- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни
- •Тема та обсяг проекту
- •Зміст розрахунково-пояснювальної записки
- •Графічна частина (креслення)
- •Методичні вказівки щодо виконання курсового проекту
- •1. Вступ
- •2. Вихідні дані
- •Розрахунок потужності споживачів електроенергії населеного пункту
- •4. Електричний розрахунок лінії 10 кВ.
- •Таблиця 4. Коефіцієнт зростання навантаження
- •Таблиця 5. Розрахункові навантаження тп-10/0,4 кВ
- •5. Розрахунок струмів короткого замикання
- •Ударний струм:
- •6. Вибір електричної апаратури розподільного пристрою 10 кВ
- •Таблиця 10. Вибір трансформаторів струму
- •7. Вибір релейного захисту комірки 10кВ районної трансформаторної підстанції.
- •Таблиця 12. Номінальні струми плавких вставок запобіжників
- •Таблиця 14. Розрахунки по вибору перерізів проводів лінії 0,38 кВ
- •Список рекомендованої літератури
- •Додатки
- •Додаток 4. Добавки для підсумування навантажень в мережах напругою 0,38 кВ
- •Додаток 8. Характеристика високовольтних вимикачів
- •Додаток 11. Значення часу втрат
5. Розрахунок струмів короткого замикання
Вихідною величиною для розрахунку струмів к.з. є потужність к.з. на шинах 10 кВ РТП.
Розрахунок струмів к.з. необхідний для перевірки вибраної апаратури на термічну і динамічну стійкість, чутливості релейного захисту і для узгодження характеристик релейного захисту лінії 10 кВ з характеристиками запобіжників ТП - 10/0,4 кВ.
У курсовому проекті необхідно визначити струми к.з. на шинах 10 кВ районної трансформаторної підстанції, на шинах 10 кВ розрахункової (заданої) та найбільш віддаленої споживчих підстанцій.
Розрахунок струмів к.з. можна виконувати у відносних або іменованих одиницях. Оскільки струми к.з. розраховуються у мережі одної напруги, зручніше користуватися іменованими одиницями.
Струм трифазного к. з. на шинах 10 кВ РТП обчислюють за формулою:
,
де SКЗ – потужність к. з., мВА; UБ – базисна напруга, кВ (UБ = 10,5 кВ).
Ударний струм:
.
Діюче значення ударного струму к.з.:
,
де КУ – ударний коефіцієнт ( 1 < КУ < 2 ).
Струм трифазного к.з. в інших точках мережі
,
де ZКЗ – опір кола к.з. до розрахункової точки, Ом.
.
Опір системи:
.
Повні активний та індуктивний опори лінії
; ,
де r0i, x0i – питомі активний та індуктивний опори 1 км проводу лінії, Ом/км; Lі – довжина ділянки лінії 10 кВ, км.
Струм двофазного к.з. визначається:
6. Вибір електричної апаратури розподільного пристрою 10 кВ
Апаратуру вихідної комірки лінії електропередачі 10 кВ і заданої споживчої підстанції вибирають за номінальною напругою, струмом та конструктивним виконанням (зовнішнє, внутрішнє або інше), класом точності (для трансформаторів струму) і струмом вимикання (для вимикачів).
Таблиця 9. Умови вибору апаратів (вимикачів)
Параметри вимикача |
Умови вибору |
Номінальна напруга Номінальний струм Допустимий струм вимикання Струм динамічної стійкості Струм термічної стійкості |
UНВ > UН ІНВ > ІР.МАКС ІД.ВИМ > IР.ВИМ іМАКС > іУ tН > ()2tК (*) |
(*) – tН – номінальний час термічної стійкості вимикача при протіканні струму Іt, ( tН = 4 с);
tК = tСВ +tРЗ + Та;
tСВ – час спрацювання вимикача ( tСВ = 0,2 с) ; tРЗ – час спрацювання релейного захисту , с (див. розділ 7); Та – постійна часу затухання аперіодичної складової струму к.з. (для сільських мереж рекомендується Та = 0,185 с).
Вибрану апаратуру перевіряють на термічну та динамічну стійкість при дії струму к.з. При виборі апаратури рекомендується складати таблицю, порівнюючи розрахункові та паспортні дані апаратів. Для вимикачів і роз'єднувачів теж необхідно вибирати привод.
Дані електричної апаратури наведено в додатках Д.7, Д.8 та Д.9.
Вибір роз'єднувачів виконується аналогічно (не враховується тільки допустимий струм вимикання).
Таблиця 10. Вибір трансформаторів струму
Параметри трансформатора струму |
Умови вибору |
Номінальна напруга Номінальний первинний струм Номінальний вторинний струм Клас точності Номінальна вторинна потужність Кратність струму: термічної стійкості Кt=Іt/ІН1 динамічної стійкості КД = іМАКС/(ІН1) |
UНТ > UН ІН1 > ІР.МАКС ІН2 = 5 А (*) SН2 >S2
(КtІН1)2>()2tК ІН1КД>іУ |
(*) - у відповідності з приєднуваними приладами.
Клас точності трансформаторів струму, до яких приєднують лічильники електричної енергії для комерційного розрахунку, повинен бути 0,5; для технічного обліку електроенергії допускається клас точності 1,0. Для приєднання реле і різноманітних пристроїв достатніми є класи точності 3,0 і 10,0.
Щоб забезпечити задану точність вимірювання, потужність S2 приладів, приєднаних до вторинної обмотки трансформатора, не повинна перевищувати зазначене в паспорті трансформатора струму номінальне вторинне навантаження SН2. Залежно від класу точності знаходять номінальну вторинну потужність SН2.
Навантаження трансформаторів струму
S2 = SПР + (RПРОВ + RКОН),
де – номінальний вторинний струм (у більшості випадків 5 А); SПР – сумарна потужність послідовно ввімкнених приладів (лічильників, амперметрів), ВА; RПРОВ – опір з'єднувальних провідників, Ом; RКОН – опір контактів (RКОН = 0,1 Ом).
Допустимий опір провідників обчислюється, виходячи з умови S2 = SН2:
.
Отже, необхідний переріз з'єднувальних провідників:
,
де ρ – питомий опір металу з'єднувальних проводів, (Ом·мм2)/м; LР – розрахункова довжина проводів, м (2,5...3м).
За результатом розрахунку приймають ближчий стандартний перетин, але не менше 2,5 мм2 для мідних проводів, або 4мм2 для алюмінієвих.
У комірках лінії 10 кВ РТП-35/10 кВ, як правило, встановлюється один електронний лічильник електричної енергії, наприклад, типу «Каскад» (SПР = 2,5 ВА). Для вимірювання струму використовують один амперметр типу Е-335 (SПР = 0,5 ВА) або Е-378 (SПР = 0,1 ВА).