За базисну потужність може бути прийнята потужність генератора, але частіше приймають потужність кратну 10 МВ·А. Найчастіше приймають потужність S = 310 МВ·А, або У номінальну потужність генераторів станції.
Для того щоб розрахувати параметри струмів к.з. необхідно мати розрахункову схему системи електропостачання з вказаними на ній елементами в вигляді умовних позначень і параметрів кожного елемента. По розрахунковій схемі складається схема заміщення, на якій всі елементи розрахункової схеми зображені у вигляді резисторів. Кожному резистору присвоюється порядковий номер, який записується над рискою дробу, а під нею вказується розрахована величина цього опору у відносних одиницях, приведена до базисних значень.
UK=4,5%2. Визначаємо опір ЛЕП:
3. Визначаємо результуючий опір в точці К1:
4. Визначаємо базовий струм:
5. Визначаємо діюче значення струму к.з в точці К1:
6. Визначаємо ударний струм:
7. Визначаємо потужність к.з в точці К1:
8. Визначаємо опір трансформатора:
9. Визначаємо результуючий опір в точці К2:
10. Визначаємо базовий струм:
11. Визначаємо діюче значення струму к.з в точці К2:
12. Визначаємо ударний струм к.з в точці К2:
13. Визначаємо потужність к.з в точці К2:
14. Визначаємо опір КЛ:
15. Визначаємо результуючий опір к.з в точці К3:
16. Визначаємо базовий струм:
17. Визначаємо діюче значення струму в точці К3:
18. Визначаємо ударний струм к.з в точці К3:
19. Визначаємо потужність к.з в точці К3:
Результати розрахунків заносимо в таблицю:
Табл. 6
Параметри | Точка к.з. К1, | Точка к.з. К2 | Точка к.з. Кз |
Х *рез.б.к | 7.2 | 8.7 | 9.1 |
Ік.з, кА | 2.4 | 2 | 1.9 |
Іу, кА | 6.1 | 5 | 4.8 |
Sк.з, МВ·А | 43 | 35.6 | 34 |
2.6 Перевірка електрообладнання на дію струмів к.з
При протіканні струмів к.з. по струмопровідних частинах і ел. апаратах виникає ел. динамічна і термічна дія струмів к.з. Внаслідок цього струмопровідні частини перегріваються або механічно руйнуються. Тому після вибору апаратів і струмопровідних частин по розрахункових параметрах їх необхідно перевіряти на ел. динамічну і термічну дію струмів к.з. Для забезпечення надійної безаварійної роботи необхідно, щоб розрахункові величини були менші за допустимі, які вказуються в довідниках і гарантуються підприємствами, що виготовляють дані апарати.
Вибір високовольтних запобіжників.
Запобіжники вибираються по: Uном, Іном по конструктивному виконанню і перевіряються по граничному вимикаючому струму і потужності (Івим; Sвим). Умова стійкості до струмів к.з. виконується, якщо:
Івим ≥ Ік.з Sвим ≥ Sк.з
Вибір високовольтних вимикачів.
Вимикачі вибираються по: Uном, Іном, за конструктивним виконанням, місцем встановлення, вимикаючому струму і потужності (Івим, Sвим).
Умова стійкості до струмів к.з. виконується, якщо:
Івим > Ік.з. Sвим > Sк.з.
Вимикачі перевіряються на термічну стійкість. При цьому повинна виконуватись умова:
Іt – струм термічної стійкості, що допускається заводом – виробником протягом t, с – вказується в довідниках.
tпр – приведений час протікання струму к.з.
Вимикачі також перевіряються на ел. динамічну стійкість. При цьому повинна виконуватись умова:
Яу < Яmax
де Я тах = Я дин – вказується в довідниках.
Вибір роз’єднувачів і відділювачів.
Роз'єднувачі і відділювачі вибирають за Uном, Іном і перевіряють електродинамічну і термічну стійкість аналогічно вимикачам.
Роз'єднувачі і відділювачі не призначені для вимикання струмів к.з., тому на вимикаючу здібність не перевіряються.
Вибір короткозамикачів.
Короткозамикачі вибираються за Uном і перевіряються на електродинамічну і термічну стійкість аналогічно вимикачем.
Вибір вимірювальних трансформаторів струму.
Трансформатори струму вибираються за Uном, Іном, навантаженням первинної і вторинної котушок, класу точності і допустимій похибці і перевіряють на термічну і динамічну стійкість до струмів к.з., яка враховується динамічним kдин термічним kt коефіцієнтами, що вказуються в довідниках:
Вибір вимірювальних трансформаторів напруги.
Трансформатори напруги вибирають за їх номінальними параметрами (Uном, Iном), конструктивному виконанню, класу точності, а також потужності вторинної обмотки:
Де РS = Sпр · сов j – сумарна активна потужність, що споживається котушками приладів, Вт
QS = Рпр · tg ц – реактивна потужність, вар
Sном – номінальна потужність трансформатора напруги.
Вибір і перевірка збірних шин
Поперечний переріз збірних шин вибирається в довідниках по величині розрахункового струму. Вибрані шини перевіряються на ел. динамічну і термічну дію струмів к.з.
де у – вказується в довідниках для даного матеріалу.
Sроз – вибирається в довідниках.
Вибір і перевірка кабельних ліній
Кабелі як і шини вибирають за Uном і Іном і перевіряють на термічну стійкість при струмах к.з.
S min – мінімальний переріз провідника за умовою термічної стійкості.
Вибір ізоляторів для шин.
Ізолятори вибираються за Uном, Iном і перевіряється на 60% механічне навантаження дії струму к.з. При цьому повинна виконуватись умова:
Напруга мережі 10 кВ.
Визначаю розрахунковий номінальний струм:
Вибираю високовольтний вимикач типу ВМП‑10–250–20У3 з приводом ППВ‑10У3 [5] с. 170 т. 2–65:
Табл. 7
Розрахункові дані | Допустимі дані | Умови вибору |
Up=10 кВ | Uн=10 кВ | Up≤Uн |
Ip=14.4 А | Ін=250 А | Ір≤Ін |
Яу=13,2 А | Яmax=52 кА | Яу≤Іmax |
Ік.з=5,2 кА | Іот=20 кА | Ік.з≤Іот |
Sк.з≤ Sот |
Вибираю роз’єднувач типу РВ‑10/250 з приводом ПР‑10 [21] с. 223 т. 2–61:
Табл. 8
Розрахункові дані | Допустимі дані | Умови вибору |
Up=10 кВ | Uн=10 кВ | Up≤Uн |
Ip=14.4 А | Ін=250 А | Ір≤Ін |
Яу=13,2 кА | Яmax.=60 кА | Яу≤Іmax |
Вибираю трансформатори струму типу ТЛМ‑10 з числом вторинних обмоток-2 [5] с. 182 т. 2–79: