Приклад розрахунку перевірки високовольтного обладнання на дію струмів короткого замикання

 

Перевіримо кабелі вводу на термічну стійкість

Визначимо тепловий імпульс короткого замикання за формулою:

І

В

2

к п 0 с

(t

 

відкл

Т а)

(75)

де І п 0 с

 

- струм короткого замикання в системі, кА;

tвідкл - час відключення масляного вимикача, с;

Т а 0,01 - час для мереж напругою 6-10 кВ, с

tвідкл t з tвв

(76)

 

де t з 1 - час дії максимального струмового захисту, с;

tвв 0,105 - час вимкнення мало масляних вимикачів, с

tвідкл 1 0,105 1,105 с

Вк 8,6

(1,105 0,01) 84,5 кА 2 с

Визначимо мінімально-допустимий перетин кабелю з умови нагріву за фо-

рмулою:

Вк

S min

Ст

 

(77)

 

де Вк - тепловий імпульс короткого замикання, кА

2.с;

Ст - коефіцієнт температури та матеріалу провідника: для кабелів

Ст 98, для шин Ст 95

 

84,5 106

S min

93,8 мм

Перевіримо кабель за умовою термічної стійкості:

S min

Sобр

 

 

 

лою

93,8 240

Приймаємо до установки обраний раніше кабель марки ААБ S120 3

Визначимо мінімально-допустимий перетин шин з умови нагріву за форму-

 

 

84,5 106

S min

96,8 мм

 

 

S=50 6

Перевіримо шину за умовою термічної стійкості:

96,8 240

Приймаємо обрану раніше односмужну алюмінієву шину перетином

 

Перевіримо шини на динамічну стійкість

Розрахуємо силу, що діє на шину при короткому замиканні за формулою:

і 2

ф

F 3 10 7 К

ус l

а

(78)

де К ф 1 - коефіцієнт форми шин;

iус - ударний струм короткого замикання в системі, кА;

а 260, l 900 - розміри для шафів серії КРУ-ХІІ, мм

F 3 107 116,8

 

900 169,2 Н

Визначимо вигинаючий момент шин за формулою:

М F l

 

(79)

де F - сила, при короткому замиканні, Н;

l 900

- розмір для шафів серії КРУ-ХІІ, мм

М 169,2 900 15228 Н мм

Визначаємо момент опору шин при розташуванні шин плазом і в одній

площині за формулою:

b h 2

W (80)

де b 6, h 50 - розміри шини, мм

W 6 50

 

2500 мм 3

Визначимо розрахункову напругу у матеріалі шин за формулою:

М

rроз

W

 

(81)

де М - вигинаючий момент шин, Н.мм;

W - момент опору шин, мм3

rроз

 

6,1 МПа

Перевіримо шини за допустимою напругою в матеріалі:

r роз rдод

6,1 75

Остаточно приймаємо однополосну алюмінієву шину перетином S=506 мм

 

 

таблиця

Вибір та перевірку вимикача проводимо у табличній формі:

Умови ви- бору	Масляний вими- кач вводу	Трансформатор струму вводу
Розрахун- кові дані	Каталожні дані	Розрахункові дані	Каталожні дані
Вибір по напрузі U вст U н	6	10	6	6
Вибір по робочому струму І роз І н	328,9	400	328,9	400
Вибір по вимикаючій можливості І п 0 с І н вимк	8,6	10
Перевірка на дина- мічну стійкість іус іпр скв	16,8	25,5	16,8	52
Перевірка на термі- чну стійкість В І 2 t к Т Т	84,5	300	84,5	420,3

Вимикач типу ВММ-10А-400-10У2 задовольняє умовам вибору та перевірки та може бути прийнятий до встановлення

 

Далі вирішюється питання про встановлення реакторів

Для штучного збільшеня опору короткозамкнутого ланцюга використову-

ють струмообмежуючі реактори. Встановлення реакторів може бути продиктоване необхідністю використання в мережі електропостачання кабелів невеликого пере- тину. Максимально допустимий струм КЗ для кабелю певного перетину можна ви-

значити за формулою

I S роз Cт

п. о. доп

tотк

T а

Якщо струм КЗ буде більше Іп.о.доп реактор вибирають по напрузі, струму,

по індуктивному опору [Л2] стор 383

 

 

Розрахунок та вибір релейного захисту

Приклад

Захист повітряних і кабельних ліній виконується від: між фазних

і двофазних замикань та однофазних замикань на землю. Застосову-

ється максимально струмовий захист МСЗ.

Визначимо струм спрацьовування МСЗ за формулою:

К зап К с з

І сз

К п

І р

де К зап

- коефіцієнт запасу, вибирається з меж [1,1 1,2];

К п - коефіцієнт повернення реле, вибираємо з меж [0,8 0,85];

К с з

І р

- коефіцієнт само запуску, вибираємо з меж [2,5 3];

 

- струм вводу, А

 

І сз

1,1 2,5

0,8

 

328,9 1130,6 А

Визначимо струм спрацьовування реле за формулою:

К зап К с з К с х

І ср

 

К п КТ

І р

(83)

де К зап

- коефіцієнт запасу, вибираємо з меж [1,1 1,2];

К п - коефіцієнт повернення токового реле, вибираємо з меж

[0,8 0,85];

К с з

 

 

- коефіцієнт самозапуску, вибираємо з меж [2,5 3];

І р - струм вводу, А;

К Т 80

- коефіцієнт трансформації струму;

К с х 1 - коефіцієнт схеми, при з'єднанні в зірку

1,12,5 1

І ср

 

0,8 80

328,9 14,1 А