Участок ТП-2–ТП-3

1. Участок ТП-2–ТП-3.

 

 Тогда по таблице 7 (мет. пособ.)

2. Участок ТП-1–ТП-2.

 

 

3. Участок ГПП–ТП-1.

 

В соответствии с магистральным принципом сооружения ВЛ 10 кВ на магистральных участках ВЛ должны монтироваться сталеалюминевые провода марки АС сечением не менее 70 мм2. Для выбора сечений проводов воспользуемся методом экономических интервалов.

Эквивалентные мощности ВЛ составят:

–для ВЛ 0-1:

–для ВЛ 1-2:

–для ВЛ 2-3:

КД – коэффициент динамики роста нагрузок, принимается равным 0,7 для вновь строящихся линий.

Согласно табл. 16 (мет. пособия), сечение проводов для 3-4 района по гололёду для ВЛ 0-1 на железобетонных опорах можно принять равным 50 мм2, для ВЛ 1-2 и ВЛ 2-3 – 35 мм2. Но так, как ВЛ 0-1 и ВЛ 1-2 являются магистралями, поэтому для них выбирают провода марки АС 70. Принимая ВЛ 2-3 как отпайку, выбираем для неё марку провода АС 35.

Для проводов марки АС 70 и АС 35 по справочнику принимаем удельные сопротивления соответственно rо=0,45 Ом/км, хо=0,34 Ом/км и rо=0,91 Ом/км, хо=0,327 мОм/км.

Потери напряжения в ВЛ-1 длиной 2,8 км составят в нормальном режиме (две параллельные линии):

Или в процентах ∆UВЛ-1=0,75 %.

Для ВЛ-2:

Или в процентах ∆UВЛ-1=1,03 %.

Для ВЛ-3:

Или в процентах ∆UВЛ-1=0,026 %. Результаты расчётов сведём в таблицу.

Электрический расчёт сети 10 Кв.

Таблица12

Участок	Ррасч, кВт	cosφ	Sрасч, кВА	Марка провода	Длина участка,км	Потеря напряжения,%
						на участке	от ТП
ГПП–ТП-1	767,88	0,8	959,85	АС-70	2,8	0,75	0,75
ТП-1–ТП-2	223,2	0,75	297,6	АС-70	6,2	1,03	1,78
ТП-2–ТП-3	93	0,75	124	АС-35	0,24	0,026	1,806

Суммарные потери напряжения в сети 10 кВ меньше рассчитанных при составлении таблицы отклонений, следовательно выбранные сечения проводов удовлетворяют условиям допустимой потери напряжения.

Электрический расчёт сети 0,38 кВ

Выбор сечений проводов и расчёт потери напряжения в ВЛ 0,38 кВ

Расчёт линий ТП-2: от ТП-2 отходят четыре линии, две из которых КЛ. Одна КЛ для электроснабжения свиноводческой фермы (на плане объект №5, по надежности вторая категория), другая для электроснабжения птичника клеточного содержания (на плане объект №6, по надежности первая категория). Две ВЛ для электроснабжения жилых домов (на плане объект №1 и №2, по надежности третья категория).

Полная мощность объекта №5 Ѕ=120 кВА, ток

Длина линии – 100 м .Сечение четырёхжильного кабеля до 1 кВ с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией, прокладываемого в земле, выбираем по допустимому длительному току (табл. 24 мет. пособия). Получаем сечение 4×А70 (кабель типа ЦАШв) при длительно допустимом токе 200 А. Удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,447 мОм/м, хо=0,0612 мОм/м.

Потери напряжения в КЛ с ℓ= 100 м и cosφ=0,75 составят :

Или в процентах ∆UКЛ-1=3,12 %.

