за допустимим струмом:
А, (41)
А,
<А.
Умова виконується.
Вибираю автоматичний вимикач типу S191 – C10
7 Розрахунок струмів короткого замикання
Розрахунок струмів короткого замикання у мережі ВН
Для визначення трифазних струмів короткого замикання складається схема заміщення (рисунок 7.1). Розрахунок проводимо для характерних точок мережі.
Рисунок 7.1 – Cхема заміщення мережі
Розрахунок струмів короткого замикання проводимо в системі відносних базових одиниць.
Приймаємо: МВА, кВ.
, кА, (42)
кА.
Визначимо опори всіх елементів схеми заміщення у відносних базових одиницях:–
опір системи, приведений до базових умов, припускаючи, що номінальний струм вимкнення вимикача при кз Івим.ном = 18 кА
, (43)
.–
опір ліній
, (44)
,
.
Струм короткого замикання в точці К-1
кА, (45)
кА.
Ударний струм короткого замикання в точці К-1
кА, (46)
де - ударний коефіцієнт, що враховує відношення між активним і реактивним опорами кола, 1.8.
кА.
Струм трифазного короткого замикання в точці К-2:
,
кА,
кА.
Таблиця 7.1 - результати розрахунку струмів короткого замикання
Розрахункова точка | Струм КЗ, кА | Ударний струм КЗ, кА
К-1 | 18 | 45.75
К-2 | 16,42 | 42
Розрахунок струмів КЗ низьковольтної мережі
Розрахунок струмів КЗ у низьковольтній мережі проведемо в іменованих одиницях, де враховуються як реактивні, так і активні опори, а також враховуються опори контактних з’єднань, автоматів і т.д. Вихідна схема для розрахунку подана на рис. 7.2
Рисунок 7.2 - Вихідна схема для розрахунку
Рисунок 7.3 - Схема заміщення низьковольтної мережі
При розрахунку будемо враховувати опори перехідних контактів; активні та реактивні опори кабелів, трансформатора, шин, автоматів, тощо. Нехтувати будемо опором системи до цехового трансформатора, навантаженням технологічного обладнання (освітлення, кола керування, тощо).
Значення параметрів схеми подано в таблиці 2.2. Розрахунок струмів КЗ проведемо для однієї точки, розрахунок для решти точок зведено в таблицю. Цей розрахунок не подано, оскільки для даної схеми алгоритм розрахунку струмів КЗ буде лінійним, що обумовлює аналогічні (в деяких випадках ідентичні) розрахунки.
Таблиця 7.2 - розрахункові дані для визначення струмів КЗ
точка | шинопроводи | кабелі | Автомати
розрахунку | R, мОм | X, мОм | R, мОм | X, мОм | R, мОм | X, мОм
К-1 | 0.09 | 0.05 | - | - | 0.25 | 0.8
К-2 | 0.09 | 0.05 | 51.2 | 18.4 | 0.25 | 0.8
Опір перехідних контактів будемо враховувати додатковим опором 0.15мОм.
1) для точки К-1.
Опір цехового трансформатора:
мОм;
мОм.
Для автоматичних вимикачів типу АЕ - 20
; ;
; .
Знайдемо опір системи по даному струму короткого замикання на шинах 10кВ.
Сумарий реактивний опір:
мОм.
Сумарний активний опір:
мОм.
Струм КЗ:
кА.
Ударний струм КЗ:
кА.
Результати розрахунку струмів КЗ зводимо в таблицю 7.3.
