5. Розрахунок струмів короткого замикання.

Вихідною величиною для розрахунку струмів короткого замикання є потужність короткого замикання на шинах 10 кВ районної трансформаторної підстанції (43 МВА).

Струм трифазного замикання на шинах 10 кВ РТП обчислюється за формулою:

А

Де S_к.з. - потужність короткого замикання, МВА;

U_б - базисна напруга в кВ (U_б=10,5 кВ)

Ударний струм:

А

де К_у - ударний коефіцієнт (1<К_у<2).

Діюче значення ударного струму короткого замикання знаходять з формули:

А

Струм трифазного короткого замикання в інших точках мережі отримуємо за формулою:

, А

де Z_к.з. - опір кола короткого замикання до розрахункової точки, Ом.

Опір системи знаходимо з формули:

Ом

Повні активний та індуктивний опори лінії

,

де r_0і - питомий активний опір і-го км лінії, Ом/км;

х_0і - питомий індуктивний опір і-го км лінії, Ом/км;

L_і - довжина ділянки лінії, км.

Струм двофазного короткого замикання визначається за формулою:

У курсовому проекті необхідно визначити струми короткого замикання на шинах 10 кВ розрахункової (№5) та найбільш віддаленої (№7) споживчих підстанцій, та на шинах ТП(№0).

Струм короткого трифазного замикання на підстанції 1-5:

Ом

Ом

Ом

А

Струм короткого трифазного замикання на підстанції 1-7:

Ом

Ом

Ом

А

_{Струм короткого} трифазного замикання на підстанції 0:

Ом

Ом

Ом

А

А.

5. Вибір електричної апаратури розподільчого пристрою 10 кВ (комірки лінії 10 кВ) районної трансформаторної підстанції

Апаратуру вихідної комірки лінії електропередач 10 кВ та заданої споживчої підстанції вибирають за номінальною напругою, струмом та конструктивним виконанням, класом точності і струмом виконання.

Максимальний розрахунковий струм навантаження визначають за максимальною потужністю на першій ділянці лінії 10 кВ (більша із S_Д і S_В).

А

Таблиця 10. Умови вибору апаратів

Параметри	Умови вибору	Розрахункові дані	Розрахункові формули	ВВ/ТЕL10-12,5/630 Привод, ПЕ
Номінальна напруга	Uн.в.>Uн	10 кВ	Uн.в.>Uн	10кВ =10 кВ
Номінальний струм	Iн.в.>Iр.max	39,8 А		630 А>39,8 A
Допустимий струм вимикання	Iд.вим>Iр.вим	3,3 кА		8…20кА>3,3кА
Струм динамічної стійкості	іmax>іу	5 кА		8…20 кА>5 кА
Струм термічної стійкості	tН > ()2tК (*)	5,2 кА	_____	8…20кА>5,2 кА

Вибираю вимикач типу ВВ/ТЕL-10-12,5/630 з приводом ПЕ

(*) - t_н – номінальний час термічної стійкості вимикача при протіканні струму I_t, ( t_н = 4с); ;t_св – час спрацювання вимикача (t_св = 0,2с); t_рз – час спрацювання релейного захисту, с (розділ 7); T_a – постійна часу затухання аперіодичної складової струму короткого замикання (для сільських мереж рекомендується T_a = 0,185 с)

с

Вибір роз'єднувачів виконується аналогічно (не враховується

тільки допустимий струм вимикання).

Таблиця 11. Вибір роз’єднувача

Параметри	Умови вибору	Розрахункові дані	Розрахункові формули	РВЗ-10-400 Привод ПР-10, ПР-11
Номінальна напруга	Uн.в.>Uн	10 кВ	Uн.в.>Uн	10 кВ =10 кВ
Номінальний струм	Iн.в.>Iр.max	39,8 А		400 А>39,8 А
Струм динамічної стійкості	іmax>іу	5 к.А		45 кА>5кА
Струм термічної Стійкості	tН > ()2tК (*)	5,2кА	______	10/10кА/с>5,2кА

Вибираю роз’єднувач типу РВЗ-10-400 з приводом ПР-10 або ПР-11.

Параметри	Умови вибору	Розрахункові дані	ТПЛ-10-0,5/Р
Номінальна напруга, кВ	UНТ > UН	10	10
Номінальний первинний струм, А	ІН1 > ІР.МАКС	59,5	40 A>39,8A
Номінальний вторинний струм, А	ІН2 = 5 А	-	5A
Клас точності	(*)	-	0,5/P
Номінальна вторинна потужність, ВА	SН2 >S2	10	10BA=10BA
Кратність струму термічної стійкості	(КtІН1)2>()2tК	-	90>5,2кА
Кратність струму динамічної стійкості	·ІН1·КД>іУ	-	250>5кА

Таблиця 12. Вибір трансформаторів струму

Вибираю трансформатор струму типу ТПЛ-10-0,5/Р

Щоб забезпечити задану точність вимірювання, потужність S₂ приладів, приєднаних до вторинної обмотки трансформатора, не повинна перевищувати зазначене в паспорті трансформатора струму вторинне навантаження S_Н2. Залежно від класу точності знаходять номінальну вторинну потужність S_Н2.

S_Н2=10 Ом : ВА.

Навантаження трансформаторів струму знаходимо з формули:

де - номінальний вторинний струм (у більшості випадків 5А);

S_пр - сумарна потужність послідовно ввімкнених приладів (лічильників, амперметрів),

S_пр=2+0,5=2,5 ВА

R_пров. - опір з'єднувальних провідників, Ом;

R_кон. - опір контактів (R_кон.=0,1 Ом).

Допустимий опір провідників обчислюється, виходячи з умови S₂ =S_Н2:

Ом

Отже, необхідний переріз з'єднувальних провідників

мм²

де - питомий опір металу з'єднувальних проводів, (Ом мм² )/м;

L_Р - розрахункова довжина проводів, м (2,5...3м).

За результатом розрахунку приймають ближчий стандартний переріз, але не менше 2,5 мм² для мідних проводів, або 4мм² для алюмінієвих.

У комірках лінії 10 кВ РТП - 35/10 кВ, як правило, встановлюється один електронний лічильник електричної енергії, наприклад, типу «Каскад» (S_ПР = 2 ВА). Для вимірювання струму використовують один амперметр типу Е - 335 (S_ПР = 0,5 ВА)

Отже, номінальна вторинна потужність:

ВА

Вибираємо провід з мідною жилою марки ПВ-1*2,5 мм²