Порядок выполнения задания

1. Определить расчетный ток в линии электропередачи:

. (4.1)

2. Используя Таблицу 3.5 и Таблицу 4.3 определить сечение проводов и кабелей.

3. Определить длину петли короткого замыкания (КЗ) для всех линий и занести в Таблицу 4.4. Длина петли КЗ равна удвоенной длине линии.

Таблица 4.3. Длительно допустимые токовые нагрузки на неизолированные алюминиевые провода (сечение проводов указано в маркировке в мм²).

Сила тока, А	105	135	170	215	265	320	375	440	500	590	680	815	980
Марка провода	А-16	А-25	А-35	А-50	А-70	А-95	А-120	А-150	А-185	А-240	А-300	А-400	А-500

Таблица 4.4. Результаты расчета токов короткого замыкания.

Номер линии	Длина петли короткого замыкания, м	Сопротивление петли КЗ, Ом			Расчетный ток в линии IР , А	Ударный коэффициент kУ	Ток короткого замыкания, А
		актив-ное (R)	индуктив-ное (X)	Полное (Z)			установив-шийся (IКЗ)	ударный (iУ )

4. Определить активное, индуктивное и полное сопротивления ВЛ и результаты занести в Таблицу 4.4. При расчете сопротивлений воздушной линии считать, что в состав петли КЗ входят: активное и индуктивное сопротивление воздушной линии электропередачи R_Л и X_Л, активное и индуктивное сопротивления трансформатора тока R_ТТ и X_ТТ, полное сопротивление обмотки низкого напряжения силового трансформатора Z_Т, активное и индуктивное сопротивления катушки автоматического выключателя R_А и X_А, активное переходное сопротивление контактов автоматического выключателя R_К.

Активное сопротивление петли КЗ определить, используя соотношение:

, (4.2)

2L - длина петли КЗ, r₀ - активное сопротивление 1 км проводов и кабелей (Таблица 3.6 и Таблица 4.5).

Таблица 4.5. Электрические характеристики алюминиевых проводов воздушных линий 380/220 В.

Индуктивное сопротивление x0, Ом / км	0,36	0,35	0,34	0,33	0,32	0,31	0,30	0,29	0,28	0,28	0,27	0,27	0,27
Активное сопротивление r0, Ом / км	1,98	1,28	0,92	0,64	0,46	0,34	0,27	0,21	0,18	0,16	0,16	0,15	0,15
Марка провода	А-16	А-25	А-35	А-50	А-70	А-95	А-120	А-150	А-185	А-240	А-300	А-400	А-500

Индуктивное сопротивление петли КЗ определить, используя соотношение:

, (4.3)

2L - длина петли КЗ, x₀ - индуктивное сопротивление 1 км проводов и кабелей (Таблица 3.6 и Таблица 4.5). Результаты занести в Таблицу 4.4.

5. Определить сопротивления петли КЗ воздушной линии.

Определить активное сопротивление петли КЗ:

. (4.4)

Определить индуктивное сопротивление петли КЗ:

. (4.5)

Сопротивления обмоток трансформаторов тока приведены в Таблице 4.8. Активное и индуктивное сопротивления катушек расцепителей автоматических выключателей определить по Таблице 4.7.

Активное переходное сопротивление контактов автоматических выключателей принять равным 20 мОм.

Определить полное сопротивление петли КЗ:

. (4.6)

Результаты занести в Таблицу 4.4.

6. Определить величину установившегося тока однофазного КЗ:

. (4.7)

Результаты занести в Таблицу 4.4.

7. Определить ударный коэффициент ВЛ:

. (4.8)

8. Определить ударный ток КЗ (максимально возможный ток):

. (4.9)

9. Определить активное, индуктивное и полное сопротивления всех остальных кабельных линий и результаты занести в Таблицу 4.4. При расчете сопротивлений КЛ считать, что в состав петли КЗ входят: активное сопротивление КЛ электропередачи R_Л и X_Л, активное и индуктивное сопротивления катушки автоматического выключателя R_А и X_А, активное переходное сопротивление контактов автоматического выключателя R_К.

. (4.10)

. (4.11)

Активное и индуктивное сопротивления катушек расцепителей автоматических выключателей определить по Таблице 4.7. Активное переходное сопротивление контактов автоматических выключателей принять равным 20 мОм.

