2.5. Розрахунок струмів короткого замикання
Розрахунок струмів короткого замикання необхідний для перевірки вибраної апаратури на термічну і динамічну стійкість, чутливості релейного захисту і узгодження характеристик релейного захисту лінії 10 кВ з характеристиками запобіжників ТП-10/0,4 кВ.
У курсовій роботі необхідно визначити струми короткого замикання на шинах 10 кВ районної трансформаторної підстанції, на шинах 10 кВ розрахункової (заданої) та найбільш віддаленої споживчих підстанцій.
Вихідною величиною для розрахунку струмів короткого замикання є потужність короткого замикання на шинах 10 кВ РТП-35/10 кВ.
Розрахунок струмів короткого замикання можна виконувати у відносних або іменованих одиницях. Оскільки струми к. з. розраховуються у мережі одної напруги, зручніше користуватися іменованими одиницями.
Струм трифазного к. з. на шинах 10 кВ РТП обчислюють за формулою:
,
де SКЗ – потужність к. з., МВ∙А; UБ – базисна напруга, кВ (UБ = 10,5 кВ).
Ударний струм:
.
Діюче значення ударного струму короткого замикання:
,
де КУ – ударний коефіцієнт (1 < КУ < 2).
Струм трифазного короткого замикання в інших точках мережі:
,
де ZКЗ – опір кола к. з. до розрахункової точки, Ом.
.
Опір системи:
.
Повні активний та індуктивний опори лінії:
;
,
де r0i, x0i – питомі активний та індуктивний опори 1 км проводу лінії, Ом/км (додаток 13 ); Lі – довжина ділянки лінії 10 кВ, км.
Струм двофазного короткого замикання
.
2.6. Вибір електричної апаратури розподільного пристрою 10 кВ
Необхідно вибрати захисну та комутаційну апаратуру (вимикач) для комірки 10 кВ, а також трансформатор струму.
Апаратуру вихідної комірки лінії електропередачі 10 кВ і заданої споживчої підстанції вибирають за номінальною напругою, струмом та конструктивним виконанням (зовнішнє, внутрішнє або інше), класом точності (для трансформаторів струму) і струмом вимикання (для вимикачів).
Таблиця 9
Умови вибору апаратів (вимикачів)
|
Параметри вимикача |
Умови вибору |
|
Номінальна напруга Номінальний струм Допустимий струм вимикання Струм динамічної стійкості Струм термічної стійкості |
UНВ > UН ІНВ > ІР.МАКС ІД.ВИМ > IР.ВИМ іМАКС > іУ
|
tН
> (
)2tК
** tН – номінальний час термічної стійкості вимикача при протіканні струму Іt, ( tН = 4 с)
tК = tСВ +tРЗ + Та;
де tСВ – час спрацювання вимикача ( tСВ = 0,2 с) ; tРЗ – час спрацювання релейного захисту, с (див. розділ 7); Та – постійна часу затухання аперіодичної складової струму короткого замикання (для сільських мереж рекомендується Та = 0,185 с).
Вибрану апаратуру перевіряють на термічну та динамічну стійкість при дії струму к. з. При виборі апаратури рекомендується складати таблицю, порівнюючи розрахункові та паспортні дані апаратів. Для вимикачів і роз'єднувачів теж необхідно вибирати привод.
Дані електричної апаратури наведено в додатках 8 і 9.
Вибір роз'єднувачів виконується аналогічно (не враховується тільки допустимий струм вимикання).
Трансформатори струму вибираємо за параметрами, наведеними у табл. 10 і додатку 10.