Розрахунок струмів короткого замкнення

 

Під час короткого замкнення в мережі миттєво збільшується струм. Наслідок цього може стати вихід з ладу споживачів при відсутності їх захисту. Апаратура захисту вибирається з урахуванням величини струмів короткого замкнення.

Розрізняють декілька видів короткого замкнення:

Трифазне - проводи усіх трьох фаз з’єднуються між собою;

Двофазне - між собою з’єднуються дві фази;

Однофазне - між собою з’єднуються одна фаза і нуль через землю.

Подвійне замикання на землю - між собою одночасно з’єднуються дві фази та нейтральний провід;

Основною причиною виникнення короткого замикання у мережі є помилки обслуговуючого персоналу та пошкодження ізоляції струмоведучих частин електричного обладнання та проводів.

Щоб запобігти ушкодженням обладнання від короткого замкнення необхідно устатковувати для захисту споживачів швидкодіючі апарати захисту. Найбільш ефективними є плавкі запобіжники, які устатковуються на ділянках мережі для захисту кожної її частини, що забезпечується селективністю захисту. Принцип селективності полягає в тому починаючи від джерела живлення, номінальний струм плавкої вставки запобіжника має бути меншим ніж номінальний струм попереднього. Для вірного вибору запобіжників потрібно визначити струми короткого замкнення.

Визначаємо індуктивний та ємнісний опори в лінії електропередач від РП 10 кВт до ТП:

 

Х"сист = 1,05 * Uном / √3 * I" = 1,05 * 0,38 / 1,73 * 13 = 0,02,Ом/км; (42)= Xo * l = 0,08 * 1,46 = 0,1,Ом/км;

силовий електричний трансформатор напруга

де Х"сист - ємнісний опір, Ом/км;- індуктивний опір, Ом/км;- опір 1 км кабелю при напрузі 10 кВ, Ом/км; " - початковий струм короткого замкнення, кА;

Визначаємо повний опір лінії:

 

Z = ΣХ = XL + Xo = 0,1 + 0,08 = 0,18,Ом;

 

Визначаємо ударний струм короткого замкнення:

у = Ку * √2 * I" = 1,8 * 1,4 * 13 = 32,76,кА;

 

де Iу - ударний струм короткого замкнення, кА;

Ку - ударний коєфіціент, який дорівнює 1.8;

Визначаємо дійсне значення струму короткого замкнення, враховуючи 5% втрат в мережі:

д = 1,05 * I" = 1,05 * 13 = 13,65,кА; (46)

 

Розраховуємо повну потужність короткого замкнення:

кз = √3 * Uном * I" = 1,73 * 10 * 13 = 225,МВА; (47)

 

де Uном - номінальна напруга лінії, що живить трансформатор, ном = 10, кВ;

Розрахунки проведені для вибір високовольтної апаратури.

 

Вибір високовольтного електрообладнання ТП

 

До високовольтної апаратури належать плавкі запобіжники, автоматичні вимикачі, роз’єднувачі, вимикачі з приводом, відокремлювані.

Плавкі запобіжники призначені для розривання електричних мереж при перенавантаженнях та короткому замиканні. Перевагами плавких запобіжників є їх мала вартість, висока надійність, швидке розмикання мережі, проста будова. Патрони запобіжників для гасіння електричної дуги заповнюються газогенеруючою фіброю або кварцовим піском.

Автоматичні вимикачі призначені для захисту мереж від перенавантажень, вмикання і розмикання мережі під напругою в нормальному і аварійному режимах. Для швидкого гасіння електричної дуги вимикачі виконують масло наповненими або вакуумними.

Відокремлювані призначені для відключення струму, що намагнічує трансформатори. Конструктивно вони складаються з двох роз’єднувачів та ножів заземлення.

Визначаємо номінальний струм високовольтних апаратів:

ном = 1,4 * Sт / √3 * Uном = 1,4 * 100 / 1.73 * 10 = 8,А;

 

Таблиця 11 - Типи високовольтних апаратів

Назва апарату	Тип	Напруга, кВ	Струм, А	Струм відключення кА/с	Привод
Вимикач	ВНП-17	10	30	12	ПС-10
Роз’єднувач	РВ	10	400	-	ПР-10
Трансформатор току	ТПЛ 10-УЗ	10	30	-	-

 

Перевірка високовольтної апаратури по струмам короткого замкнення:

Розрахункові дані для вимикачів, роз’єднувачів і трансформатора тока:

 

t”2 * tпр = 132 * 2 = 338,кА2 * с; к = √3 Uном t” = 1,73 * 10 * 13 = 225,МВ*А;

 

Література

 

1. ГОСТ 12.1. 005-88. ССБТ. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони.

