7. Визначення теплових імпульсів струмів короткого замикання

Для перевірки струмоведучих частин та електрообладнання визначаємо теплові імпульси струмів к.з. Для визначення теплових імпульсів складаємо схему селективності, тобто виборчої дії релейного захисту на окремих приєднаннях. Схема селективності приведена на рисунку 1.10.

Для розрахунку теплових імпульсів приймаємо ступінь спрацювання релейного захисту 0,5 сек. Визначення теплових імпульсів виконуємо в табличній формі, таблиця 1.9.

Ремонтные мастерские

Ремонтные мастерские

Таблиця 1.9 - Визначення теплових імпульсів струмів к.з.

Найменування приєднань	Розрахункова формула	Розрахунок	Значення розрахункових величин
Робоча перемичка для транзитної підстанції 110 кВ		3,732(2 ,68+0,05) 2,5+0,1+0,08	37,98
Увід 10кВ		5,422(2,9+0,05) 2+0,1+0,8	86,7
Збірні шини 10кВ		5,422(2,4+0,05) 1,5+0,1+0,8	72
Районні споживачі 10 кВ		5,422(1,9+0,05) 1,0+0,1+0,8	57,38
Первинна сторона ТВП		5,422(1,4+0,05) 0,5+0,1+0,8	42,6

Розшифровка величин, що входять до формул таблиці 1.10:

В_к - тепловий імпульс струму к.з. на відповідному приєднанні, кА²с;

Т_а - постійна часу, с; для електроустановок вище 1000 В приймаємо

рівною 0,05 с;

t_відкл - час відключення струмів к.з., с; визначається по формулі:

t_сз - час спрацювання релейного захисту, вказаного по схемі

селективності для відповідного приєднання;

t_ср - час спрацювання реле, с; приймаємо для струмового реле типа

РТ- 40 рівним 0,1 с;

t_св - власний час відключення вимикача, с; для швидкодіючого вимикача

приймаємо рівним 0,08-0,1 с.

К₁

К₂

Рисунок 1.10 - Схема селективності транзитної підстанції

Ремонтные мастерские

Ремонтные мастерские

1.8 Вибір і перевірка струмоведучих частин та обладнання

1.8.1 Вибір і перевірка струмоведучих частин, шин, проводів, кабелів

Для відкритого ВРП-110 кВ вибираємо збірні шини й ошиновку з неізольованого гнучкого проводу. Вибір і перевірку гнучких шин виконуємо в табличній формі.

Таблиця 1.10 - Вибір і перевірка гнучких шин

Найменування приєднання	Макс. робочий струм, А	Марка проводу	Припустимий струм, А	Умови вибору і перевірки
				, А	, мм2
Увід 110 кВ	138	АС – 70	265	265>138	70>68,5
Робоча та ремонтна перемички для транзитної підстанції 110 кВ	92	АС – 70	265	265>92	70>68,5
Первинна сторона знижуючого трансфор-матора 110 кВ	46	АС – 70	265	265>46	70>68,5

Розшифрування формул, що ввійшли до таблиці 1.10:

q_в - вибраний переріз проводу, мм²;

q_min - мінімально допустимий переріз за розрахунками, мм²; визначається

по формулі:

, мм²

С - коефіцієнт, що залежить від матеріалу провідника; для міді С=165,

для алюмінію С=90;

В_к - тепловий імпульс струму к.з., кА²с; приймається із таблиці 1.9.

Для ЗРП-10 кВ вибираємо жорсткі шини прямокутного перерізу і перевіряємо їх на термічну та електродинамічну стійкість струмам к.з. Вибір і перевірку жорстких шин виконуємо в табличній формі, таблиця 1.11.

Таблиця 1.11 - Вибір і перевірка жорстких шин

Найменування приєднання	Макси-мальний робочий струм, А	Марка шин	Припусти-мий струм, А	Умови вибору і перевірки
				, А	, мм2	, MПа
Уводи 10 кВ	363	А5 – 30х4	365	365>363	120>103	65>20
Збірні шини 10 кВ	504	А5 – 30х4	365	365≤504	120>94	65>20
Первинна сторона ТВП	9	А5-30х4	365	365>9	120>73	65>20

Розшифровка величин, що входять до формул таблиці 1.11:

q_в - вибраний переріз шин, мм²;

для шин прямокутного перерізу знаходиться за формулою:

q_в = h ∙ b, мм²;

q_в1 = 30 ∙ 4=120 мм²;

q_в2 = 25 ∙ 3=75 мм²;

q_min - мінімально допустимий переріз за розрахунком, мм²;

В_к - тепловий імпульс струму к.з., з таблиці 1.9, кА²с;

σ_изг - припустиме зусилля на шину струмів к.з., МПа; для алюмінію

σ_изг= 65 МПа;

σ_розр - розрахункове механічне зусилля, МПа; визначається за формулою:

Мпа

де, i_у - ударний струм к.з., кА;

а - відстань між фазами, м;

l - довжина прольоту між сусідніми опорними ізоляторами, м;

для ЗРП-10 кВ: l = 1 м; а = 0,25 м.

W - момент опору для шин, cм³; визначається по формулі, [1,рис.120].

Для живлення фідерів районних споживачів 10 кВ вибираємо силові кабелі, які прокладені у землі. Для споживачів 1 категорії вибираємо з мідними жилами, а для споживачів 2 категорії – з алюмінієвими жилами.

Вибір і перевірку силових кабелів виконуємо в табличній формі, таблиця 1.12.

Таблиця 1.12 - Вибір і перевірка силових кабелів

Найменування приєднання	Макси-маль-ний робо-чий струм	Тип кабелю	Припус-тимий струм А	, А	, мм2	мм2
Фідера районних споживачів: «Кондитерська фабрика»	135	АСБ-3х95-10	265	265>135	95>84	√57,3∙103 90
«Рудник»	110	АСБ-3х95-10	265	265>110	95>84	√57,3∙103 90
«Асфальтний завод»	76	АСБ-3х95-10	180	180>58	95>84
«Фермерське господарство»	192	СБ-3х70-10	215	215>192	70>46	√38,6∙103 90	69