5.Розрахунок струмів короткого замикання.

Вихідною величиною для розрахунку струмів короткого замикання є потужність короткого замикання на шинах 10 кВ районної трансформаторної підстанції (60 МВА).

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

кА=3300 А

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

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

Ударний струм:

7000.36 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 (№6) та найбільш віддаленої (також №5) споживчих підстанцій.

Струм короткого трифазного замикання на підстанції (№5):

Ом

=7.03 Ом,

А,

А.

Струм короткого трифазного замикання на підстанції (№6):

Ом

=5.8 Ом,

А,

А.

Визначаємо двофазного короткого замикання на шинах 10кВ ртп:

А

6. Вибір електричної апаратури розподільчого пристрою 10 кВ

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

Таблиця 6.1. Умови вибору апаратів

Параметри	Умови вибору	Розрахункові дані	Розрахункові формули	ВММ-10-320 Привод, ППВ
Номінальна напруга	Uн.в.>Uн	10 кВ	Uн.в.>Uн	10 кВ
Номінальний струм	Iн.в.>Iр.max	49.6А		320 А
Допустимий струм вимикання	Iд.вим>Iр.вим	4.7		10 кА
Струм динамічної стійкості	іmax>іу	7.0 кА		25 кА
Струм термічної стійкості	tН > ()2tК (*)	2.61	—	10 кА / 4 с

(*) - t_Н - номінальний час термічної стійкості вимикача при протіканні струму І_t, ( t_Н = 4 с);

t_К = t_СВ +t_РЗ + Т_а;

t_СВ - час спрацювання вимикача ( t_СВ = 0,2 с) ;

t_РЗ - час спрацювання релейного захисту , с ;

Т_а - постійна часу затухання аперіодичної складової струму короткого замикання ( для сільських мереж рекомендується Т_а = 0,185 с).

U_н = 10 кВ – робоча напруга;

S_М(0-1) = 857.5 кВА

І_МАКС.Р. = S_М(0-1)/(U_н) = 857.5/(1,7310) = 49.6А

t_К = 0,2+1+0,185= 1,385с

Вибираємо вимикач типу ВММ-10-320 з приводом ППВ.

Таблиця 6.2. Вибір розєднувача

Параметри	Умови вибору	Розрахункові дані	Розрахункові формули	РВ-10-400 Привод ПР-10
Номінальна напруга	Uн.в.>Uн	10 кВ	Uн.в.>Uн	10 кВ
Номінальний струм	Iн.в.>Iр.max	49.6А		400 А
Струм динамічної стійкості	іmax>іу	7.0 кА		29 кА
Струм термічної стійкості	tН > ()2tК (*)	2.61	—	10 кА / 10 с

Таблиця 6.3. Вибір трансформаторів струму

Параметри	Умови вибору	Розрахункові дані	ТПЛ-10
Номінальна напруга	UНТ > UН	10	10
Номінальний первинний струм	ІН1 > ІР.МАКС	49.6	50
Номінальний вторинний струм	ІН2 = 5 А	—	5
Клас точності	(*)	—	0,5
Номінальна вторинна потужність	SН2 >S2	6	10
Кратність струму термічної стійкості	(КtІН1)2>()2tК	1.83	90
Кратність струму динамічної стійкості	·ІН1·КД>іУ	48 .7	250

Вибираю трансформатор струму типу ТПЛ - 10

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.

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=2,5+0,5=3 ВА

R_пров. - опір з'єднувальних провідників, Ом;

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

Опір провідника отримуємо з такої формули:

Ом.

Визначаємо переріз проводу:

мм²

Вибираємо переріз проводу 2,5 мм²

Отриманий опір:

Ом

Отже номінальна вторинна потужність:

Вт

З розрахунків видно, що розрахункові параметри не перевищують параметри вибраного трансформатора струму.

У комірках лінії 10 кВ РТП-35/10 кВ, як правило, встановлюється один двоелементний лічильник активної енергії, наприклад, типу СА4УИ675 ( = 2.5 ВА). Для вимірювання струму використовують один амперметр типу Е-335

(=0.5 ВА) або Е-378 (=0.1 ВА).