. ГОСТ 12.1.004-85. ССБТ. Пожежна безпека. Загальні вимоги. 14. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум. Загальні вимоги безпеки.

. Державні Будівельні Норми України “Проектування електрообладнання об’єктів цивільного призначення” ДБН В.2.5-23-2003, підрозділ 2.7 ДНАОП 0.00-1.32-01, методичний посібник для курсового і дипломного проектування, І.М. Бондарчук, О.А. Погребна, 2007 р.

. Діючі правила користування електроенергією (ПКЕ), Київ-2003.

. Законодавство про працю - К.; Державний комітет України по нагляду за охороною праці, 1995.

. Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів і Правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів - М.; Энергоатомиздат. 1988.

. Збірник інструкцій з охорони праці для електромонтажних робіт, ВАТ “Київелектромонтаж”, Київ-2003.

. Збірник розцінок на монтаж устаткування. Збірник № 8- М.; Державний комітет зі справ будівництва, 1985.

. Прейскурант цін на устаткування і матеріали - М., Госснаб СРСР, 1989.

. Правила технічної експлуатації електричних установок; Правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів; Правила устрою електрообладнання (ПУЕ), глава 1.5, Энергоатомиздат, М., 1989.

. Правила безопасности при эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования электрофицированных железных дорог, М.»Трансжелдориздат», 1962.

. Снип 2.01.02-85. Протипожежні норми проектування будинків і споруджень.

. Каталог сучасного електрообладнання спеціальності 5.092114 “Обслуговування електротехнічного обладнання та автоматичного устаткування будівель і споруд”, ККМГ АМУ -2005р.

. Справочник по релейной защите, М.»Энергия», 1963.

. Справочник электрика, Кисаримов Р.А., М.”РадиоСофт” - 1999.

. Справочник прораба-електромонтажника, Б.П.Бондаренко, Н.Ф.Коба, Киев»Будивельнык»,1989.

. Справочник по проектированию электроснабжения, Н.С. Мовсесова, Ю.Н. Тищенко, Ю.Г. Барыбина, Л.Е. Федорова, М.Г. Зименкова, М.: Энергоатомиздат, 1990.

. Андреев В.А, Е.В. Бондаренко «Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения», М., «Высшая школа», 1975.

. ВоронинаА.А., Н.Ф.Шибенко “Безопасность труда в электроустановках”, М.: ”Высшая школа”, 1984.

. Долін П.А. Довідник по техніці безпеки- М,: Энергоатомиздат. 1984.

. Прохорский А.А. «Электрические станции и подстанции», 1984.

. Липкин Б. Ю.“Електроснабжение промышленных предприятий и установок” - М: “Высшая школа”, 1989.

. Львов А.П. «Довідник електромонтера», Київ, 1980р.

. Камнев В.Н. «Ремонт аппаратуры релейной защиты и автоматики», М.»Высшая школа», 1979.

. Коропів Ф.Ф., Козлов В.Н. Довідник з розрахунку проводів, кабелів і електропроводок- М. - Л.; Госэнергоиздат. 1974.

. Цигельман И.Е. “Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий” - М.: “Высшая школа” -.1988.

. Методична розробка “Оформлення текстових документів згідно ГОСТ2.105-95”, Л.А. Андрющенко, З.Г. Вишневська, І.Ф. Єрмакова, Київ - 2000.

. Методичні вказівки до лабораторних та практичних робіт “Тягові підстанції” для спеціальності 5.092211, І.М. Бондарчук, Г.Г. Чертенко, О.М.Александров, Київ-2004.

. Панченко Т.М. “Методичні рекомендації по оформленню учбової документації” Київ - 1988.

. «Типовые детали уплотнения вводов инженерных сетей в гражданские здания», Комплекс 7373-3, г. Вильнюс, 1975 г.

. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В “Выполнение электрических схем по ЕСКД” - М: “Высшая школа”, 1989.

. Федоров А.А., Старкова Л.Е. “Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования” - М.: “Энергоатомиздат”, 1987.

. Методичний посібник по курсоому та дипломному проектуванню спеціальності 5.092114, О.А. Погребна, І.М. Бондарчук, 2006.