8.2 Расчет токов короткого замыкания в сетях 10 кВ

На шинах 10 кВ источника питания расчетное значение тока короткого замыкания равно 6,06 кА (из сведений к проектируемому объекту). Величина выдержки времени срабатывания защиты 0,5 с.

Пример расчета приведен для магистрали 1 (ИП-ТП1) (см. рис. 2.6).


Рисунок 8.3− Схема замещения участка ИП1 – ТП1
Суммарное сопротивление - Ом.

Ток КЗ кабельной линии:

кA
Определяем ударный ток короткого замыкания:



где k_уд1 ударный коэффициент из справочных данных.

Находим тепловой импульс тока короткого замыкания:



где t_отк– время, состоящее из времени отключения выключателя и времени срабатывания релейной защиты; Т_а – время затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания. Определяется по справочным данным. Величина Т_а зависит от места нахождения точки короткого замыкания в схеме электроснабжения.

Принимаем Т_а1 = 0,02 с [1]. При расположении точки короткого замыкания в распределительной сети напряжением 10 кВ время затухания апериодической составляющей Т_а2 = 0,01с.


9 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Подстанции микрорайона запитаны от РУ-10 кВ городской подстанции. Для РУ 10 кВ выбираем КРУ серии NEXIMA.

Аппараты выбираем по номинальному напряжению, номинальному току, роду установки.

При выборе аппарата по напряжению должно выполняться условие:

где

---

- номинальное напряжение аппарата; - номинальное напряжение установки (среднее номинальное напряжение сети).

При выборе аппаратов по номинальному току требуется выполнение условия:



где - расчетный ток нагрузки.

Для аппаратов ввода среднего и низкого напряжения и шиносоединительных аппаратов в качестве расчетного тока принимаем ток послеаварийного режима.

Выключатели проверяют по следующим условиям:

- по электродинамической стойкости к токам короткого замыкания:

где: i_{ном,дин.} – номинальный ток динамической стойкости выключателя, кА;

i_у,р – расчетное значение ударного тока трехфазного короткого замыкания, кА.

Выбор предохранителейпроизводится по следующим условиям:

- по номинальному напряжению:


где: U_ном,а – номинальное напряжение предохранителя, кВ; U_ном,у – номинальное напряжение установки, кВ.

- по номинальному току:



где: I_ном,а–номинальный ток предохранителя, А;

I_р,у– расчетное значение тока установки, А.

по номинальному току отключения:



где: I_ном,о – номинальный отключаемый предохранителем ток, кА; I_р,о – расчетное значение

тока короткого замыкания в момент отключения, кА.

- по номинальной мощности отключения:


где: S_ом,о – номинальная мощность отключения выключателя, кВА;

S_р,о – расчетное значение мощности трехфазного короткого замыкания в момент отключения, кВА.

Выбор трансформаторов токапроизводится по следующим условиям

- по номинальному напряжению:



где: U_{ном,т.т.} – номинальное напряжение трансформатора тока, кВ;

U_ном,у – номинальное напряжение установки, кВ.

-по номинальному току:

---

где: I_{ном,т.т.} – номинальный ток трансформатора тока, А;

I_ном,у – номинальный ток установки, А.

Номинальный ток трансформатора тока должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей.

- по конструкции и классу точности;

- по вторичной нагрузке:



где: S₂ – вторичная нагрузка трансформатора тока, ВА;

S_2,ном – номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности, ВА.

Выбор трансформаторов напряженияпроизводится по следующим условиям [11]:

- по номинальному напряжению:



где: U_{ном,т.н.} – номинальное напряжение трансформатора напряжения, кВ;

U_ном,у – номинальное напряжение установки, кВ.

- по конструкции и схеме соединения обмоток;

- классу точности;

- по вторичной нагрузке:


где: S_ном – номинальная мощность трансформатора напряжения в выбранном классе точности, ВА; при этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольника – удвоенную мощность одного трансформатора;

Выбор разъединителей производится по следующим условиям [11]:

- по номинальному напряжению:


где: U_ном. – номинальное напряжение разъединителя, кВ;

U_ном,у – номинальное напряжение установки, кВ.

- по номинальному току:



где: I_ном. – номинальный ток разъединителя, А;

I_норм., I_max, – соответственно ток в нормальном режиме и максимальный ток, протекающие через разъединитель, А.

