Методика расчета токов КЗ на стороне 10кВ

1 Определяется значение рабочего тока по формуле:

где: I_Р - рабочий ток, А;

SH - установленная полная мощность трансформаторной подстанции, кВА;

U_HOM - номинальное напряжение сети, кВ (U_HOM.=10,5кВ).

2 На основании расчета, по длительно допустимому току выбирается марка кабеля с необходимым сечением жилы.

3 Рассчитывается ток короткого замыкания на стороне 10,5кВ. Для определения токов короткого замыкания необходимо, из расчетной схемы, рисунок 3, составить схему замещения, в которой все элементы цепи заменены сопротивлениями, рисунок 4, и определить точки КЗ.

Рис. 3 Расчетная схема

Рис. 4 Схема замещения

3 Индуктивное сопротивление трансформатора выбирается из раздела Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ.

4 Расчитываеся активное сопротивление вводного кабеля по формуле:

где: R₀ - удельное индуктивное сопротивление кабеля, Ом/км;

L - протяженность кабельной линии ввода L, км.

5 Расчитываеся индуктивное сопротивление вводного кабеля по формуле:

где: X₀ - удельное индуктивное сопротивление кабеля, Ом/км;

L - протяженность кабельной линии ввода L, км.

6 Рассчитывается общее полное сопротивление ввода:

где: R_К - активное сопротивление кабеля, Ом;

R_Р - активное сопротивление контактов разъединителя, Ом (R_Р=0,003Ом);

R_В - активное сопротивление контактов выключателя, Ом (R_Р=0,005Ом);

X_К - индуктивное сопротивление кабеля, Ом;

X_ТР - индуктивное сопротивление кабеля, Ом.

7 Определение тока короткого замыкания:

где: U_НОМ - номинальное напряжение сети, В (U_НОМ=10,5кВ);

8 Определение ударного тока короткого замыкания. При определении ударного тока учитывается ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени контура короткого замыкания или от коэффициента реактивной мощности контура короткого замыкания.

Расчет производится по формуле:

где: k_У - ударный коэффициент (k_У=1,02);

9 Определение условия термической стойкости. Термической стойкостью электрических аппаратов называется способность их выдерживать без повреждений, препятствующих дальнейшей работе, термическое воздействие протекающих по токоведущим частям токов заданной длительности.

Количественной характеристикой термической стойкости является ток термической стойкости, протекающий в течение определённого промежутка времени.

Наиболее напряжённым является режим короткого замыкания, в процессе которого токи по сравнению с номинальными могут возрастать в десятки раз, а мощности источников теплоты – в сотни раз.

Термическая стойкость электрического аппарата зависит при этом не только от режима короткого замыкания, но и от теплового состояния, предшествующего режиму короткого замыкания.

Рассчитывается тепловой коэффициент воздействия по формуле:

где: В_К - тепловой коэффициент воздействия, кА²с;

τ – время воздействия, с (принимаем τ=1с).

10 Исходя из проведенных расчетов производится выбор высоковольтного оборудования. Результаты выбора сводятся в таблицу 6.

Таблица 6 Выбор оборудования на стороне 10кВ