Розрахунок струмів короткого замикання

За розрахунковий вид короткого замикання для вибору електричних апаратів й струмопроводів приймається трьохфазне коротке замикання. Попередньо необхідно скласти розрахункову схему, що відповідає максимальному значенню струму короткого замикання в намічених точках мережі. При цьому необхідно пам'ятати, що секційний вимикач на стороні 6… 10 кВ завжди відключений при роботі обох силових трансформаторів, а секційний вимикач на стороні 35…330 кВ може бути у ввімкненому стані (в залежності від типу підстанції).

За розрахунковою схемою складається схема заміщення, в якій; вказуються джерела живлення й усі елементи ланцюга короткого замикання своїми реактивними опорами. Для спрощення розрахунків активними опорами схеми можливо знехтувати, але для визначення ударного струму к.з. необхідно знати постійну часу Та.

Для визначення Та необхідно визначити результуючий активний опір схеми R_рез до точки к.з. або в першому наближенні скористатися табл. 1.

Таблиця 5.

Місце короткого замикання	Та, с
Шини підвищеної напруги підстанцій з трансформаторами до 100 МВА	0,115
Шини середньої напруги знижувальних підстанцій з трансформаторами до 100 МВА	0,095
Шини низької напруги знижувальних підстанцій з трансформаторами від 25 до 100 МВА	0,065
Шини низької напруги знижувальних підстанцій з трансформаторами до 25 МВА	0,045

 

Для вибору електричних апаратів достатньо визначити над перехідний струм І”, ударний струм і_у та стале значення струму к.з. І_∞ на високій низькій і середній (якщо є) сторонах силових трансформаторів при схемі електричних з’єднань, що відповідають максимальному значенню струму к.з.

Розраховуємо параметри схеми заміщення:

Індуктивний опір систем:

- система 1:

 Ом

- система 2:

 Ом

Індуктивний опір повітряних ліній:

- лінія 1

Ом

- лінія 2

Ом

 

Опір трансформатора:

 Ом

 

 

 

                                                         

 

           

                                                                      

Рис. 6. Розрахункова і схема заміщення СЕП для розрахунку струму КЗ.

Знаходимо еквівалентний опір систем та повітряних ліній (точка К1):

 Ом

 

Знаходимо значення надперехідних струмів:

    - точка К1:

 кА

- точка К2:

 кА

 

Приводимо значення струму КЗ К2 до сторони низької напруги:

 кА

 

Визначаємо ударні коефіцієнти:

 

Визначаємо ударні струми короткого замикання:

    - точка К1:

кА

    - точка К2:

 кА

           

 

 

Вибір струмопроводів

В курсовому проекті необхідно вибрати ошиновку на стороні високої, середньої та низької напруги силових трансформаторів, а також збірні шини СН і НН.

Переріз струмопроводів F (за виключенням збірних шин) вибирається за економічною густиною струму:

                                                   

де Ірозр - розрахунковий струм (довготривалий струм без врахування перевантажень при аваріях і ремонтах);

j_eк - економічна густина струму, залежить від Т_mах, а також матеріалу й типу струмопроводу.

А

А

     j_eк=1,1 А/мм²

 

мм²       

 мм²

 

Переріз отриманий в результаті розрахунку округляється до найближчого стандартного:

Для ВН вибираємо АС – 185/29                

Для НН вибираємо АС400/22            

 

Вибраний таким чином провідник повинен задовольняти умові перевірки на допустиме струмове навантаження

                                        І_{роб.форс}≤І_доп

де І_{роб.форс} - максимальний довготривалий струм з урахуванням перевантажень при аваріях і ремонтах. Для сторони ВН силового трансформатора І_{роб.форс} визначається із розрахунку перевантаження на 40%, а для СН й НН - по максимальному перспективному навантаженню з урахуванням відключення одного трансформатора; І_доп - тривалий допустимий струм за умовою нагріву провідника, залежить від перерізу типу й матеріалу струмопроводу.

Повітряні лінії напругою вище за 35 кВ повинні перевірятися за умовами коронування.  

Кабельні лінії, збірні шини, струмопроводи перевіряємо на термічну стійкість. Мінімальний переріз провідника, що відповідає вимогам термічної стійкості знаходиться з виразу:

                                          

де С – коефіцієнт, що дорівнює 91А∙с^0,5/мм²для алюмінієвих шин.

Вк – тепловий імпульс, що визначається наступним чином:

                             

Перевірка на термічну стійкість для струмопроводів ВН:

кА²∙с

мм² < F_доп=181 мм²

 Перевірка на термічну стійкість для струмопроводів ВН:

кА²∙с

мм² < F_доп=394 мм²