Сопротивление трансформаторов, приведённое к стороне 10 кВ. Относительное сопротивление обмоток трансформатора

Определим сопротивление трансформаторов, приведённое к стороне          10 кВ:

По [8] выписываем каталожные параметры трансформатора                   ТДНС-10000/35/10 необходимые для расчёта (S_нт = 10 МВт; U_вн = 37 кВ;               U_нн = 10,5 кВ; u_к = 8 %).

Сопротивление двухобмоточных трансформаторов, приведённое к базисным условиям, определяем по выражению:

                                          (8.2)

где u_к – относительное сопротивление обмоток трансформатора, %;

S_нт – номинальная мощность трансформатора, МВА.

Определим сопротивление линии:

Для воздушных линий напряжением 220-6 кВ х₀ = 0,4 Ом/км, для кабельных линий напряжением 10-6 кВ х₀ = 0,08 Ом/км [10].

                                                            (8.3)

где х₀ – удельное сопротивление линии, Ом/км;

l – протяжённость линии, км;

n – число линий.

Определяем ток короткого замыкания в точке 1:

Определяем результирующее сопротивление до точки к.з.:

Ток короткого замыкания в точке 1:

Ударный ток к.з. в точке 1:

                                           (8.4)

где к_у = 1,8 – коэффициент ударного тока [10].

Аналогично определяем ток к.з. и ударный ток и для остальных точек к.з. Результаты расчёта представлены в таблице 8.1.

Таблица 8.1- Расчёт токов короткого замыкания и ударного тока к.з.

Точка к.з.	хрез, Ом	Iкз, кА	iуд, кА
1	3,245	1,9	4,8
2	3,245	1,9	4,8
3	3,247	1,9	4,8
4	3,255	1,9	4,8
5	3,255	1,9	4,8
6	3,264	1,9	4,8
7	3,264	1,9	4,8

Произведём выбор основного электрооборудования с U_ном = 10 кВ.

Выбор выключателей на вводе ГРП:

Определяем расчётный ток в нормальном режиме:

Расчётный ток в послеаварийном режиме:

Тепловой импульс тока кз:

                                        (8.5)

где I_п.о. – действующее значение периодической составляющей тока кз, кА;

t_отк = t_р/з + t_в – время действия релейной защиты и полное время отключения выключателя, с;

Т_а = 0,01 с – постоянная времени затухания периодической составляющей тока кз,  [10].

Предварительно выбираем вводные выключатели типа ВВ-10-630-20У3 с                   U_ном = 12 кВ;   I_ном  = 630 А; I_{отк.ном} = 20 кА; i_mдн = 52 кА; I_тер = 20 кА; t_тер = 3 с; t_отк = 0,075 с [11].

Произведём проверку выбранного выключателя:

- по напряжению установки:

U_уст = 10 кВ ≤ U_ном = 12 кВ – проходит;

- по длительному току:

I_р = 120,3 А ≤ I_ном = 630 А; I_рп/ав = 240,6 А ≤ I_ном = 630 А - проходит;

- по отключающей способности:

I_п.о. = 1,9 кА ≤ I_{отк.ном} = 20 кА - проходит;

- по электродинамической стойкости:

i_уд = 4,8 кА ≤ i_mдн = 52 кА;

- по термической стойкости:

- проходит.

Следовательно, выбранный выключатель подходит. Аналогично и для других присоединений (исходные данные для отходящих линий берём из таблиц 6.1 и 6.3).

Для секционного и отходящих линий, выбираем выключатели типа            ВВ-10-630-20У3 [11], результаты выбора сводим в таблицу 8.2.

Выбор трансформаторов тока на вводе ГРП:

К установке принимаем трансформаторы тока типа ТОЛ-10-300/5-У3 с U_ном = 10 кВ; I_ном = 600 А; i_дн = 100 кА; I_тер = 31,5 кА; t_тер = 3 с; класс точности 0,5 [11].

Произведём проверку выбранных трансформаторов:

- по напряжению установки:

U_уст = 10 кВ ≤ U_ном = 10 кВ – проходит;

- по длительному току:

I_р = 120,3 А ≤ I_ном = 300 А; I_рп/ав = 240,6 А ≤ I_ном = 300 А - проходит;

- по электродинамической стойкости:

i_уд = 4,8 кА ≤ i_дн = 100 кА;

- по термической стойкости:

- проходит.

Следовательно, выбранные трансформаторы тока  подходят.

Аналогично и для других присоединений, результаты выбора сведены в таблицу 8.2.

Выбор сборных шин:

Сечение шин выбираем по току нагрузки:

Принимаем алюминиевые однополосные шины А1 сечением (60´8) с          I_доп = 1025 А [11]. Принятое сечение 480 мм².

Произведём проверку выбранных шин:

- по условию нагрева:

I_рп/ав = 240,6 А < I_доп = 1025 А шины проходят;

- по термической стойкости:

                                                         

Исходя из конструктивного исполнения КРУ, длина пролёта равна l = 1м,  расстояние между фазами а = 0,23 м.

Определяем силу, приходящуюся на единицу длины средней фазы при трёхфазном к.з.:

Определяем напряжение, возникающее в материале шин от взаимодействия фаз:

                                           (8.7)

где  - момент сопротивление шины (для однополосной расположенной плашмя).

Таким образом, шины механически прочны.