Полная мощность объекта №6 Ѕ=90 кВА, ток

Длина линии – 130 м .Сечение четырёхжильного кабеля до 1 кВ с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией, прокладываемого в земле, выбираем по допустимому длительному току (табл. 24 мет. пособия). Получаем сечение 4×А50 (кабель типа ЦАШв) при длительно допустимом токе 165 А. Удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,625 мОм/м, хо=0,0625 мОм/м.

Потери напряжения в КЛ с ℓ= 130 м и cosφ=0,92 составят в нормальном режиме (две параллельные линии):

Или в процентах ∆UКЛ-2=2,42 %.

В аварийном режиме при одном кабеле ∆UКЛ-2=18,44 В или в процентах ∆UКЛ-2=4,85 %.

Остальные две линии проектируются воздушными ВЛ-1 и ВЛ-2 0,38 кВ ТП-2.

Нагрузки в узлах принимаются по таблице 8.

Линия ВЛ-1 осуществляет питание жилых домов ( 14 одноквартирных и 2 двухквартирных)

Схема электроснабжения жилых домов от шин 0,38 кВ ТП-2.

Рис.6. Расчётная схема ВЛ-1 0,38 кВ.

Расчётные нагрузки на участках:

Значение коэффициента мощности на участке 0-У1 принято равным коэффициенту мощности наибольшему по мощности участку (У1-У2), т.е. cosφ=0,95.

По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-1(0-У1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А16:

Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)

Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.

Находим потери напряжения на участках:

Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,095 %.

Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-1.

Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 13.

Электрический расчёт ВЛ-1 сети 0,38 кВ.

таблица 13.

Участок	Ррасч, кВт	cosφ	Sрасч, кВА	Марка провода	Длина участка,м	Потеря напряжения,%
						на участке	от ТП
1.ТП-2–У1	6,96	0,95	7,326	4×А95	46	0,095	0,095
2.У1–1	5,25	0,95	5,526	4×А95	14	0,022	0,117
3.1–2	3,5	0,95	3,684	4×А95	30	0,031	0,148
4.У1–У2	2,86	0,90	3,173	4×А95	20	0,019	0,167
5.У2–5	1,72	0,90	1,906	4×А95	128	0,072	0,240
6.5–6	0,5	0,90	0,556	4×А95	64	0,011	0,250
7.У2–3	1,72	0,90	1,906	4×А95	54	0,031	0,281
8.3–4	0,50	0,90	0,556	4×А95	64	0,011	0,291

Вторая линия ВЛ-2 также осуществляет питание жилых домов ( 12 одноквартирных и 4 двухквартирных)

Схема электроснабжения жилых домов от шин 0,38 кВ ТП-2.

Рис.7. Расчётная схема ВЛ-2 0,38 кВ.

Расчётные нагрузки на участках:

Значение коэффициента мощности на участке 0-У1 принято равным коэффициенту мощности наибольшему по мощности участку (У1-У2), т.е. cosφ=0,93.

По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-2(0-У1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А16:

Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)

Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.

Находим потери напряжения на участках:

Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,095 %.

Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-1.

Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 14.

Электрический расчёт ВЛ-2 сети 0,38 кВ.

таблица 14.

Участок	Ррасч, кВт	cosφ	Sрасч, кВА	Марка провода	Длина участка,м	Потеря напряжения,%
						на участке	от ТП
1.ТП2–У1	10,236	0,93	11,006	4×А95	36	0,115	0,115
2.У1–1	5,25	0,95	5,526	4×А95	20	0,031	0,146
3.1–2	3,5	0,95	3,684	4×А95	34	0,035	0,181
4.У1–У2	7,086	0,93	7,619	4×А95	24	0,053	0,234
5.У2–3	6,168	0,93	6,632	4×А95	52	0,100	0,334
6.3–4	3,5	0,95	3,684	4×А95	78	0,081	0,415
7.4–5	3,5	0,95	3,684	4×А95	30	0,031	0,447
8.У2–6	1,53	0,9	1,700	4×А95	110	0,056	0,502
9.6–7	0,5	0,9	0,556	4×А95	64	0,011	0,513

После определения нагрузки головных участков кабельных и воздушных линий для ТП-2 уточним мощность выбранного ранее трансформатора. Суммарная нагрузка составляет:

В предварительных расчётах  , поэтому мощность трансформатора ТП-2 уточнения не требует. Оставляем к установке на ТП-2 трансформатор мощностью 160 кВА типа ТМ-160/10.

