10. Расчёт токов короткого замыкания

Так как населенный пункт относиться к 1 категории надёжности, следовательно, питание его будет осуществляться от двух трансформаторных подстанции мощностью 400 кВА и 630 кВА

Рисунок 5 - Схема электроснабжения птичника от ЗТП

Согласно схеме электроснабжения составляем эквивалентную схему замещения.

Рисунок 6 - Эквивалентная схема замещения

При расчёте токов короткого замыкания пользуемся методом именованных величин. Этот метод применяется в сетях с одной ступенью напряжения, а также в сетях напряжением 380/220 В.

Определяем сопротивление элементов сети.

Сопротивление трансформатора напряжением 10/0,4 кВ

Активное сопротивление:

(26)

Полное сопротивление:

(27)

Индуктивное сопротивление:

(28)

Определяем трёхфазный ток к.з.:

Сопротивление системы Z_С принимаем равным 0, а полное сопротивление контактов (автоматических выключателей, катушек трансформаторов ток, шин и др.) принимаем

_{Определяем трёхфазный ток короткого замыкания в точке К1: (29)}

Находим сопротивление линий напряжением 0,38 кВ :

Линия1

Кабель САПсш(3х16+1х25)

Линия2

Кабель САПсш(3х50+1х70)

Определяем трёхфазный ток короткого замыкания в точках К2…К17 по формуле: (30)

Сопротивлением трансформатора тока, автоматических выключателей можно пренебречь.

Определяем двухфазный ток короткого замыкания в точках К2…К17 по формуле:

(31)

Определяем однофазный ток короткого замыкания в точках К2К17 по формуле:

_{Примечание:} по таблице для S_тр=160 кВА/2/

Проверка выбранного сечения на термическую стойкость:

(32)

где — тепловой импульс тока КЗ, А²

—коэффициент, зависящий от допустимой температуры при КЗ и материала проводника(для САПсш берём 65,для кабеля 100).

Провода и кабели проходит по нагреву длительным током. Выбираем сечение по нагреву током КЗ. С этой целью определим тепловой импульс тока КЗ:

(33)

Минимальное сечение жил кабеля по термической стойкости составит:

(34)

Таким образом, для присоединения трансформаторов подстанции выбираем:

линия 1кабель САПсш 3х16+1х25

линия 2 кабель САПсш 3х50+1х70

линия 3 кабель САПсш 3х25+1х35

линия 4 кабель САПсш 3х50+1х70

линия 5 кабель ААШВ3х95+1х70

11. Выбор защиты отходящих линий

В соответствии с методикой, разработанной институтом «Сельэнергопроект», токовые установки аппаратов защиты распределительных сетей 0,38 кВ выбирают следующим образом.

Для защиты отходящей линии 0,38/0,22 кВ от короткого замыкания и нечастых включений и отключений применяют различные марки автоматических выключателей.

Производим выбор и расчет защиты для ЗТП.

Рассмотрим пример выбора защитного аппарата (автоматического выключателя) для линии 1.

На объекте №8(склад рассыпчатых и гранулированных кормов) имеется асинхронный электродвигатель трёхфазного тока с короткозамкнутым ротором серии АИР90L2У3. Его технические характеристики: Р_н =3 кВт; n = 2850 мин ^-1; cosφ = 0,88;  = 84,5 %; I_Н = 6,13 А; К_I = 7.

Определяем пусковой ток двигателя, А:

(35)

А

Определяем номинальный ток теплового расцепителя, А :

(36)

где – максимальный рабочий ток первого участка от КТП(ЗТП)

80А>75,9А

По справочнику выбираем предварительно автоматический трехполюсный выключатель марки А31114/1. Номинальный ток выключателя I_ном = 100А,/4/ номинальный ток теплового расцепителя I_т.р = 80 А

Определяем коэффициент чувствительности защиты:

(37)

где – наименьшее значение двухфазного и однофазного тока на нулевой провод короткого замыкания, А;

– номинальный ток теплового расцепителя автомата, А.

Чуствительность не обеспечивается.

Определяем ток срабатывания электромагнитного расцепителя выбранного автомата, А:

(38)

Где –сумма пусковых токов двигателей на линии,А

А

1000А>371A

Условие соблюдается.

На данной линии дополнительные меры по повышению чувствительности не нужны.

Аналогично производим выбор других автоматических выключателей на рассчитываемых линиях. Данные расчета заносим в таблицу 6.

В точке К2 условие не соблюдается, для дальнейшей корректной работы

дополнительно выбираем ЗТИ-0,4.

Аналогично производим расчёт остальных линий, данные расчёта сводим в таблицу – 6.

Таблица 6 – Результаты расчетов токов короткого замыкания и выбора аппаратуры защиты

№ П.П	Расчётная точка К.З	Марка провода, кабеля	Токи к.з			Марка автомата	Номинальные данные аппарата
			кА	кА			, А	, А	, А
ЗТП
Л – 1	К2	САПсш 3х16+1х25	0,1	0,087	0,17	А31114/1	100	100	1000
Л – 2	К3	САПсш 3х50+1х70	1.6	1.39	1.97	АЗ1114/1	100	100	1000
Л – 3	К4	САПсш 3х25+1х35	0,5	0,43	0.8	АЗ1114/1	100	100	1000
Л1-2	К5	ААШВ 3х150+1х50	0.87	0.75	1.24	АЗ1114/1	100	100	1000
Л5-6	К6	ААШВ 3х10+1х6	4.1	3.56	3.4	А3734Б	400	250	4000