2020-04-20
79
(Для примера)
Выбираем схему комплексной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ с трансформаторами мощностью ______кВА. На вводах распределительного устройства по высокой стороне 10 кВ устанавливаем предохранитель для защиты от токов коротких замыканий. Далее устанавливаем первый разъединитель для создания видимого разрыва цепи. Второй разъединитель с заземлением устанавливаем для предотвращения случайной подачи напряжения на трансформатор при его поломке или замене. По низкой стороне 0,4 кВ ставим трансформатор тока, который служит для подключения измерительных приборов – амперметров, счетчиков (для измерения активной и реактивной энергии). Для отключения подстанции на каждом фидере служит автоматический выключатель.
 |
Рисунок 3 – Схема подстанции.
Для трансформатора находим ток нагрузки Iн по формуле: [1, с.151]
Iн= 
, (14)
где Sтр – полная табличная мощность, кВА;
|
|
|
U1 – табличное напряжение по высокой стороне, кВ.
Iн= 
=
По таблице 5.16 Липкина Б.Ю. находим экономическую плотность тока 
jэк, А/мм2.
Для провода jэк=
Экономическое сечение провода находим по формуле: [1, с.151]
Sэк= 
, (15)
где Sэк – экономическое сечение провода, мм2
Sэк= 
=
По величине Sэк выбираем стандартное сечение провода S= мм2.
По произведенным расчетам выбираем кабель и записываем в табличной форме.
Таблица 5 Кабельная линия
| Тип | S, мм2 | хо, Ом/км | ro, Ом/км | Iдоп, А |
Кабель проверяем по току.
Кабель должен соответствовать условию
Iнагр 
Iдоп
Проверяем кабель по потере напряжения по формуле: [1, с.159]
ΔU= 
*Iнагр . ℓ . (ro . cosφ+хо . sinφ), (16)
где ℓ - длина питающей кабельной линии, км;
ro – активное сопротивление, Ом/км;
хо – реактивное сопротивление, Ом/км;
ΔU – потери напряжения в трансформаторе, В.
ΔU= .
Определяем потери напряжения ΔU в процентном отношении:
ΔU%= 
, (17)
По ПУЭ кабельная линия должна удовлетворять норме по потере напряжения, не больше 6%.
> 6%
Кабель подходит.
2.4 Расчет токов короткого замыкания
Так как сеть выше 1 кВ, то расчет токов ведем в относительно базисных величинах. Учитываем только индуктивное сопротивление основных элементов.
10/0,4 кВ трансформатор на S= кВА, КЛ= км
|
|
|
Питающая энергосистема S= мВА
За базисные напряжения Uб1 и Uб2 принимаем генераторное напряжение ступени трансформатора 10/0,4 кВ.
Uб1=10,5кВ Uб2=0,4кВ
Приводим схему электроустановки с указанием основных элементов и строим схему замещения.
Рисунок 4 – Схема установки Рисунок 5 – Схема замещения
По формулам определяем сопротивление всех элементов системы.
Сопротивление сети х1 определяем по формуле: [1, с.73]
х1=х*н.с 
, (18)
Определяем индуктивное сопротивление кабельной линии х2 по формуле: [1, с.73]
х2=хоℓ 
, (19)
где хо – реактивное сопротивление на единицу длины линии, Ом/км.
Находим индуктивное сопротивление трансформатора х3 по формуле: [1, с.73]
х3=х*б тр= 
, (20)
где Uкз – напряжение короткого замыкания трансформатора из таблицы 4, %;
Sн.т – номинальная мощность трансформатора, кВА.
Находим результирующее сопротивление для точек К.З.
Для К-1 → хрез=х1+х2, (21)
хрез(К-1)=
Для К-2 → хрез=х1+х2+х3, (22)
хрез(К-2)=
Производим расчет токов К.З. для точек К-1 и К-2. Для этого находим базисный ток
Iб= 
, (23)
Для точки К-1 →
Iб1= 
= 
=
Для точки К-2 →
Iб2= 
= 
=
Находим токи короткого замыкания по формуле: [1, с.82]
Iкз=I∞= 
, (24)
Для точки К-1 →
Iкз= = кА
Для точки К-2 →
Iкз= = кА
Находим ударный ток по формуле: [1, с.83]
iуд= 
*Куд* Iкз (25)
где iуд – ударный ток, кА;
Куд – ударный коэффициент.
Принимаем Куд=1,8 для цепи, когда не учитывается активное сопротивление.
Для точки К-1 → iуд= *1,8* =
Для точки К-2 → iуд= *1,8* =
Находим мощность К.З. по формуле: [1, с.72]
Sкз= 
, (26)
где Sкз – полная мощность К.З., МВА.
Для точки К-1 → Sкз= 
=
Для точки К-2 → Sкз= =
Данные по токам К.З. заносим в таблицу.
Таблица 6 Расчет токов К.З.
| Точка К.З. | Iкз, кА | I∞, кА | iуд, кА | Sкз, МВА |
| К-1 | ||||
| К-2 |
