2.3 Расчёт и выбор аппаратов защиты

Выбираем автоматический выключатель для каждого потребителя:

Расчетные токи берем из предыдущих расчетов [Раздел 2.2 расчет и выбор токоведущих частей]:

QF1: I_р1=53,6 А

Выбираю автоматический выключатель по условию:

I_н>I_р1

Выбираю автоматический выключатель марки ВА57-35 с номинальным током 40А

На электромагнитном расцепителе ток трогания установлен на 440А

Определяем пусковой ток по формуле 10:

I_п=1,1 × I_р1 × 7; (10)

где: I_р1 – расчетный ток;

I_п=1,1 × 53,6 × 7 =412,72 А

Определяем максимальный кратковременный ток по формуле 11:

I_кр=I_п × 1,25; (11)

I_кр=412,72 x 1,25 = 515,9 А

515,9>51

Выключатели QF11-12 рассчитываются по сумме токов:

Iр11,12=Iр1+Iр2+Iр3+Iр4+Iр5+Iр6+Iр7+Iр8+Iр9+Iр10=

=53,6+179+143+107+71,6+125,3+35,7+50+143+107=1015,2 A

Выбираем выключатель ВА57-39, с током теплового расцепителя 500 А и уставкой срабытывания электромагнитного расцепителя 10I_ном. и максимальным током отключения 15000А

Выключатели к другим потребителям рассчитаны аналогичным образом, данные сведены в Таблицу 2

Таблица 2. Расчет автоматических выключателей

№ автоматического выключателя	Расчетный ток, А	Номинальный ток, А	Марка выключателя	Кратко временный ток, А	Ток на электромагнитном расцепителе, А
QF1	53,6	8	ВА57-35	469	2500
QF2	179	250	ВА57-35	1957,8	1250
QF3	143	200	ВА57-35	1251,25	2000
QF4	107	160	ВА57-35	936,25	2000
QF5	71,6	100	ВА57-35	626,5	1600
QF6	125,3	160	ВА57-35	1096,3	800
QF7	35,7	50	ВА57-35	312,4	2000
QF8	50	63	ВА57-35	437,5	2500
QF9	143	200	ВА57-35	1251,25	1600
QF10	107	160	ВА57-35	936,25	2000
QF11-12	1015,2	1600	ВА 88-40	-	-
QF13	460,4	800	ВА 88-40	-	-

2.4 Расчет токов короткого замыкания.

2.4.1 Расчет токов короткого замыкания и выбор оборудования на стороне 0,4 кВ.

Для расчёта тока короткого замыкания на стороне 0,4 кВ составим расчётную схему:

Для расчёта тока короткого замыкания на стороне 0,4 кВ составим схему замещения:

Рассчитаем ток короткого замыкания для точек к1и к2 по формуле 12:

; (12)

где, U_Н- напряжение номинальное, В;

Z_к- общее сопротивление; Ом.

Рассчитываем сопротивление трансформатора для точек по формуле 13:

_; (13)

где, U_K- напряжение к.з%;

S_TP-номинальная мощность трансформатора, В*А;

Oм

Находим общее сопротивление для точки к1 по формуле 14:

; (14)

Находим общее сопротивление для точки к2 по формуле 15:

; (15)

где, r₂- сопротивление шины, Ом;

r₄- сопротивление кабеля, Ом;

Oм

Общее сопротивление в точке к2 для остальных потребителей рассчитываю аналогичным образом, данные сведены в таблицу 3.

Находим ток короткого замыкания для точки к1 по формуле 16:

A; (16)

Находим токи короткого замыкания для точки к2 по формуле 17:

A; (17)

Токи короткого замыкания для остальных потребителей в точке к2 рассчитаны аналогичным образом, данные сведены в таблицу 3.

Таблица 3. Расчёты токов короткого замыкания:

№ линии	Активное/инду-ктивное сопротивление	Общее сопротивление Уч.1 Ом	Общее сопротивление Уч.2 Ом	Ток КЗ Уч.1	Ток КЗ Уч. 2	Чувствительность
L1	0,11/0,004	0,0086	0,1215	2689	1903	3,8
L2	0,06/0,012	0,0086	0,0754	2689	3076	6,2
L3	0,018/0,003	0,0086	0,0349	2689	6625	13,3
L4	0,093/0,018	0,0086	0,2016	2689	4587	9,2
L5	0,027/0,005	0,0086	0,0408	2689	5667	11,3
L6	0,041/0,004	0,0086	0,0535	2689	4321	8,6
L7	0,177/0,018	0,0086	0,1897	2689	1218	2,4
L8	0,062/0,012	0,0086	0,0734	2689	3150	6,3
L9	0,106/0,011	0,0086	0,1186	2689	1949	3,9
L10	0,031/0,006	0,0086	0,0434	2689	5328	10,7

2.4.2 Расчет расчёт тока короткого замыкания на стороне 10 кВ

Для расчётов токов короткого замыкания на стороне 10кВ составим расчётную схему:

Для расчёта токов короткого замыкания на стороне 10 кВ составим схему замещения:

Для выбора кабеля находим рабочий ток по формуле 18:

; (18)

где -номинальная мощность подстанции;

-номинальное напряжение.

I_р=40,8 A

По расчетному току выбираем кабель АС-35/6,2 с сечением жилы 16 мм², со следующими параметрами:

R₀=1,84 Ом/км;

X₀=0,068 Ом/км.

Сопротивление трансформатора:

X_тр=0,007 Ом

Рассчитаем активное сопротивление вводного кабеля по формуле 19:

R_к=R_0×L; (19)

Где: R₀-удельное индктивное сопротивление кабеля,Ом/км;

L-протяженность кабельной линии ввода,км.

R_к=1,84×10=18,4 Ом

Рассчитываем индуктивное сопротивление вводного кабеля по формуле 20:

X_k=X₀×L; (20)

Где:Х₀-удельное индуктивное сопротивление кабеля, Ом/км;

L-протяженность кабельной линии ввода,км.

Х_к=0,068×1,3=0,68 Oм

Рассчитываем полное сопротивление линии по формуле 21:

; (21)

Где R_k-активное сопротивление кабеля, Ом;

R_р-активное сопротивление контактов разьединителя, Ом (R_р=0,003Oм);

R_в-активное сопротивление контактов выключателя, Ом (R_р=0,005 Ом);

X_k-индуктивное сопротивление кабеля, Ом;

X_тр- индктивное сопротивление кабеля, Ом.

Ом;

Определяем ток короткого замыкания по формуле 22:

; (22)

A;

Определяем ударный ток по формуле 23:

; (23)

где -ударный коэффициент. (K_y=1,02).

Ударный коэффициент определяем из отношения реактивного сопротивления кабеля к активному, K_y= 1,02

470 A

Определяем тепловой импульс по формуле 24:

; (24)

где -время действия,

108241 кА^2×сек;