз за розрахунком, мм²;

Вк - тепловий імпульс струму к.з., з таблиці 1.12, кА²с;

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:

(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,рис.120].

W = 0,167 b h², cм³

; W = 0,167 0,4 3²=0,6, cм³

; W = 0,167 0,4 3²=0,6, cм³

; W = 0,167 0,4 3²=0,6, cм³

Для живлення фідерів районних споживачів 35 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 1.12–Вибір і перевірка силових кабелів

Найменування приєднання	Макси-мальний робочий струм	Тип кабелю	Припус-тимий струм	, А	, мм2	, мм2
Фідера районних споживачів:
Дорожні електромайстерні	35	СБ-3×50-10	180	180>35	50>38
Насосна станція	36	СБ-3×70-10	165	180>36	70>69
Шиферний завод	100	СБ-3×70-10	165	180>100	70>69
Завод мінеральних добрив	96	СБ-3×70-10	165	180>96	70>69