Расчет токов короткого замыкания

Пользуясь схемами сетей 10 кВ и 0,38 кВ, составляем расчетную схему токов короткого замыкания для самого удаленного участка населенного пункта Белобоки (участок КТП2-2.15).

Рисунок 11.1 Расчетная схема.

На основании расчетной схемы составляем схему замещения, на которой для каждого элемента указываем его сопротивление.

Рис.11.2 – Схема замещения

Расчет ведем в относительных единицах. Задаемся базисными значениями:

Определяем относительные базисные сопротивления.

Система:

(11.1)

Определяем сопротивление ВЛ 10 кВ:

(11.2)

Трансформатор:

(11.3)

Определяем сопротивление ВЛ 0,38 кВ:

	(11.4)

Определяем результирующее сопротивление до точки К1.

Определяем результирующее сопротивление до точки К2.

Определяем результирующее сопротивление до точки К3.

Определяем базисные токи в точке К1 короткого замыкания(аналогично для других, результаты расчета сводим в таблицу 11.1):

(11.5)

Определяем токи и мощность короткого замыкания в точках к.з.

Трехфазный ток короткого замыкания:

(11.6)

Двухфазный ток короткого замыкания:

(11.7)

Ударный ток короткого замыкания:

(11.8)

Мощность трехфазного короткого замыкания:

(11.9)

Однофазный ток короткого замыкания определяем для точки К3 в именованных единицах:

(11.10)

где - полное сопротивление петли «фаза-ноль», Ом;

- сопротивление трансформатора току однофазного к.з., Ом.

	(11.11)
	(11.12)
	(11.13)

Таблица11.1 – Результаты расчетов токов КЗ

Точка
К1	5,50	7,05	6,13	9,97	128,22	-
К2	144,34	2,00	1,74	2,83	1,39	-
К3	144,34	0,50	0,44	0,71	0,35	0,204

ВЫБОР АППАРАТУРЫ ПОДСТАНЦИИ

Производим выбор аппаратуры КТП. Для обеспечения надежной работы электрические аппараты должны быть выбраны по условиям максимального рабочего режима и проверены по режиму токов короткого замыкания.

Составляем схему электрических соединений подстанции, на которой указываем все основные электрические аппараты.

Рисунок 12.1 Схема электрических соединений подстанции.

В соответствии с ПУЭ электрические аппараты выбираются по следующим параметрам:

1. Выбор разъединителя.

Разъединитель выбираем из таблицы Приложения 53[1]

Таблица 12.1 – Выбор разъединителя РВЗ-10/400

Параметры	Каталожная величина аппарата	Расчетная величина установки	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение	Uн.а.=10 кВ	Uн.уст.=10 кВ	10=10
Номинальный ток	Iн.а.=400 A	Iр.макс.=5,1 A	400>5,1
Динамическая устойчивость	imax=41 кА		41>9,97
Термическая устойчивость			1024>0,071

Рабочий максимальный ток:

- номинальное напряжение аппарата, кВ;

- номинальное напряжение установки, кВ.

- номинальный ток разъединителя, А;

– максимальный рабочий ток, А.

номинальная мощность трансформатора, кВА;

- номинальное напряжение трансформатора, кВ.

- амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., кА.

- ток термической стойкости, кА;

- предельное время протекания тока, с;

- действующее значение установившегося тока к.з., кА;

- фиктивное время протекания тока к.з, с;

- выдержка времени защиты на питающей стороне линии 10 кВ, принимаем для МТЗ ;

- собственное времяотключения выключателя, принимаем

Принимаем разъединитель марки РВЗ-10/400.

2. Выбор предохранителя.

Предохранители выбираем из таблицы Приложения 64[1]

Таблица 12.2 – Выбор высоковольтных предохранителей ПК-10.

Параметры	Каталожная величина аппарата	Расчетная величина установки	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение	Uн.а.=10 кВ	Uн.уст.=10 кВ	10=10
Номинальный ток	Iн.а.=30 A	Iр.макс.=5,1 A	30>5,1
Номинальная мощность отключения	Sн.откл=300 МВ∙А		300>128,22
Номинальный ток плавкой вставки	Iн.вст.=15 A	Iр.макс.=5,1 A	15>5,1

Принимаем предохранитель марки ПК-10/30

3. Выбор рубильника.

Выбираем рубильник из следующих условий:

- по напряжению ,

- по току

где – рабочий ток установки, А.

Принимаем рубильник марки РБ-35.

4. Выбор автоматических выключателей.

Выбираем автоматический выключатель для защиты фидера №1 из следующих условий:

- по напряжению ,

где - номинальное напряжение сети, В.

- по току

где - максимальный рабочий ток цепи, защищаемой аппаратом, А.

- по номинальному току теплового расцепителя

где - номинальный ток теплового расцепителя автомата, А;

- коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя, принимается в пределах от 1,1 до 1,3.

- по предельно отключающему току

Окончательно принимаем автоматический выключатель ВА51-29 (таблица 2.19[1]).

Аналогично выбираем автоматические выключатели для всех остальных линий. Результаты выбора заносим в таблицу12.3.

Таблица 12.3 – Данные по выбору автоматических выключателей.

КТП1
Параметр	Фидер №1	Фидер №2	Фидер №3
Рабочий ток, А		30,87	17,82
Тип выключателя	ВА51-29	ВА51-29	ВА51-29
Номинальный ток выключателя, А
Номинальный ток теплового расцепителя, А	31,5		31,5
Ток электромагнитного расцепителя, А
Предельно отключающий ток, кА
КТП2
Рабочий ток, А	28,56	12,83	24,96
Тип выключателя	ВА51-29	ВА51-25	ВА51-29
Номинальный ток выключателя, А
Номинальный ток теплового расцепителя, А	31,5
Ток электромагнитного расцепителя, А
Предельно отключающий ток, кА

5. Выбор вентильных разрядников.

- по номинальному напряжению

где - номинальное напряжение разрядника, кВ;

- номинальное напряжение сети, кВ.

Для сети 10 кВ: ;

для сети 0,38 кВ:

Принимаем вентильные разрядники марок РС-10 и РВН-0,5

6. Выбор выключателя.

Таблица 12.4 – Выбор выключателя ВММ-10/200

Параметры	Каталожная величина аппарата	Расчетная величина установки	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение	Uн.а.=10 кВ	Uн.уст.=10 кВ	10=10
Номинальный ток	Iн.а.=200 A	Iр.макс.=5,1 A	200>5,1
Номинальный ток отключения	Iн.откл.=8,7 кA		8,7>0,071
Номинальная мощность отключения	Sн.откл.=150 МВ∙А		150>128,22
Динамическая устойчивость	imax=22 кА		22>9,97
Термическая устойчивость			500>0,071

Выключатель типа ВММ-10/200 удовлетворяет расчетным условиям.

7. Выбор выключателя нагрузки.

Таблица 12.5 – Выбор выключателя нагрузки ВПН-17

Параметры	Каталожная величина аппарата	Расчетная величина установки	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение	Uн.а.=10 кВ	Uн.уст.=10 кВ	10=10
Номинальный ток неавтоматического отключающего устройства	Iн.а.=200 A	Iр.макс.=5,1 A	200>5,1
Динамическая устойчивость по амплитудному значению тока	imax=30 кА		30>9,97
Динамическая устойчивость по наибольшему действующему значению тока	Iу.доп=17,3 кA		17,3>0,071
Термическая устойчивость			360>0,071

Выключатель нагрузки ВПН-17 удовлетворяет расчетным условиям.