2021-12-25
369
В електроустановках можуть виникати різноманітні види коротких замикань, які зумовлені різними причинами.
На основі схеми електричної принципової складаємо схему заміщення, в якій кожний елемент замінюється на відповідний опір. На схемі заміщення позначаються точки в яких очікується виникнення короткого замикання (К1,К2,К3).
На стороні 10кВ розрахунок струмів короткого замикання ведеться методом іменованих одиниць. За базисну напругу приймається 
, де 
; за базисну потужність приймається 
, чи кратну 100.
3.3.1 Визначаємо результуючий опір кола до визначеної точки короткого замикання К1.
,
- опір системи зведений до базисної потужності, де
- базисна потужність;
- потужність короткого замикання (вихідні дані, згідно із завданням на курсовий проект).
Визначаємо відносний опір лінії:
- довжина лінії (вихідні дані, згідно із завданням на курсовий проект).
- опір 1км лінії довідникові дані [1.с.139 Табл.2.53 ].
Визначаємо активний опір лінії:
Визначаємо величини струмів і потужності короткого замикання в точці К1:
1) Визначаємо базисний струм короткого замикання:
Визначаємо діюче значення струму короткого замикання:
Визначаємо миттєве значення ударного струму короткого замикання:
Визначаємо потужність короткого замикання в точці К1:
Визначаємо двохфазний струм короткого замикання:
3.3.2 Складаємо схему заміщення. Визначаємо результуючий опір до точки К2. Розрахунок проводимо методом іменованих одиниць:
Проводимо розрахунок на стороні 0,4кВ.
- опір трансформатора визначаємо з умови:
де:
- 
- напруга короткого замикання, %. [1.с.214 табл.145];
- 
- номінальна потужність трансформатора, МВА.. [1.с.214 табл.145];
- 
- лінійна напруга 0,4 кВ.
де
- 
- втрати короткого замикання, Вт. [1.с.214 табл.145]
- - номінальна потужність трансформатора, кВА. [1.с.139 табл2.54]
Визначаємо струм і потужність короткого замикання в точці К2:
3.3.3 Проводимо розрахунок струмів короткого замикання для точки К3:
, де:
(Ом)
Так як мережа 0,4 кВ виконана з глухо заземленою нейтраллю, то в ній можуть виникати однофазні струми замикання на землю. Визначаємо однофазний струм короткого замикання в точці (К3), результати заносимо в таб. 3.3.
Струм однофазного короткого замикання визначають за формулою:
де: 
фазна напруга мережі 0,22кВ.
- одна третя частина повного опору трифазного трансформатора, зведеного до напруги 0,4 кВ. [3.с.199 табл146]
- опір петлі фаза-нуль;
─ індуктивний опір петлі
0,0052 
- активний опір петлі.
- активний і індуктивний опір петлі фаза-нуль;
[3.с.191 т.138, 139,140,141]
Так як точки К1 і К4, К2 і К5 однакові то розрахунок точки К2 і К5 не проводимо.
Проводимо розрахунок струмів короткого замикання для точки К6.
, де:
─ індуктивний опір петлі
0,0066
- активний опір петлі.
Результати розрахунків заносимо в таблицю 3.1
Таблиця 3.1
| Точки короткого замикання |
Ом |
кА |
кА |
кА |
кА |
МВА | |
| К1 | 1,75 | 3,123 | 7,9 | 2,71 | - | 56,7 | |
| К2 | 0,66 | 0,36 | 0,54 | 0,31 | - | 24,4 | |
| К3 | 0,097 | 2,5 | 3,4 | 0,82 | 18,5 | ||
| К6 | 0,086 | 2,7 | 4,05 | 2,34 | 0,91 |
,
3.4 Перевірка струмоведучих частин на дію струмів короткого замикання на стороні 10 і 0,4 кВ.
3.4.1.Вибір і перевірка кабелю.
Кабелі вибираємо залежно від місця укладання (в каналах або в землі) з умови: 
де 
- номінальна напруга і довготривалий струм кабелю для даних умов зовнішнього середовища.
- робоча напруга і максимальний робочий струм приєднання.
Вибраний кабель перевіряють тільки на термічну стійкість за умовою:
де:
мінімальний допустимий переріз, який визначають за формулою: 
, де:
фіктивний час струму короткого замикання. Для підстанцій і ліній фіктивний час дорівнює часу дії короткого замикання:
де 
час вимикання вимикача; для пружинних приводів
час дії релейного захисту, сек.; 
С – коефіцієнт пов’язаний з величиною максимальної температури нагрівання, який беруть:
Для алюмінієвих шин і кабелів рівним 90.
- умова виконується, приймаємо кабель ААШВ3×16, 
3.4.3. Вибір і перевірка запобіжників.
Запобіжники, як захисний пристрій від струмів короткого замикання, широко застосовують в мережах високої та низької напруги.
Запобіжники встановлені на високій стороні служать для захисту трансформаторів тільки від струмів короткого замикання.
Запобіжники з плавкими вставками вибирають за місцем встановлення, величиною номінальної напруги та струму з умови:
Запобіжник ПКТ 102-10-31,5-12У3 задовольняє умові.
3.4.4. Вибір і перевірка вимикача навантаження ВНП-10/400-21У3
Вимикачі вибирають залежно від місця установки за умовою:
де - 
а)На термічну стійкість, відведену до часу t, c:
де:
- термічної стійкості за час(за каталогом).
усталений струм короткого замикання.
фіктивний час струму короткого замикання. Для підстанцій і ліній фіктивний час дорівнює часу дії короткого замикання:
б) На динамічну стійкість з умови: 
де 
амплітудне значення максимально допустимого струму.
- ударний струм короткого замикання.
Приймаємо вимикач навантаження ВНП-10/400-21У3
Приводи до вимикачів вибирають згідно зусилля, яке вони розвивають на валу, від роду струму. А також від способу обслуговування підстанції (ручний, дистанційний, телекерований).
3.4.6 Вибір трансформаторів струму.
Трансформатори струму вибирають залежно від місця установки, за напругою струмом і класом точності:
За номінальним струмом первинного кола трансформатори струму виготовляють на: 5,10,20,30,40,75,100,150,200,300,400,600,1000,1500А;
[Л.3., 43с., 44с.,46с.]
Вибрані трансформатор струму ТК 20-0,5-200/5 перевіряємо на термічну стійкість за умовою:
де:
- номінальний струм первинної обмотки трансформатора
коефіцієнт термічної стійкості (за каталогом)
- фіктивний час струму короткого замикання
10000 А>347,6 А
Умова виконується, приймаємо трансформатор струму ТК 20-0,5-200/5.
3.4.7 Перевірка електромагнітного розчіплювача у найвіддаленішого електроприймача на спрацювання при виникненні однофазного короткого замикання, з умови:
Умова виконується, автоматичний вимикач вчасно спрацює в разі виникнення короткого замикання.
Кабель на низькій стороні не перевіряється на дію струмів короткого замикання, а перевіряється за втратами напруги. Перевіряються усі кабелі довжиною більше як 50м.