Таблиця 7.3 - результати розрахунку струмів короткого замикання
Розрахункова точка | Струм КЗ, кА | Ударний струм КЗ, кА
К-1 | 13.911 | 19,67
К-2 | 1.71 | 3,57
8.Вибір електричних апаратів
Вибір апаратів напругою вище 1кВ
Вибір вимикачів проводимо за наступними умовами:
по напрузі:
. (47)
по максимальному робочому струмові:
. (48)
по електродинамічній стійкості:
; . (49)
по відключаючій здатності:
по симетричному (періодичному) струму відключення:
. (50)
по асиметричному (аперіодичному) струму:
, (51)
де номінальний струм відключення вимикача,
періодичний струм короткого замикання, який визначається по розрахункових кривих для моменту часу :
, (52)
де c – мінімальний час спрацювання захисту,
власний час відключення вимикача,
аперіодичний струм, який визначається за формулою:
, (53)
де Та – постійна часу аперіодичної складової,
нормоване заводами допустиме значення аперіодичної складової .
якщо то .
по термічній стійкості:
, (54)
де тепловий імпульс,
струм термічної стійкості, який вимикач витримує на протязі часу .
. (55)
Вибір апаратів зводимо в таблиці 2.4 – 2.11.
Таблиця 8.1 – Вибір вимикачів 10 кВ відхідних ліній Л – 1
Розрахункові дані | Номінальні параметри
Вимикач ВВЭ-10-20/1000
1. Напруга мережі
UРОБ. = 10 кВ | 1. Номінальна напруга
UНОМ. = 10 кВ
2. Максимальний робочий струм
ІРОБ.МАХ = 52.42 А | 2. Номінальний струм
ІНОМ = 1000 А
3. Iад перехідний струм к. з.
ІК2 = 16.42 кА | 3. Граничний струм, початкове діюче значення періодичної складової
ІГР.КРІЗ = 20 кА
4 Ударний стум к. з.
іУД2 = 42 кА | 4. Максимальне миттєве значення граничного струму іГР.КРІЗ = 52 кА
5. Періодична складова струму к. з. в момент вимкнення вимикача
ІПф = 16.42 кА | 5. Номінальний струм відмикання
ІНОМ.ВІДМ = 20 кА
Продовження таблиці 8.2
Розрахункові дані | Номінальні параметри
Вимикач ВВЭ-10-20/1000
6. Повний стум к. з. в момент відмикання вимикача:
кА | 6. Відмикаючи здатність:
кА
7. Тепловий імпульс
кА2•с | 7. Термічна стійкість
кА2•с
Таблиця 8.3 – Вибір вимикачів для ТП-4
Розрахункові дані | Номінальні параметри
Вимикач ВВЭ-10-20/1000
1. Напруга мережі
UРОБ. = 10 кВ | 1. Номінальна напруга
UНОМ. = 10 кВ
1. Максимальний робочий струм
ІРОБ.МАХ = 32,53 А | 1. Номінальний струм
ІНОМ = 1000 А
3. Перехідний струм к. з.
ІК2 = 16.42 кА | 3. Граничний струм, початкове діюче значення періодичної складової
ІГР.КРІЗ = 20 кА
4 Ударний стум к. з.
іУД2 = 42 кА | 4. Максимальне миттєве значення граничного струму іГР.КРІЗ = 52 кА
5. Періодична складова струму к. з. в момент вимкнення вимикача
ІПф = 16.42 кА | 3. Номінальний струм відмикання
ІНОМ.ВІДМ = 20 кА
Розрахункові дані | Номінальні параметри
Вимикач ВВЭ-10-20/1000
6. Повний стум к. з. в момент відмикання вимикача:
кА | 6. Відмикаючи здатність:
кА
7. Тепловий імпульс
кА2•с | 7. Термічна стійкість
кА2•с
Таблиця 8.4– Вибір роз’єднувачів
Розрахункові дані | Номінальні параметри
Роз’єднувач РВО-10-1000
1. Напруга мережі
UРОБ. = 10 кВ | 1. Номінальна напруга
UНОМ. = 10 кВ
2. Максимальний робочий струм
ІРОБ.МАХ = 92.14 А | 2. Номінальний струм
ІНОМ = 1000 А
3 Ударний стум к. з.
іУД2 = 45.75 кА | 3. Максимальне значення граничного струму ідин = 52 кА
4. Тепловий імпульс
кА2•с | 4. Термічна стійкість
кА2•с
Таблиця 8.5– Вибір