6 Определение времени короткого замыкания в зависимости от уровня (места) короткого замыкания

6.1 Определение времени короткого замыкания для отходящей линии

Время короткого замыкания для отходящей линии определяется по формуле:

t_{кз(линии)}=t_рз+t_в+T_А, (10)

где: t_рз – время срабатывания релейной защиты (t_рз≈0,01..0,02),с;

t_в – действительное время срабатывания выключателя, с;

T_А – постоянная времени в цепи короткого замыкания, учитывает, что тепловое действие начинается не в момент времени t=0,( Т_А=0,05),с.

Принимаются быстродействующие выключатели, время срабатывания которых не больше 0,1сек.

Принимается для расчета время срабатывания выключателя, равное t≈0,1 с.

t_{кз (линии)}=0,02+0,1+0,05=0,17 с.

6.2 Определение времени короткого замыкания для выключателя ячейки ввода

Время короткого замыкания для выключателя ячейки ввода определяется по формуле:

t_{кз (я.в.)}=t_рз+t_в+T_А+2∆t, (11)

t_{кз (ВН)}=0,02+0,1+0,05+2*0,3=0,77 с.

6.3 Определение действительного времени короткого замыкания на высокой напряжении

Действительное время короткого замыкания на высокое напряжение определяется по формуле:

t_{кз (я.в.)}=t_рз+t_в+T_А+3∆t (12)

t_{кз (я.в.)}=0,02+0,1+0,05+3*0,3=1,7 с.

6.4 Определение теплового импульса короткого замыкания

Тепловой импульс короткого замыкания определяется по формуле:

В_кз=I­²_t=0*t_кз, (13)

где: I_t=0 – значение апериодической составляющей тока короткого замыкания при t=0;

t_кз- время короткого замыкания, зависящее от уровня (места, на котором рассматривается короткое замыкание).

Для отходящей линии:

В_{кз (линии)}= 1,25²*0,17=0,26 кА²*с

Для выключателя ячейки ввода:

В_{кз (в.я.)}= 1,25²*0,77=1,2 кА²*с

Для стороны высокого напряжения:

В_{кз (ВН)}= 1,25²*1,07=1,67 кА²*с

Таблица 4 – Значения теплового импульса

Наименование ячейки	tкз, сек	Вкз, кА2*с
Отходящие линии	0,7	0,26
Ячейки ввода	0,77	1,2
Сторона высокого напряжения	1,7	1,67

7 Выбор оборудования с высокой стороны подстанции

7.1 Выбор питающей линии

В распределительных установках 35 кВ и выше принимается питающая линия выполняется сталеалюминевыми проводами, обладающие малым удельным сопротивлением и хорошей механической прочностью. Рабочий ток определяется по формуле:

I_раб= (14)

где: S_max-максимальная мощность подстанции (МВА);

U_вн- напряжение подстанции, с высокой стороны (кА).

I_раб=17000/381,05=45А

Сечение питающей линии выбирается по экономической плотности тока i_эк:

F_эк= (15)

где: i_эк- экономическая плотность тока А/мм².

По найденным значениям Т_м=5284 для алюминиевого провода принимается i_эк=1А/мм²

F_эк=45/1=45мм²

Из условий борьбы с коронированнием в соответствии с указаниями ПУЭ для воздушных сетей 110кВ, сечение сталеалюминевых проводов принимается не менее АС-70. Принимается стандартное сечение F_эк равное 70мм². Выбирается провод марки АС-70 с I_дл.доп.=265А

Проверка по длительно допустимому току I_дл.доп

I_дл.доп I_ав

I_ав2*45=90А

265 90- условие проверки выполняется.

Проверка на корону:

Максимальное значение начальной, критической напряженности электрического поля определяется по формуле:

E_{0 кр.}=30,3*m*(1+ ) (16)

где: m- коэффициент учитывающий шероховатость поверхности провода (m=0,82);

r₀ - радиус провода, см.

r₀= (17)

r₀=1,14/2=0,57см

E₀=30,3*0,82(1+0,299/0,57)=37,8

Напряженность электрического поля около поверхности не расщепленного провода определяется по формуле:

E_max= (18)

где: U-линейное напряжение, кВ;

D_ср- среднегеометрическая, расстояние между проводами фаз, см.

При горизонтальном расположении фаз

D_ср=1,25*D

D_ср=1,26*250=315 см

E_max=0,354*110/(0,57*2,74)=24,96 кВ/см

Проверка:

1,07* E_max *Е_0.кр.

1,07 0,9*37,8

26,707 34,02 – условие проверки выполняется.

Расположение проводов показано на рисунке 5.

D_ср

D

Рисунок 5 -расположение провода по вершинам треугольника