1.8. Проверка сечения проводника по условию короны

Проверка по условиям короны необходима для гибких проводников напряжением 35 кВ и выше.

Правильный выбор сечения проводника обеспечивает уменьшение действия короны до допустимых значений. Провода не будут коронировать если максимальная напряженность поля у поверхности любого провода будет не более 0,9 Е₀, т.е.:

, (1.23)

при горизонтальном расположении проводов.

Максимальная напряженность поля у поверхности нерасщепленного провода Е_max, кВ/см:

(1.24)

где U – линейное напряжение, кВ;

r₀ – радиус провода, см;

D_cр. – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см;

D_cр =; (1.25)

D_cр ==504 см;

Начальное значение критической напряженности электрического поля:

(1.26)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, m=0,82 – для многопроволочных проводов [3];

;

0,9·Е₀=0,9·33,9=30,5 кВ/см;

;

1,07·Е_max=21,5 кВ/см <.0,9·Е₀=30,5 кВ/см.

1.9. Расчет токов короткого замыкания.

Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а также замыканием фаз на землю в сетях с глухозаземленными нейтралями.

Выберем в качестве расчетных точки при включенном положении секционных выключателей на ВН и СН, относительно шин НН трансформаторы всегда работают раздельно. Составим схему замещения (рис.1.8).

Сопротивление системы можно найти по формуле (1.27), Ом:

где x_с* – сопротивление системы в относительных единицах, принимаем x_с*=0,5;

U_б.ном – номинальное базисное напряжение, U_б.ном =115 кВ;

S_КЗ – мощность КЗ на шинах ВН проектируемой подстанции при питании от одной системы, принимаем S_КЗ =500 МВА;

Активное и реактивное сопротивления линии электропередачи высокого напряжения:

; (1.28)

, (1.29)

где L – длина линии электропередачи, принимаем L=50 км;

r₀, х₀ – удельные активные и индуктивные сопротивления провода, Ом/км.

;

.

Рисунок 1.8. Схема замещения

Активные и индуктивные сопротивления обмоток трансформатора сведены в табл. 1.9.

Таблица 1.9

Активные и реактивные сопротивления обмоток трансформатора

Активное сопротивление обмотки ВН RТВ, Ом	1,5
Активное сопротивление обмотки СН RТС, Ом	1,5
Активное сопротивление обмотки НН RТН, Ом	1,5
Индуктивное сопротивление обмотки ВН xТВ, Ом	56,9
Индуктивное сопротивление обмотки СН xТС, Ом	0
Индуктивное сопротивление обмотки НН xТН, Ом	35,7

Рассмотрим расчет тока КЗ в точке К1. С помощью вычислений преобразуем схему к простейшему виду (рис. 1.9).

Рисунок 1.9. Преобразование схемы замещения.

Рассчитываем результирующие сопротивления:

(1.30)

(1.33)

Ток КЗ в точке К-1 находится по формуле (1.34), кА:

где U_с и Х_∑ - среднее напряжение сети и найденное ранее значение суммарного сопротивления до точки КЗ.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей может быть найдена по формуле (1.35):

где Х_∑ и R_∑ - индуктивная и активная составляющие результирующего сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ;

ω – угловая частота напряжения сети.

Ударный коэффициент:

Ударный ток, кА:

Дальнейший расчет токов КЗ для точек К-2 и К-3 производится аналогичным образом, при этом суммарное сопротивление системы Х_∑ относительно шин ВН приводится к уровню напряжения точки КЗ по формуле:

Аналогичным образом приводится к уровню напряжения точки КЗ суммарное активное сопротивление относительно КЗ на стороне ВН подстанции R_∑.

Сопротивления обмоток (табл. 1.9) также приводятся к уровню напряжения точки КЗ по формуле (1.38).

Результаты расчета токов КЗ для точек К-2 и К-3 сведены в табл.1.10.

Таблица 1.10

Расчет токов короткого замыкания

Точка КЗ	Uс, кВ	R∑, Ом	Х∑ , Ом	Z∑ , Ом	Iкi(3), кА	Таi	kудi	iудi ,кА
К-1	115	7,65	17,46	19,06	3,48	0,007	1,24	6,10
К-2	37	1,03	5,15	5,25	4,07	0,016	1,54	8,86
К-3	10,5	0,097	1,007	1,012	5,99	0,033	1,74	14,74