Расчёт линий отходящих от ТП-3

От ТП-3 отходят три линии: одна для электроснабжения потребителей административного характера: школы, дошкольного учреждения и бани, а также лесопильного цеха и двух жилых домов (на плане объекты № 11,15,14,9 и 2 соответственно по надежности вторая категория), другая для электроснабжения ремонтной мастерской, клуба и жилых домов.

Третья линия снабжает административное здание, магазин, овощехранилище, кормоприготовительный цех и жилые дома.

ВЛ-1:

Схема электроснабжения потребителей от шин 0,38 кВ ТП-3.

Рис.8. Расчётная схема ВЛ-1 0,38 кВ.

Расчётные нагрузки на участках:

Значение коэффициента мощности на участке 0-1 принято равным коэффициенту мощности наибольшему по мощности участку (1-2), т.е. cosφ=0,75.

По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-1(0-У1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А50:

Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)

Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.

Находим потери напряжения на участках:

Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,32 %.

Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-1.

Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 15.

Электрический расчёт ВЛ-1 сети 0,38 кВ.

таблица 15.

Участок	Ррасч, кВт	cosφ	Sрасч, кВА	Марка провода	Длина участка,м	Потеря напряжения,%
						на участке	от ТП
1.ТП-3–1	32,496	0,75	43,328	4×А95	24	0,323	0,323
2.1–2	28,08	0,75	37,440	4×А95	98	1,138	1,461
3.2–У1	22,56	0,75	30,080	4×А95	20	0,187	1,647
4.У1–3	6,354	0,83	7,655	4×А95	96	0,225	1,873
5.3–4	1,84	0,92	2,000	4×А95	68	0,040	1,912
6.У1–5	18,74	0,75	24,987	4×А95	40	0,310	2,223

ВЛ-2:

Схема электроснабжения потребителей от шин 0,38 кВ ТП-3.

Рис.9. Расчётная схема ВЛ-2 0,38 кВ.

Расчётные нагрузки на участках:

Значение коэффициента мощности на участке 0-1 принято равным коэффициенту мощности для производственной нагрузки, т.е. cosφ=0,75.

По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-2(0-1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А50:

Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)

Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.

Находим потери напряжения на участках:

Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,71 %.

Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-2.

Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 16.

Электрический расчёт ВЛ-2 сети 0,38 кВ.

таблица 16.

Участок	Ррасч, кВт	cosφ	Sрасч, кВА	Марка провода	Длина участка,м	Потеря напряжения,%
						на участке	от ТП
1.ТП-3–1	57,46	0,75	76,613	4×А95	30	0,713	0,713
2.1–У1	55,36	0,75	73,813	4×А95	30	0,687	1,400
3.У1–2	52	0,65	80,000	4×А95	56	1,380	2,780
4.У1–3	5,612	0,93	6,034	4×А95	16	0,028	2,808
5.3–У2	3,956	0,93	4,254	4×А95	64	0,079	2,887
6.У2–4	0,76	0,9	0,844	4×А95	26	0,007	2,893
7.4–5	0,5	0,9	0,556	4×А95	38	0,006	2,899
8.У2–6	3,5	0,95	3,684	4×А95	20	0,021	2,920

ВЛ-3:

Схема электроснабжения потребителей от шин 0,38 кВ ТП-3.

Рис.10. Расчётная схема ВЛ-3 0,38 кВ.

Расчётные нагрузки на участках:

Значение коэффициента мощности на участке 0-У1 принято равным коэффициенту мощности для производственной нагрузки, т.е. cosφ=0,75.

