1.6. Расчёт высоковольтной сети от урп до трансформаторной подстанции. Расчёт токов короткого замыкания в низковольтной сети

Выбор высоковольтного кабеля от УРП до трансформаторной подстанции осуществляется по 5 признакам:

- по величине рабочего напряжения: Uном = 6000 В;

- по расчетному (допустимому) току.

Расчетный (допустимый) ток первичных обмоток трансформатора:

По таблице токовых нагрузок для бронированных кабелей с медными жилами принимаем сечение токоведущей жилы кабеля S = 25 мм² ;

- по экономической плотности тока.

,

где γ – экономическая плотность тока, А/мм² .

Принимаем сечение токоведущей жилы кабеля S = 35 мм².

- по допустимой потере напряжения:

,

где Iр – допустимый ток первичных обмоток трансформатора, А;

l – длина высоковольтного кабеля, принятая с учетом с учетом провисания кабеля на 10% данной длины. ( );

∆U – 1,5% от 6000 В – 90 В.

Тогда допустимые потери напряжения составят:

Принимаем сечение токоведущей жилы кабеля S = 50 мм² .

- по термической стойкости при коротком замыкании.

,

где I – установившийся ток короткого замыкания на шинах УРП, кА;

α – термический коэффициент для кабелей; для меди α = 7;

tф – фактическое время срабатывания высковольтной ячейки. Ориентировочно принимаем ячейку КРУВТ-6, время срабатывания которой tф = 0,11 c.

Установившийся ток короткого замыкания равен:

,

где Sк.з. – мощность короткого замыкания на шинах УРП, В ∙ А.

Выбираем сечение токоведущей жилы кабеля по термостойкости:

Принимаем сечение токоведущей жилы кабеля S = 10 мм² .

Исходя из расчётов выбираем сечение токоведущей жилы высоковольтного кабеля по наибольшему значению. Для питания трансформаторной подстанции комплекса от ячейки УРП принимаем бронированный кабель СБН-6-3×50 с сечением токоведущей жилы S = 50 мм² .

Для определения токов короткого замыкания определяем мощность короткого замыкания на трансформаторной подстанции.

Ток короткого замыкания на шинах УРП равен:

Определяем сопротивление на высоковольной ячейке УРП:

Cопротивление высоковольтного кабеля определяется по формуле:

,

где rк – активное сопротивление жил кабеля, Ом/км;

xк – индуктивное сопротивление жил кабеля, Ом/км;

l – длина высоковольтной кабеля, принятая на 10% больше с учётом провисания, км;

Полное сопротивление до трансформаторной подстанции составит:

Ток трёхфазного короткого замыкания на трансформаторной подстанции (точка k1 – РУВН подстанции):

Тогда мощность короткого замыкания на трансформаторной подстанции составит:

Для расчёта токов к.з. определяем точки на схеме электроснабжения, которая приведена на чертежах. Расчёт токов к. з. для точек К2—К7 произведём методом приведенных длин: приведём кабели снабжения к стандартному сечению – 50 мм² , используя коэффициенты приведения, и по таблице токов короткого замыкания для трансформаторной подстанции определяем токи двухфазного короткого замыкания.

Приведённая длина кабельных линий Lпр. с учётом сопротивления контактов, элементов аппаратов и переходного сопротивления в месте к.з., определяется по формуле:

,

где L1...Ln – фактические длины кабелей с различными сечениями жил, м;

K_пр.1...К_пр.n – коэффициенты приведения;

k – число коммутационных аппаратов, последовательно включённых в цепь к.з;

Lэ – приведённая длина кабельной линии, эквивалентная переходным сопротивлениям в точке к.з. и элементов коммутационных аппаратов.

Расчёт двухфазного тока к.з. в точке К₂ – РУНН трансформаторной подстанции:

По таблице токов к. з. определяем ток двухфазного к.з.:

Ток трёхфазного к.з. в точке К₂ составит:

Расчет тока трёхфазного к.з в точке К₃ - комбайн КРП-3-660/1140 и бункер-перегружатель БП-14М. Определим приведённую длину кабеля:

По таблице токов к. з. определяем ток двухфазного к.з.:

Расчет тока трёхфазного к.з в точке К₄ – самоходный вагон ВС-17В. Определим приведённую длину кабеля:

По таблице токов к. з. определяем ток двухфазного к.з.:

Расчёт двухфазного тока к.з в точке К₅ – вентилятор местного проветривания ВМЭУ-6/1-01. Определим приведённую длину кабеля:

По таблице токов к. з. определяем ток двухфазного к.з.:

Расчет тока трёхфазного к.з в точке К₆ – перегружатель ППС-1М. Определим приведённую длину кабеля:

По таблице токов к. з. определяем ток двухфазного к.з.:

Расчет тока трёхфазного к.з в точке К₇ – бункер-перегружатель БП-14М. Определим приведённую длину кабеля:

По таблице токов к. з. определяем ток двухфазного к.з.:

.