Определить полное сопротивление петли КЗ:

. (4.12)

Результаты занести в Таблицу 4.4.

10. Определить величину установившегося тока однофазного КЗ по формуле (4.7). Величину ударного тока КЗ определить используя (4.9). При расчетах принять k_У≈ 1. Результаты расчетов занести в Таблицу 4.4.

11. Выбрать, используя Таблицу 4.10 автоматические выключатели. При выборе автоматических выключателей необходимо принимать во внимание следующие правила:

• напряжение сети не должно превосходит номинальное напряжение автомата;

• максимальный расчетный ток линии электропередачи не должен превосходить номинальный ток автомата;

• предельно допустимый ток автомата не должен быть меньше максимально возможного тока короткого замыкания.

Результаты выбора защитной аппаратуры для всех линий занести в Таблицу 4.6.

Таблица 4.6. Результат выбора автоматических выключателей.

Номер линии	Тип автомати-ческого выключателя	Технические характеристики выбранных автоматических выключателей
		Номинальное напряжение автомата, В	Номинальный ток автомата, А	Ток срабатывания тепловых расцепителей, А	Ток срабатывания расцепителей максимального тока, А	Предельный ток отключения при 400 В, кА

Таблица 4.7. Значения активных и индуктивных сопротивлений катушек расцепителей автоматических выключателей.

Номинальный ток	Активное сопротивление RA , мОм	Индуктивное сопротивление XA , мОм
50	5,5	2,7
70	2,4	1,3
100	1,3	0,9
200	0,4	0,3
300	0,2	0,17

Таблица 4.8. Значения активных и индуктивных сопротивлений трансформаторов тока (Число перед косой чертой в первом столбце показывает чему равна максимальная величина силы тока, на которую рассчитан трансформатор тока).

Коэффициент трансформации	Активное сопротивление RТТ , мОм	Индуктивное сопротивление XТТ , мОм
20/5	42	67
30/5	20	30
40/5	11	17
50/5	7	11
75/5	3	4,8
100/5	1,7	2,7
150/5	0,8	1,2
200/5	0,4	0,7
300/5	0,2	0,34

Таблица 4.9. Характеристики трехфазных силовых трансформаторов.

Мощность трансформатора, кВ∙А	Первичное напряжение, кВ	Вторичное напряжение, кВ	Схема соединения	ZТ / 3, мОм
25	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	1030
40	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	648
63	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	412
100	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	259
160	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	162
250	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	104
400	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	65
400	6 - 10	380/220	Δ / Υ0	22
630	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	43
630	6 - 10	380/220	Δ / Υ0	14
1000	6 - 10	380/220	Υ / Υ0	27
1000	6 - 10	380/220	Δ / Υ0	8,6

Таблица 4.10. Трехфазные автоматические выключатели ABB.

Тип автомата	Номинальное напряжение, В	Номиналь-ный ток автомата IНОМ, А	Ток срабатывания расцепителей, А		Предельный ток отключения при напряжении 400 В, кА
			теплово-го	максималь-ного тока
S253C10Na	400	10	1,13IНОМ	5IНОМ	6
S253C16Na	400	16	1,13IНОМ	5IНОМ	6
S253C20Na	400	20	1,13IНОМ	5IНОМ	6
S253C25Na	400	25	1,13IНОМ	5IНОМ	6
S253C32Na	400	32	1,13IНОМ	5IНОМ	6
S253C40Na	400	40	1,13IНОМ	5IНОМ	6
S253C50Na	400	50	1,13IНОМ	5IНОМ	6
S253C63Na	400	63	1,13IНОМ	5IНОМ	6
S293C80	400	80	1,13IНОМ	5IНОМ	10
S293C100	400	100	1,13IНОМ	5IНОМ	10
S293C125	400	125	1,13IНОМ	5IНОМ	10
1SDA050880R1	400	160	1,13IНОМ	5IНОМ	10
1SDA051246R1	400	200	1,13IНОМ	5IНОМ	10
1SDA051247R1	400	250	1,13IНОМ	5IНОМ	10
1SDA054117R1	400	320	1,13IНОМ	5IНОМ	10
1SDA054437R1	400	400	1,13IНОМ	5IНОМ	10