4. Розрахунок струмів короткого замикання

Значення струмів короткого замикання необхідні для правильного вибору устаткування на стороні 110 кВ і 10 кB Підстанція живлення за двома тупиковими лініями: схеми замі­щення для розрахунку струмів короткого замикання наведена на рис. 2.

Р озрахунок струмів короткого замикання виконаємо а іменованій системі одиниць. Потужність короткого замикання на шинах 110 кВ центра живлення складає S_C = МВА.

Рисунок 2 - Схема заміщення для розрахунку струмів коро­ткого замикання

Опір системи дорівнює

Опір працюючих ліній Xл, =...; трансформаторів ХТ = ... .

Періодична складова ТКЗ у точці К₁

та сама у точці К₂ приведена до напруги вищої сторони

реальний ТКЗ у точці К₂

Ударний струм

• у точці К₁

• у точці К₂

Допустимо, що амплітуда ЕДС і періодична складова ТКЗ незмінні за часом, тому через час, який дорівнює часу відклю­чення

I_nt = I_k1 kA для точки К₁;

I_nt = I_k2 kA для точки К₂.

Аперіодична складова ТКЗ до моменту розбіжності контактів вимикача

де Та - постійна часу загасання аперіодичної складової для К : Та = 0,025 с, для К2 - Та =0,05 с.

Інтеграл Дюамеля

для K₁ до ,

для К₂ до

Таблиця 2 - Значення струмів короткого замикання

Струми коротко­го зами­кання	ТКЗ у почат­ковий мо­мент часу	Ударний ТКЗ і,кА	ТКЗ у момент витрати контактів вимикача, кА	Аперіод. складова ТКЗ, iа кА	Інтеграл Джоуля Bk до А2с
Шини 110 кВт (K1 )	11,375	25,899	11,375	1,459	10,998
Шини 10 кВт	9,304	21,185	9,304	1,781	12,985

5. Вибір високовольтних електричних апаратів ру і струмоведучих частин

Високовольтні електричні апарати вибираються за умо­вою тривалого режиму роботи і перевіряються за умовами коро­тких замикань. При цьому для апаратів виконується:

1. вибір за напругою;

2. вибір за нагріванням при тривалих струмах;

3. перевірка на електродинамічну стійкість;

4. перевірка на термічну стійкість;

5. вибір з виконання (для зовнішньої або внутрішньої уста­новки).

Вибору підлягають:

• вимикачі на боці вищої напруги;

• вступні вимикачі на боці 10 кВ;

• секційні вимикачі на боці 10 кВ;

• вимикачі ліній, що відходять, 10 кВ; роз'єднувачі вищої на­пруги;

• трансформатори типу і напруги 110 кВ і 10 кВ;

• ошиновка розподільних пристроїв 110 кВ і 10 кВ.

Для вибору апаратів і струмоведучих частин необхідно визначити струми нормального і післяаварійного режимів. Ви­значення струмів виконується для випадку установки на підста­нції силового трансформатора. Розрахованого відповідно до графіка навантаження підстанції.

Максимальний струм на зовнішньому боці

, А.

Струм у колі вступних вимикачів на боці 10 кВ

, А,

Струм у колі секційного вимикача

, А.

Струм у колі лінії, що відходить, (якщо на одне приєд­нання приходиться ЗМВА)

А.

На боці вищої напруги рекомендується установка елегазових вимикачів типу S1-145-F3/031. Вибір вимикачів наведе­ний у таблиці 3. Каталожні параметри вимикача узяті з [5]

Таблиця 3 - Вибір вимикача на боці 110 кВ

Умова вибору	Розрахункові значення	Каталожні значення
	110 кВ	110 кВ
	73,481 А	2000 А
	23,5 кА	40 кА
	47 кА	102 кА
	23,5 кА	31,5 кА
	3,24 кА	15,99 кА
	23,98 кА2с	112 кА2с

Обраний вимикач повинний цілком задовольняти умови вибору.

На боці низької напруги рекомендується вибирати ваку­умні вимикачі.

t - розрахунковий час розбіжності контактів після почат­ку КЗ. Для вимикачів на вищій стороні І - 0,06 с, на нижчій сто­роні t = 0,1 с.

• у точці К₁ , кА.

• у точці К₂ , кА;

Таблиця 4 - Вибір вимикачів у колі трансформатора на боці 10 кВ

Умова вибору	Розрахункові значення	Каталожні значення
	10 кВ	10
	404,14	3000
	15,13 кА	45 кА
	34,35 кА	120 кА
	15,13 кА	45/20 кА
	1,58 кА
	34,33 кА2с	303,75 кА2с

Рекомендується установка вакуумних вимикачів типу УМ 18-10-40/3150-42.

Таблиця 5 - Вибір секційного вимикача на боці 10 кВ

Умова вибору	Розрахункові значення	Каталожні значення
	10 кВ	10
	404,14	3000
	15,13 кА	45 кА
	34,35 кА	120 кА
	15,13 кА	45/20 кА
	1,58 кА
	34,33 кА2с	303,75 кА2с

Рекомендується брати до установки як секційний вими­кач типу ВВ/ТЕL-10-31,5/1600-У2.

Таблиця 6 - Вибір вимикачів на лінію, що відходить, 10 кВ

Умова вибору	Розрахункові значення	Каталожні значення
	10 кВ	10 кВ
	404,1 А	3150 А
	15,13 кА	45 кА
	34,35 кА	120 кА
	10 кВ	10 кВ
	404,1 А	3150 А
	34,33 кА	120 кА

На лінію, що відходить, рекомендується установити ма­лопотужний вимикач ВВ/ТЕL-10-35/630-У2.

У таблиці 7 наведений вибір роз'єднувачів на боці 110 кВ, роз'єднувачі необхідні з одним і двома комплектами ножів, що заземлюють.

Таблиця 7 - Вибір роз'єднувачів 110 кВ

Умова вибору	Розрахункові значення	Каталожні значення
	110 кВ	110 кВ
	73,481 А	1000 А
	47 кА	80 кА
	58,31 кА2с	2977/992 кА2с

Рекомендується брати до установки на боці ПО кВ роз'єднувачі типу РНДЗ1-110/1000 УХЛ1 і РНД 32-110/1000 УХЛ1.