Расчет токов короткого замыкания и выбор ячеек КРУ и сечений кабельных линий распределительной сети

9 Расчет токов короткого замыкания и выбор ячеек КРУ и сечений кабельных линий распределительной сети

      9.1 Расчет токов короткого замыкания

Для расчета токов короткого замыкания  составляют расчетную схему системы электроснабжения, на основании которой составляется схема замещения, используемая при расчете токов короткого замыкания.

Расчетная схема представляет собой упрощенную однолинейную схему, на которой указываются все элементы системы электроснабжения и их параметры, влияющие на ток короткого замыкания, а также указываются точки, в которых необходимо определить ток короткого замыкания.

Схема замещения представляет собой электрическую схему, соответствующую расчетной схеме, в которой все магнитные связи заменены электрическими и все элементы системы электроснабжения  представлены сопротивлениями.

Расчет токов короткого замыкания будем выполнять в относительных единицах.

При расчете токов короткого замыкания в относительных единицах необходимо принять базисные условия, то есть базисную мощность S_б и базисное напряжение U_б. За базисную мощность принимают мощность одного трансформатора ГПП или условную единицу мощности. В качестве базисного напряжения принимают  среднее напряжение той ступени, на которой имеет  место короткое замыкание. Сопротивление элементов системы электроснабжения приводят к базисным условиям. Расчетная схема и схема замещения приведена на рисунке 9.1.

10кВ              L=0,9 км               10кВ

                       S_кз=510 МВ×А

                                                      

                                                     К1                                К2

                       Х_Л

                    Х_С   

 

Рисунок 9.1 Расчетная схема и схема замещения.

      Точка К₁

      S_б = 6,3 МВ×А

      U_б = 115 кВ

      Точка К₂

      S_б = 6,3 МВ×А

      U_б = 115 кВ

      Точка К₃

      S_б = 6,3 МВ×А

      U_б = 115 кВ

      Точка К₄

      S_б = 5 МВ×А

      U_б = 0,4 кВ

9.2 Выбор сечений кабельных линий распределительной сети

При выборе сечения проводников линий электропередачи используется ряд условий, каждое из которых имеет определенную область применения. К этим условиям относятся:

ü  Экономические.

ü  Нагрев проводников длительно-допустимым током.

ü  Допустимая потеря напряжения.

ü  Механическая прочность.

ü  Термическая стойкость.

ü  Корона.

Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше выполняется по экономической плотности тока, а проверяется по условиям нагрева длительно-допустимым током короны и термическую стойкость.

Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 6-10 кВ выполняется по экономической плотности тока, а проверяется по условиям нагрева длительно-допустимым током, допустимой потери напряжения и термическую стойкость.

Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 0,4 кВ выполняется по условию нагрева длительно-допустимым током, а проверяется по допустимой потери напряжения и термическую стойкость.

Выполним выбор сечения проводников 10 кВ питающих РП от энергосистемы.

Выбор сечения проводника производим по экономической плотности тока. Ток, протекающий по линиям, определяется по формуле, А

                                                                                                                                                                      (9.1)

      где     S _р – мощность, протекающая по линиям, кВ×А;

               n – количество параллельных линий;

               U _н – номинальное напряжение линии, кВ.

Выберем сечение проводника линии электропередачи для прядильного цеха (№1):

 Определим рабочий ток питающий термический цех:

                 

Определяем сечение проводника по выражению:

                                                        (9.2)

                          мм²

Принимаем ближайшее стандартное сечение F = 25 мм² с I_ДОП=150 А.

Проверка по послеаварийному режиму не требуется                             

Минимально допустимое сечение проводника по условию термической стойкости определяется по выражению:

                                   (9.6)

      где Вк.з – тепловой импульс;

             С – коэффициент, значение которого для кабеля с медными жилами на напряжение 10 кВ- равен 150.

Тепловой импульс от полного тока к.з. определяется по выражению:

                                   (9.7)

      где t_ОТКЛ – время отключения к.з. и состоит из времени срабатывания защитной и комутационной аппаратуры, для микропроцессорных реле время срабатывания принимается