По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-2(0-У1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А50:

Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)

Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.

Находим потери напряжения на участках:

Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,128 %.

Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-3.

Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 17.

Электрический расчёт ВЛ-3 сети 0,38 кВ.

таблица 17.

Участок	Ррасч, кВт	cosφ	Sрасч, кВА	Марка провода	Длина участка,м	Потеря напряжения,%
						на участке	от ТП
1.ТП-3–У1	30,975	0,75	41,300	4×А95	10	0,128	0,128
2.У1–1	2,67	0,92	2,902	4×А95	14	0,012	0,140
3.У1–2	29,319	0,75	39,092	4×А95	90	1,091	1,231
4.2–У2	26,203	0,8	32,754	4×А95	44	0,445	1,676
5.У2-3	0,99	0,9	1,100	4×А95	50	0,016	1,693
6.3–4	0,5	0,9	0,556	4×А95	50	0,008	1,701
7.У2–5	25,55	0,75	34,067	4×А95	30	0,317	2,018
8.5–6	5,25	0,75	7,000	4×А95	44	0,096	2,113

После определения нагрузки головных участков воздушных линий для ТП-3 уточним мощность выбранного ранее трансформатора. Суммарная нагрузка составляет:

В предварительных расчётах  , поэтому мощность трансформатора ТП-3 уточнения не требует. Оставляем к установке на ТП-3 трансформатор мощностью 160 кВА типа ТМ-160/10.

Для более точной проверки системы электроснабжения по качеству электроэнергии необходимо произвести уточненные расчёты для определения потерь напряжения на трансформаторах ТП-1 и ТП-3.

Сопротивления трансформаторов:

ТП-1 двухтрансформаторная, поэтому:

ТП-3 однотрансформаторная:

Потери напряжения в трансформаторах:

 

В процентах потери соответственно составят 3,07 и 3,1 %.

По результатам расчётов проверки линий на допустимые потери напряжения составляется итоговая таблица 18.

Расчётные данные для ВЛ 10 кВ и ВЛ (КЛ) 0,38 кВ.

таблица 18.

Номер ТП	Номер линии (трансфоматоры ТП)	Длина , м	Мощность Sрасч, кВА	Ток Iрасч,А	Марка провода (тр-ра ТП)	Потери напряжения,%
						UВЛтабл	UВЛрасч
ГПП	ВЛ-1 (10 кВ)	2800	959,85	55,41859	АС-70	2,0	0,75
	ВЛ-2 (10 кВ)	6200	297,6	17,18245	АС-70	2,0	1,03
	ВЛ-3 (10 кВ)	240	124	7,159353	АС-35	2,0	0,026
	Итого в сети 10кВ	9240	–	–	–	6,0	1,806
ТП-1	Тр-торы ТП-1		857,93	24,76703	ТМ-630/10	4,0	3,07
	КЛ-1 (0,38)	53	165,6	251,6106	3×А185+А×120	2,5	1,3
	КЛ-2 (0,38)	75	78,76	119,667	3×А70+А×35	4,0	1,69
	Итого в КЛ-1 и КЛ-2	128	–	–	–	6,5	2,99
	КЛ-1,Цех №1	8,4	138,46	210,3744	3×А70+А×35	0	0,27
	КЛ-2,Цех №1	28	18,75	28,48851	АПВ-4(1×16)	0	0,58
ТП-3	Тр-торы ТП-3		124,511	7,188857	ТМ-160/10	4,0	3,1
	ВЛ-1 (0,38)	182	43,328	65,83202	4×А95	6,6	2,22
	ВЛ-2 (0,38)	160	76,613	116,4048	4×А95	6,6	2,92
	ВЛ-3 (0,38)	218	41,4	62,90264	4×А95	6,6	2,11

Для потребителей ТП-1 после получения уточнённых данных о потере напряжения имеем:

а) для наиболее удалённого потребителя в режиме максимальных нагрузок:

- в режиме минимальных нагрузок:

б) для ближайшего потребителя в режиме максимальных нагрузок:

- в режиме минимальных нагрузок:

Для ТП-1 постоянные надбавки на трансформаторе оставляем без изменения, т.е. 2,5 %.

