Комплектная трансформаторная подстанция (стр. 2 из 4)
Трехфазное напряжение (10 кВ) от источника или от другой подстанций поступает в высоковольтный выключатель нагрузки, обеспечивающий включение и отключение электрических цепей в различных режимах работы, включая аварийные, например, короткое замыкание (КЗ).
После чего параллельно к линии питания подключают высоковольтные разрядники. Разрядники служат для защиты установки от перенапряжений, возникающих в процессе коммутации и воздействии атмосферных явлений.
При повышении напряжения сверх номинального значения разрядник срабатывает и ограничивает напряжение на фазе установки. Напряжение пробоя разрядника должно быть ниже испытательного напряжения оборудования, благодаря чему сохраняется изоляция установки.Также предусмотрены предохранители высокого напряжения, служат для защиты цепей от больших токов перегрузки и токов КЗ.
С помощью трансформатора напряжение понижают до 380 В, удобного для использовании приемника. В нашем случаи применена соединение обмоток "звезда / звезда с нулевым проводом".
Автоматические выключатели служат для защиты кабелей, проводов и конечных потребителей от перегрузки и КЗ, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состояний электрической цепи.
После автоматического выключателя, от общей линии отходят три параллельные линий, которые обеспечивают питание уличного освещения и двигателей.
Трансформаторы тока предназначены для измерения и контроля больших токов с использованием стандартных измерительных приборов и устройств автоматического управления и контроля. Вместе с тем трансформатор тока служит для изоляций различной аппаратуры от потенциала сети, в котором производится измерение. Трансформаторы тока включены непосредственно в линию питания двигателей.
Для линии освещения предусмотрены предохранители низкого напряжения, служащий для защиты цепей от больших токов перегрузки и токов КЗ.
На первой линии имеется нагрузка в виде трех двигателей соединенных параллельно относительно лини, на второй линии имеется нагрузка в виде одного двигателя.
5. Выбор кабеля для отходящих линий КТП (кабель низкого напряжения) По номинальному напряжению и току нагрузки, учитывая, что длительно допустимый ток кабеля должен быть на 20 % больше номинального тока линии.
где a0=1,24; a1=0,62.
| Сечение жил, мм2 | rуд | xуд | |
| фазных | нулевой | трехжильный кабель | |
| 3*6 | - | 3,77 | 0,087 |
| 3*10 | - | 2,25 | 0,082 |
| 3*35 | - | 6,47 | 0,061 |
6. Определение сопротивлений трансформатора и кабелей.
Полное сопротивление трансформатора:
где Uк – напряжения короткого замыкания трансформатора, % (находит по мощности силового трансформатора см. приложение 2); Iном.т – номинальный ток трансформатора, А
Активное сопротивление обмоток трансформатора: 
где Pк – активные потери в обмотках трансформатора, Вт на 3 фазы .
Реактивное сопротивление обмоток:
Для расчета сопротивлений кабелей по таблице 2 (см. приложение 2) для выбранного сечения кабеля находят удельное активное сопротивление rуд (мОм/м) и удельное реактивное сопротивление худ (мОм/м)
Сопротивление кабеля:
Полное сопротивление определяется как:
где Xc – приведенное индуктивное сопротивление энергосистемы (находим из заданного соотношения Хс/Хт), Ом, Rпк – переходное сопротивление контактов в местах соединения (принимаем равным 15мОм). Активным сопротивлением системы пренебрегаем.
7. Определение токов короткого замыкания (КЗ).
В месте установки двигателя ток трехфазного КЗ находится как:
двухфазного -
Ток однофазного КЗ в том же месте:
Активные и индуктивные сопротивления, мОм трансформаторов 6(10)/0,4 кВ
| Мощность трансформатора, кВ*А | uк, % | x1T=x2T | x0T | r1T=r2T | r0T | ZT(1)/3 |
| 160 | 4,5 | 0,0417 | 0,367 | 0,0166 | 0,1508 | 16218,7 |
r1 и x1 - соответственно активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности трансформатора, Ом, (r1 = r1Т и x1= x1Т ); а r0 и x0 находятся как
где r0Т и x0Т - соответственно активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности трансформатора, Ом; r0к и x0к - активное и индуктивное сопротивления кабелей, Ом (r0к = rк и x0к = xк); rн.п и xн.п. - активное и индуктивное сопротивления нулевого проводника, Ом (находится также как и сопротивление кабеля).
8. Определение ударного тока КЗ:
(kуд 0=1; kуд 2=1,15)
9. Проверка условия нормального пуска двигателя:
- в условия легкого пуска двигателя (длительность пуска не превышает 0,5 / 4с)
- в условия тяжелого пуска двигателя (длительность пуска свыше 4 с)
где Iп.дв - пусковой ток двигателя, рассчитываемый как
