Остальные шкафы считаются аналогично.

6. Расчёт токов короткого замыкания

Дано:

U_с(б)=10.5 кВ

S_с(б)=25 МВА

L₀=1.5 км

U_н=0,4 кВ

X_с=0,6

X₀=0,09 Ом/км

F=16 мм²

R₀=1.98

 ё

Составляем расчётную схему и схему замещения электрической цепи (расчёт I_кз в случае 2-х трансформаторной подстанции производится аналогично, как и для 1-о трансформаторной подстанции). Выбираем базисные условия и рассчитываем I_кз для точки К₁ в относительных единицах.

1) Определяем относительное реактивное и активное сопротивление линии для второго элемента цепи – в/в кабеля:

X_с=X₀ L₀ S_б/U_б²=0,08 1 60/6,3²=0,12

R_*б2=R₀ L₀ Sс_б/U_б²=0.84 1 60/6,3²=1,3

R₀=1000/Y*S=1000/34*35=0.84

2) Определяем общее сопротивление до точки К₁:

 

Z_*б.к1= = =1,4

3) Определяем базисный ток и сверхпереходной ток для точки К₁:

 

I_б1=S_б/( U_б)=60/(1,73 6,3)=5.5 кА

I”_к1=I_б1/Z_к1=5.5/1,4=3.9 кА

4) Определяем ударный ток для точки К₁ и мощность КЗ в точке К₁:

 

= = =0,3

 

По графику К_у= определяем К_у=1,05

 

i_у=К_у I”_к1=1,05 1,4 3.9=5.7 кА

S_к1= I”_к1 U_б=1,73 3.9 6,3=42.5 МВА

 

5) Определяем сопротивления энергосистемы и в/в кабеля в точке К₂:

 

X_c=X_б1 U_н²/S_c=0,3 0,4²/60=0,0008 Ом=0.8 мОм

X₂=X_б2 U_н²/U_б²=0,12 0,4²/6,3²=0,0005 Ом=0,5 мОм

R₂=R_б2 U_н²/U_б²=1.3 0,4²/6,3²=0,005 Ом=5 мОм

6) Определяем активное и индуктивное сопротивление вторичной обмотки силового трансформатора в относительных и именованных единицах:

 

R_*тр-ра=∆P_м/S_тр-ра=5,5/400=0,01

R_тр=R_*тр-ра U_н²/S_тр-ра=0,01 0,4² 10⁶/400=4 мОм

X_*тр-ра= = =0,04

X_тр-ра=X_*тр-ра U_н²/S_тр-ра=0,04 0,4² 10⁶/400=16 мОм

 

Для низковольтных шин.

L=1,5 м

7) Определяем активное и индуктивное сопротивление низковольтных шин КТП:

 

R_ш=R₀ L=0,142 1,5=0.2 мОм

X_ш=X₀ L=0,137 1,5=0.2 мОм

8) Выбираем алюминиевую шину по длительно допустимому току:

 

I_тр-ра.= = =571,4 А

 

I_доп≥I_тр-ра

665≥571,4

S_Al 50 5

9) Определяем полное сопротивление схемы замещения до точки К₁:

 

ΣR_к2=R_ш+R_к+R_тр-ра+R₂=0.2+0,4+4+5=9.6 мОм

ΣX_к2=X_ш+X_с+X_тр-ра+X₂=0,2+0.3+16+0.5=17 мОм

Z_к2= = =19.5 мОм

10) Определяем ударный и сверхпереходной ток при КЗ в точке К2:

 

I”_к2= = =11.9 кА

i_у= К_у I”_к2=1,4 1,2 11.9=20 кА

11) Определяем мощность КЗ в точке К₂:

S_к2= I”_к2 U_н=1,73 11.9 0,4=8.2 МВА

Сводим все расчётные данные в таблицу:

Точки КЗ	iу, кА	S, МВА	I”, кА
Точка К1	5.7	42.5	3.9
Точка К2	20	8.2	11.9

 

Проверка автоматического выключателя на н/в стороне ТМ.

Расчётные данные. Паспортные данные.

 

U=6,3кВ ≤ U=6,3 кВ

I_{ном. тр-ра}=571,4 А  ≤ I_{ном. авт.}=1000 А

i_уд=15,29 кА ≤ I_{отк. эмр}=25 кА

Вк=I”² t_пр=11,9² 0,6=85 кА²с ≤ Вк =96 кА²с

Условия выполняются.

Вывод: автоматический выключатель удовлетворяет защитным функциям.

Выбор высоковольтного оборудования.

Разъединитель.

ВНП –10УЗ- 400/10

 Расчётные данные. Паспортные данные.

U_ном=6,3 кВ  ≤ U_ном=6,3 кВ

I_ном=36,7 А ≤ I_ном=400 А

I_уд=5,7 кА ≤ i_max= 41кА

i_уст=I”² t_пр=10,6² 4=449,4 кА² ≤ i_уст=I²_терм. t=16² 4=1024кА²с

Условия выполняются.

Предохранитель.

ПКТ102-6-31,5У3

Расчётные данные. Паспортные данные.

 

U_ном=6,3 кВ  ≤ U_ном=6,3 кВ

I_н=S_{н. тр-ра}/ ·U=400/1,73·6,3=36,7 А ≤ I_н=40 А

i_уд(K₁)=5,7 кА ≤ I_откл.=31,5 А

S_расч.(К₁)=42,5 МВА ≤ S_откл.= ·I_откл.·U_н=1,73·31,5·6,3=326,9 МВА

Условия выполняются.

Проверка на действие токов К.З. в/в и н/в электрооборудования КТП.

ВА55-41

Расчётные данные. Паспортные данные.

 

S_{ст. тр-ра}=362,35 кВА ≤ S_тр-ра=400 кВА

U_{н.1сист.}=6,3 кВ  ≤ U_н.1КТП=6,3 кВ

U_{н.2тр-ра}=0,4 кВ  ≤ U_н.2КТП=0,4 кВ

I_{дин. ст-ти}=15,29 кА ≤ I=25 кА

I_{тер.ст-ти}=9,01 кА ≤ I=10 кА

Условия выполняются.

Вывод : при выполнении этих условий КТП имеет гарантию 3 года.