Аналогично для потребителей ТП-3 после получения уточнённых данных о потере напряжения имеем:

а) для наиболее удалённого потребителя в режиме максимальных нагрузок:

- в режиме минимальных нагрузок:

б) для ближайшего потребителя в режиме максимальных нагрузок:

- в режиме минимальных нагрузок:

Всё это позволяет скорректировать принятые при составлении таблицы 11 постоянные надбавки на трансформаторе ТП-3 с 5% на 2,5%. В этом случае значительно улучшатся показатели качества электроснабжения потребителей, присоединённых к данной трансформаторной подстанции.

Определение глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей

В сельских электрических сетях провалы напряжения наиболее часто возникают при пуске короткозамкнутых асинхронных двигателей, мощность которых соизмерима с мощностью трансформатора (составляет порядка 40 % их мощности). При недопустимом снижении напряжения пуск двигателя может оказаться безуспешным, т.к. вращающий момент двигателя, в том числе и пусковой, пропорционален квадрату действующего напряжения. Кроме того, может произойти “опрокидывание”, т.е. останов работающих двигателей. В практике электроснабжения принято, что при пуске двигателя понижение напряжения на его зажимах может составить до 30 % от номинального напряжения. При этом напряжение на зажимах работающих двигателей при пуске не должно снижаться более чем на 20 % от номинального напряжения.

Глубину провала определяют для наиболее мощных и удалённых от шин подстанции электродвигателей.

ТП-3: Мощность двигателя установленного в лесопильном цехе 22кВт, cosφ=0,75. Длина ВЛ марки 4×А95 от ТП-3 до двигателя составляет 182м.

Полное сопротивление трансформатора ТП-3 составляет:

Удельное сопротивление линии:

Полное сопротивление ВЛ:

Сопротивление двигателя при пуске:

Глубина провала напряжения:

Что допустимо для пуска электродвигателя.

ТП-2: Мощность двигателя установленного на свиноводческой ферме 30кВт, cosφ=0,75. Длина КЛ марки ЦАШв 4×А70(rо=0,447 мОм/м, хо=0,0612 мОм/м.)

от ТП-2 до двигателя составляет 100м.

Полное сопротивление трансформатора ТП-2 составляет:

Активное и реактивное сопротивление линии:

Полное сопротивление КЛ:

Сопротивление двигателя при пуске:

Глубина провала напряжения:

напряжение кабельный линия трансформатор

Что допустимо для пуска электродвигателя.

Удалённость цеха №2 от ТП-1 требует проверки кабельной сети на величину провала напряжения. Удельные сопротивления кабельных линий КЛ-1 и Кл-2:rуд1=0,208мОм/м, худ1=0,063 мОм/м и rуд2=0,447 мОм/м, худ1=0,0612 мОм/м.

Активные и реактивные сопротивления линии КЛ-1и КЛ-2:

 

Полное сопротивление КЛ:

Полное сопротивление трансформаторов ТП-1 составляет:

Мощность самого сильного двигателя, установленного в цехе №2, Рдв=22кВт, cosφ=0,65.

Сопротивление двигателя при пуске:

Глубина провала напряжения:

Что допустимо для пуска данного электродвигателя и других двигателей цеха №2.

Расчёт токов коротких замыканий.

Рис.11. Фрагмент сети для расчёта токов к.з.

Составим схему замещения.

Рис. 12. Схема замещения сети.

Схема сети имеет два уровня напряжения 10 и 0,38 кВ, поэтому расчёты будем проводить в именованных единицах. Так как большинство токов к.з. ,подлежащих определению, находятся на напряжении 0,38 кВ, приведём все сопротивления к напряжению Uср=0,4 кВ.

