Расчет сети напряжением выше 1кВ

3.7 Расчет сети напряжением выше 1кВ

Определяем экономически целесообразное сечение по формуле:

Sэк = Iр/ Jэк , (38)

где Jэк – экономическая плотность тока, Jэк = 1,2 А/мм2 [3, табл. 6.8];

В соответствии с формулой (26)

Iр = 2 · 250 / √3 · 6 = 48А,

Sэк = 48 / 1,2 = 40 мм²,

Выбираем ближайшее стандартное сечение - 35 мм².

Выбираем кабель ААБ-3х35мм2.

Проверяем выбранный кабель на термическую стойкость к токам к.з. Термически устойчивое сечение к токам к.з. определяется по формуле:

Fm.y.= I∞ · √t пр / С, (39)

где I∞ - установившееся значение периодической составляющей тока к.з., I∞ = 2850А(см. разд. 2.8);

С – коэффициент, учитывающий разницу теплоты выделенной проводником до и после короткого замыкания, С = 95 [3, с. 200];

tпр – фиктивное время, при котором установившийся ток к.з выделяет то же количество теплоты, что и действительный ток к.з. за действительное время при tg = 0,15с, t пр = 0,2с, при β’’=2 [3, рис. 15.10].

Кабель ААБ 3 х 35 термически устойчив к токам короткого замыкания.

Окончательно выбираем кабель ААБ 3 х 35

3.8 Расчет токов короткого замыкания

Расчёт проводим в относительных единицах при базисных условиях. В соответствии с заданием и результатами проектирования составляем расчётную схему и схему замещения. Расчётная схема дона на рис. 3, схема замещения на рис. 4

рис. 3 рис. 4

Примем что базисная мощность Sб = 100МВА, базисное напряжение Uб = 6,3кВ.

Сопротивление воздушной линии находится по формуле:

Хвл*б = Хо ∙ L ∙ Sб/U2ном.ср , (40)

где Uном.ср – среднее номинальное напряжение ступени, кВ

Хвл*б = 0,4 ∙ 45 ∙ 100/372 = 1,3 ,

Сопротивление трансформатора находится по формуле:

 (41)

Определяем реактивное сопротивление кабельной линии по формуле (40):

Хкл*б = 0,087 ∙ 0,15 ∙ 100/6,32 = 0,03

Находим активное сопротивление по формуле:

rкл*б = rо ∙ L ∙ Sб/U2ном.ср.каб , (42)

rкл*б = 0,894 ∙ 0,15 ∙ 100/6,32 = 0,33

Используя признаки параллельного и последовательного соединения сопротивлений находим активное и индуктивное результирующие сопротивления:

Хрез*б = 1,3+1,9+0,015 =3,215,

Rрез*б = 0,165,

Так как Rрез*б ≤Хрез*б /3 то Хрез*б = Zрез*б.

Определяем ток короткого замыкания по формуле:

Iк.з. = Iб/Zрез*б , (43)

где Iб – базисный ток, кА.

По формуле (14) находим базисный ток

Iб = 100/√3∙ 6,3 = 9,17кА,

Iк.з. = 9,17/3,215 = 2,85кА,

Определяем ударный ток:

Iу = 2,55 ∙Iк.з., (44)

Iу = 2,55 ∙2,85 = 5,4кА,

Находим мощность короткого замыкания:

Sк.з. = Sб/Zрез.*б , (45)

Sк.з. = 100/3,215 = 31,10 МВА .

3.9 Выбор оборудования подстанции

Выбор разъединителей производим по следующим условиям:

Uном р > Uном (46)

Iном р > Iрасч (47)

i а. ≥ iy. (48)

It² ∙ t > Iк2 ∙ tпр (49)

где Uном р – номинальное напряжение разъединителя;

Iном р – Номинальный ток разъединителя;

i а – амплитудное значение предворительного сквозного тока к.з;

It – предельный ток термической стойкости;

t – время, в течении которого разъединитель выдерживает предельный ток термической стойкости.

Номинальные данные разъединителя находим по [6, табл. 31.7]

Выбор выключателя производим по следующим условиям:

Uном.в = Uном (50)

Iном.в > Iр (51)

i а. ≥ iy (52)

It² ∙ t > Iк2 ∙ tпр (53)

Iотк > Iк (54)

Sотк ≥ Sк (55)

где Uном.в – номинальное напряжение выключателя;

Iном.в – номинальны ток выключателя;

Iотк – номинальный ток отключения выключателя;

Sотк – мощность отключения выключателя

Sотк =√3∙Iотк ∙ Uном.в (56)

Номинальные данные масленого выключателя находим [6, табл. 31.1].

Результаты выбора представлены в табл. 6

Таблица 6

Выбираем автоматическии выключатели, установленые на стороне 0,4кВ подстанции по условиям:

Uном ав > Uном (57)

Iном ав > Iрасч (58)

Iт р > Iр (59)

Iэ.р > 1,25∙Iпик (60)

где Uном ав – номинальное напряжение автоматического выключателя;

Iном ав – номинальный ток автоматического выключателя;

Iт р – номинальный ток теплового расцепителя;

Iэ.р - ток срабатывания электромагнитного расцепителя.

По формуле (37) находим

Iпик = 982 – 0,17 ∙ 177 + 887,3 = 1839,21А

Uном ав > 380В

Iном ав > 982А

Iт р > 982А

Iэ.р > 2299А

Выбирем выключатель АВМ-10 Uном ав =400 Iном ав = 1000А Iт р =1000А

Iэ.р = 5000А