- по конструкции и роду установки;

- по электродинамической стойкости:

---

,

где: i_пр,с, I_пр,с – предельный сквозной ток КЗ (амплитуда и действующее значение), кА.

Для выбора электрооборудования ячеек КРУ-10 кВ по величине расчетной нагрузки определим расчетный ток на стороне высокого напряжения цеховой трансформаторной подстанции:



Согласно формуле получаем:

А.

По расчетному току выбираем:

- вводные вакуумные выключатели типа EVOLIS-12P1 на = 10,0 кВ с номинальным током 630А

- трансформаторы тока типа ARJP = 10,0 кВ =200 А, = 51 кА, = 20,0 кА, = 4,0 с, = 23,0 кА. и коэффициентом трансформации 200/5.

Таблица 9.1 − Проверка выбранных аппаратов 10 кВ РУ-10 кВ

Выключатель типа EVOLIS-12P1
Паспортные данные		Расчетные данные
	10кВ		10кВ
	630А		169,7А
	64 кА		14,19 кА
	2500 кА2c		51,3 кА
Трансформаторы тока типа ARJP
	10кВ		10кВ
	600А		169,7А
	64 кА		14,19 кА
	1875кА2c		51,3 кА

---

RM6 - компактное распределительное устройство, предназначенное для установки в разомкнутых/замкнутых кольцевых и радиальных схемах питания среднего напряжения.


Рисунок 9.1− ТП c моноблоками RM 6

RM6 выполняет функции присоединения, питания и защиты трансформаторов мощностью до 4000 кВА с помощью силового выключателя и устройства релейной защиты. Коммутационные аппараты и сборные шины расположены в герметичном корпусе, заполненном элегазом и "запаянном" на весь срок службы.

Защита трансформатора на стороне 10 кВ принимается VIP300LL c датчиками тока СRa.

Выберем оборудование подстанции ТП3 (ТП4).

Величина расчетного тока на стороне 10 кВ ТП3 (ТП4):



Величина расчетного тока на стороне 0,38 кВ ТП3 (ТП4):



Выбирая автоматические выключатели, нужно обеспечивать селективность их работы.

Номинальный ток автомата – Iном.

Номинальный ток вводного автомата определяется по условию пропуска максимального тока нагрузки в аварийном режиме:

Iном_ВА ≥ Кпер * Iном_ТР

где Кпер = 1,4 – коэффициент перегрузки для масляных трансформаторов.

Кпер = 1,1 _ 1,2 _ коэффициент перегрузки для сухих трансформаторов по паспорту.

Iном_ТР – номинальный ток трансформатора на стороне н/н.,958,3А

Из предлагаемых каталогом серии Micrologic A для ТП наиболее удовлетворяет условиям селективности блок контроля и управления (в дальнейшем «защита») Micrologic 5,0 A. Micrologic 2,0 A, имеющий неселективную защиту, требованиям селективности при наличии нескольких ступеней защиты в пределах ТП не отвечает.
IномВА = 1,4 ∙ 958,3 А = 1341.6 А

Согласно каталога для автомата NW 16 на ток 1600 А, ближайшее предельное значение отключаемого тока Iси = 65 кА > 6,7 кА.

Выбираем автомат NW20H1. Данный автомат должен быть укомплектован блоком защиты Micrologic 5,0 A.

Выбор секционного автомата 0,4 кВ.

Номинальный ток автомата определяется по формуле:

Iном_СА = 0,7 * IномВА

где 0,7 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по секциям 0,4 кВ.

Для масляного трансформатора 630 кВА:

Iном_СА =0,7 * 1600 = 1120 А

Согласно каталогу принимаем ближайшее наибольшее значение:

Iном_СА = 1250 А.

Отключающая способность секционного автомата та же, что и вводного – Iси = 42 кА.

По расчетному току выбираем:

---

Смотрите также файлы

• Случайное событие.pdf

• Особенности формирования и развития производственных систем.docx

• Актуальность темы исследования. Xx и начало xxi века стали периодом радикального преобразования социокультурной среды жизнедеятельности человека.docx

• Введение Действие настоящей инструкции распространяется на ремонт полимерными композиционными материалами дефектных кольцевых сварных соединений, основного тметала труб,.docx

• Задача 1 Солодовников часто посещал квартиру Щиповой. Однажды он договорился с ней съездить за город по грибы. На следующее утро Солодовников и Щипова выехали за город..docx