Определим параметры схемы замещения, сеть 10 кВ и трансформаторы:

Сеть 0,4 кВ от ТП-1:

Сеть 0,4 кВ от ТП-2:

Наиболее удалённый потребитель ВЛ-2, отходящий от ТП-2, жилой двухквартирный дом - расстояние 220м:

 

Расчёт трёхфазного к.з. в сети 10 кВ.

Определим ток к.з. на шинах низкого напряжения (10,5 кВ) ГПП:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где Ку=1,95 в силу того, что активное сопротивление практически равно нулю.

1. Определение тока к.з. в точке К-1:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

2. Определение тока к.з. в точке К-2:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

3. Определение тока к.з. в точке К-3:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

Расчёт токов к.з. в сети 0,4 кВ от ТП-1.

4. Определение тока к.з. в точке К-4:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Начальное значение периодической составляющей тока к.з. при учёте сопротивления дуги:

где

Значение тока при дуговом к.з.:

Максимальный ударный ток:

,

где

Ударный ток при дуговом к.з.:

где

Влияние асинхронных двигателей цеха №1 приближённо учитывается следующим образом. Небольшое расстояние от шин 0,4 кВ ТП-1 до электроприёмников цеха №1 позволяет отказаться от учёта сопротивлений в цехе №1. Тогда:

Ударный ток составит величину:

Как видно, влияние тока асинхронных двигателей цеха №1 на ударный ток незначительно (около 10%).

5. Определение тока к.з. в точке К-5:

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

Расчёт однофазного к.з. в точке К-5.

Первый подход: Сопротивления нулевой последовательности из [6,табл.31]

Второй подход:

где

Учитывая то обстоятельство, что приведённые значения сопротивлений сети 10 кВ значительно меньше таковых в сети 0,4 кВ, при определении токов к.з. можно пренебречь сопротивлениями сети высокого напряжения. Тогда расчёт значительно упростится. Полное сопротивление току однофазного к.з. для трансформаторов марки ТМ-630/10 при соединении обмоток Y/Y0 составляет:

Более точное значение было равно 5,48кА.

6. Определение тока к.з. в точке К-6 (шины РП-5 – цех №2):

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Ударный ток:

,

где

Мощность самого крупного асинхронного двигателя в цехе №2 равна 22 кВт, cosφ=0,65:

Ударный ток составит величину:

Как видно, влияние тока асинхронных двигателей цеха №2 на ударный ток незначительно (4,32%).

Расчёт однофазного к.з. в точке К-6 по упрощённой методике:

Тогда:

Если схема соединения обмоток трансформатора была ∆/Y0,то

Поэтому достаточно часто способ соединения обмоток трансформаторов используют для отстройки чувствительности автоматов и предохранителей.

Определим влияние дуги на значение тока однофазного к.з. при дуговом к.з.:

Сопротивление петли при учёте сопротивления дуги:

Тогда:

т.е. влияние учёта сопротивления дуги на ток к.з. незначительно и в дальнейших расчётах при выборе защитной аппаратуры можно пользоваться только величиной металлического тока однофазного к.з.

Расчёт токов к.з. в сети 0,4 кВ от ТП-2.

7. Определение тока к.з. в точке К-7 (шины НН ТП-2):

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Максимальный ударный ток:

,

где

Влияние асинхронного двигателя, установленного на объекте №5 (точка К-8), на ток к.з. в точке К-7 незначительно в силу того, что сопротивления «плеч» практически одинаковы, а мощность системы (SТ.ГПП=10000 кВА) многократно превышает мощность асинхронного двигателя (РДВ=30 кВт).

8. Определение тока к.з. в точке К-8 (шины РП электроприёмника №5):

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Максимальный ударный ток:

,

где

Влияние асинхронного двигателя, установленного на шинах, где произошло к.з. (точка К-8), приближённо можно оценить следующим образом. Принимаем сопротивление от асинхронного двигателя до точки К-8 равным нулю.

