Сопротивления элементов схемы

2.5.4 Сопротивления элементов схемы

Системы:

X₁=S_б/S_к (2.5.2)

X₁=100/200=0,5

где S_б=100 МВА;

S_к=200 МВА – мощность отключения высоковольтного выключателя

Кабельной линии:

X₂=X_0, (2.5.3)

где X₀=0,08 Ом/км – индивидуальное сопротивление 1 км кабельной линии.

 =4 км – длина кабеля;

S_б= 100 МВА; U_н=6 кВ;

X₂=0.08*4(100/36)= 0.89

Силового трансформатора:

X₃=, (2.5.4)

где U_к=4,5% - напряжение короткого замыкания трансформатора;

S_{н т}= 400 кВА = 0,4 МВА – номинальная мощность трансформатора.

X₃=(4,5/100)*(100/0,4)= 11,25

2.5.5 Токи и мощность к.з. в точке К₁

I_по1=I_б/X_рез, (2.5.5)

где I_б=9,17 кА – базисный ток;

I_по1- периодическая составляющая тока короткого замыкания

X_рез1=X₁+X₂ – результирующее сопротивление цепи до точки К₁

X_рез1=0,5+0,89=1,39

I_по1=9,17/1,39=6,6 кА;

Ударный ток короткого замыкания

I_у1= кА (2.5.6)

где =1,8 – ударный коэффициент принят по [1].

I_у1= кА

Мощность короткого замыкания

S_к1=S_б/X_рез, (2.5.7)

S_к1=100/1,39=72 МВА

2.5.6Токи и мощность короткого замыкания в точке К₂:

I_по2=I_б/X_рез2, (2.5.8)

где X_рез2= X₁+X₂+X₃

X_рез2=0,5+0,89+11,25=12,64

I_по2=9,17/12,64=0,73 кА

Ударный ток короткого замыкания

I_у2= кА

где =1,3 – ударный коэффициент принят по [1].

I_у2= кА

Мощность короткого замыкания

S_к2=S_б/X_рез2,

S_к2=100/12,64=7,9 МВА

2.6 Выбор и проверка аппаратуры

 

2.6.1 Проверяем кабель ввода ААШв (3*35) на термическую устойчивость к тока короткого замыкания

Для этого определяем тепловой импульс короткого замыкания

В_к=I_по1²(t_откл+T_а), (2.6.1)

где I_по1= 6,6 кА;

t_откл= t_защ +t_ов – время отключения тока короткого замыкания; t_защ=1с время срабатывания релейной защиты; t_ов=0,12с - время отключения выключателя;

T_a=0,02с – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.

В_к=6,6²(1+0,12+0,02)=49,6 кА*с²

Минимально термически устойчивое сечение кабеля

Smin=, (2.5.2)

где С= 85 термический коэффициент – принят по [1], с 245.

Smin=мм²,

что выше 35 мм², принятых ранее.

Следовательно, кабель ААШв (3*35) термически не устойчив.

Принимаем на вводе кабель ААШв (3*95) с сечением жил 95 мм²; I_{доп табл}=225А.

2.6.2 Проверяем кабель ввода по потере напряжения в аварийном режиме

R=P* /S=0.0283*4000/95=1.19 Ом

X=X₀=0.08*4=0.32 Ом.

, (2.6.3)

где =68 А – расчётный ток линии ввода в аварийном режиме;

R=1.19 Ом- активное сопротивление линии;

X=0.32 Ом – индуктивное сопротивление

cos =0.92; sin =0.39.

Кабель проходит по потери напряжения.

Окончательно принимаем к установке две кабельные линии в земляной траншее. Марка кабеля ААШв (3*95 мм²).

2.6.3 По расчётному току подстанции I_р=68 А принимаем в распределительном устройстве 6 кВ подстанции алюминиевые однополюсные шины сечением 30*4 мм² с I_{дл доп}=365 А

При положении шин плашмя

I’_{дл доп}=0,95* I_{дл доп} А

I’_{дл доп}=0,95*365=347 А,

что выше 68 А.

Шины проходят по нагреву.

Проверяем шины на термическую стойкость:

Smin=, мм²

Smin= мм²,

что ниже (30*4 мм²), то есть шины термически устойчивы.