Номинальный ток двигателя:

Ударный ток составит величину:

Как видно, влияние тока асинхронного двигателя, расположенного в свиноводческой ферме на ударный ток незначительно.

Приведём расчёт однофазного к.з. в точке К-8 по упрощённой методике.

Для трансформатора ТМ-160 (∆/Y0) подстанции ТП-2 полное сопротивление токам однофазного к.з. равно:

Сопротивление петли:

Ток однофазного к.з.:

9. Определение тока к.з. в точке К-8 (наиболее удалённый жилой дом):

Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:

Ток двухфазного к.з.:

Максимальный ударный ток:

,

где

Сопротивление петли:

Ток однофазного к.з.:

Для удобства дальнейшего использования полученных результатов расчёта токов к.з., сведём их в одну таблицу.

Таблица 19.

Элемент сети, точка к.з.	I(3)к ,кА	i(3)уд ,кА	I(1)к ,кА	I(2)к ,кА
Шины НН (10,5 кВ) ГПП (К-0)	9,98	27,57	–	8,64
Шины 10 кВ ТП-1 (К-1)	4,84	7,939	–	4,19
Шины 10 кВ ТП-2 (К-2)	1,3	1,89	–	1,125
Шины 10 кВ ТП-3 (К-3)	1,24	1,8	–	1,07
Шины 0,4 кВ ТП-1 (К-4)	26,45/16,48	57,7/24,58	–	22,9
Шины 0,38 кВ РП-1 (К-5)	12,93	18,72	4,78–5,84	11,2
Шины 0,38 кВ РП-5 (К-6)	4,64	6,54	2,12	4,02
Шины 0,4 кВ ТП-2 (К-7)	4,51	7,84	–	3,9
КЛ №1 0,38 кВ ТП-2 (К-8)	2,73	3,92	1,81	2,4
ВЛ №2 0,38 кВ ТП-2 (К-9)	1,56	2,36	1,29	1,4

Выбор высоковольтных выключателей и автоматов на подстанциях 10/0,4 кВ и предохранителей на РП.

Выбор высоковольтных выключателей на стороне низкого напряжения ГПП

Схема соединений ГПП на низком напряжении 10 кВ выполнена с высоковольтными выключателями на ВЛ-1. В курсовом проекте произведём выбор высоковольтных выключателей без технико-экономического обоснования.

Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному току, номинальному напряжению, по типу, роду установки и проверяют по электродинамической и термической устойчивости и отключающей способности в режиме к.з.

Технические данные выключателей 10 кВ приведены в табл.36 мет. пособия.

Определим расчётный ток:

Как видно, он много меньше номинального тока всех ВВ, приведённых в таблице 36. Ударный ток, равный 27,57 кА, также меньше допустимого ударного тока всех высоковольтных выключателей таблицы 36. Учитывая, что данные о стоимости высоковольтных выключателей в табл. 36 не приведены, выбираем вакуумный выключатель ВВЭ-10-20/630У3, который в настоящее время наиболее компактен и удобен в обслуживании.

Выбор автоматов и предохранителей в сети 380

Проверка их чувствительности.

На всех КЛ и ВЛ 0,38 кВ, отходящих от ТП-10/0,4 кВ, устанавливаются автоматические (автоматы, АВ) и предохранители. Они предназначены для отключения линий при аварийных и ненормальных режимах (короткое замыкание, перегрузки, исчезновение или снижение напряжения), а также для нечастых включений и отключений ВЛ и КЛ (от 2 до 6 часов).

Характеристики выбранных автоматов и предохранителей для фрагмента электрической сети, подлежащих к установке на отходящих от ТП-1 и ТП-2 линиях 0,38 кВ, приведены в таблице 20.

Автоматы выбираются исходя из следующих условий.