1.2 Выбор сечения проводов на участках линии и определение потерь напряжения

Сечение проводов в сельских воздушных линиях напряжением 10кВ выбираем в соответствии с магистральным принципом построения сетей напряжением 10кВ, принятых в проектных организациях. При этом магистраль воздушной линии выполняют из сталеалюминевых проводов сечением не менее 70мм2, а отпайки к трансформаторным подстанциям напряжением 10/0,4кВ - сечением не менее 35мм2. [5]

Принимаем к выполнению магистраль воздушной линии 10кВ проводом АС - 70, а отпайки проводом АС - 35.

Определяем потери напряжения на участках линии 10кВ.

, [5]

Где DUi - потеря напряжения на i м участке, %; Рi, Qi - расчётная активная и реактивная мощности передаваемые по участку, ВА, ВАр; Rio, Xio - удельное активное и реактивное сопротивление линии, Ом/км; Li - длина i го участка, км; Uном - номинальное напряжение линии, В.

Участок линии Т12 - 11 выполнен проводом АС - 35, которому соответствует:

RoТ12-11=0,77 Ом/км,XoТ12-11=0,37 Ом/км [5]

РТ12-11=160 кВт,QТ12-11=120 кВт,

LТ12-11=0,3 км,Uном=10000 В.

=0,05%

Расчёт потерь напряжения на отпайках и на магистрали аналогичен, поэтому его сводим в таблицу 3.

Таблица 3. - Потери напряжения на магистрали и на отпайках линии.

1.3 Расчёт токов короткого замыкания

Расчет токов к. з. необходим для выбора аппаратуры и проверки элементов электроустановок (шин, изоляторов, автоматов, кабелей) на электродинамическую и термическую устойчивость, настройки релейной защиты, выбора и расчета токоограничивающих и заземляющих устройств.

Определение токов короткого замыкания будем вести методом именованных единиц (практических). В этом случае параметры схемы выражают в именованных единицах - Ом, А, В и т.д. .

Этот метод применяют при расчете токов короткого замыкания сравнительно простых электрических схем с небольшим числом ступеней трансформации. В частности этот метод удобно использовать при определении токов короткого замыкания сельских электрических сетей, питающихся от районных энергосистем или от изолированно работающих электростанций, а также сетей напряжением 380/220 В.

Произведем расчет токов короткого замыкания на примере фидера 10-01.

Для расчета минимальных токов короткого замыкания необходимо определить наиболее удаленную от источника питания трансформаторную подстанцию и считать местом замыкания ввод этой подстанции. Для фидера 10-08 подстанции “Василево" этим местом является показанная на рисунке 1.1 трансформаторная подстанция номер 10.

Расчет максимального тока короткого замыкания производим на шинах 10 кВ подстанции “Василево".

По расчетной схеме составляем упрощенную схему сети и схему замещения на рисунке 2. (а, б) На этих схемах изображаем все элементы, влияющие на величину тока короткого замыкания и точки короткого замыкания.

Определяем значение сопротивлений до места короткого замыкания:

Определяем величину сопротивления трансформатора.

Сопротивление трансформатора определяется по формуле:

 [1]

Где uk - напряжение короткого замыкания в процентах;

Uном - номинальное напряжение трансформатора;

Sном - номинальная мощность трансформатора.

а)

б)

Риcунок 2. - Схемы сети 10 кВ. а). упрощенная схема сети 10 кВ; б). схема замещения.

На подстанции установлен трансформатор ТМ 10000/110, для него:

Sном=10000 кВА

uk=17.5%

Uном=11 кВ

Zт =2,12 Ом

Определяем значение сопротивления линии 10 кВ. Линия выполнена проводом А-70, длина линии 7,32 км. Для данной марки провода по справочнику выбираем значения относительных сопротивлений

Ro=0,42 Ом/км, Хо=0.34 Ом/км [5]

Полное сопротивление линии определится по формуле

где: L - длина линии, км;

Ro, Xo - относительные активное и индуктивное сопротивления, Ом/км.

=5,24 Ом

Определяем сопротивление линии 110 кВ.

Линия выполнена проводом АС-70, длина линии 10,5 км. Для данной марки провода по справочнику выбираем значения относительных сопротивлений:

Ro=0,42 Ом/км, Хо=0,34 Ом/км [5]

=5,67 Ом

Приводим сопротивление линии 110 кВ к ступени 10 кВ.

 [5]

где: Кт - коэффициент трансформации трансформатора, Кт = 11

 = 0.043 Ом

Для подстанции “Василево" по данным Костромских электрических сетей полное сопротивление системы Zс=4.38 Ом

Определяем значения тока короткого замыкания.

Ток трехфазного короткого замыкания определится по формуле

 [5]

где:  - суммарное сопротивление в точке короткого замыкания, Ом.

В точке К1 величина тока ограничивается только величиной сопротивлений трансформатора, системы и линии 110 кВ.

 = 970,6 А

В точке К2 величина тока короткого замыкания ограничивается также ещё и величиной сопротивления линии 10 кВ.

;

 = 539 А

Определяем значение тока двухфазного короткого замыкания.

Величина тока двухфазного короткого замыкания определяется по формуле:

IK (2) = 0,87×IK (3) [5]

= 468,93 А

Расчёт ударного тока.

 [1]

Где iУД - ударный ток, кА; КУД - ударный коэффициент; IК (3) - установившееся значение тока короткого замыкания, кА.

Для точки К1:

КУД = 1,5 [1]

IК1 (3) = 970,6 А

Для точки К2:

КУД = 1,5 [1]

IК2 (3) = 539 А

Расчёт теплового импульса.

Тепловой импульс возникает в результате протекания тока КЗ и рассчитывается по формуле:

BK = IК22× (tРЗ + Ta) [1]

гдеBK - тепловой импульс, кА2*с; tРЗ - время срабатывания релейной защиты, с; Ta - время затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с.

При напряжении 10…0,4 кВ время действия релейной защиты принимается 0,1 с, время затухания апериодической составляющей 0,01с. [3]

Тепловой импульс для точки К1:

BK1 = (2,059) 2× (0,1+0,01) = 0,47 кА2*с.

Тепловой импульс для точки К2:

BK2 = (1,133) 2× (0,1+0,01) = 0,14 кА2*с.

1.4 Выбор электрических аппаратов на линии

Выбор выключателей.

Выключатель - это контактный коммутационный аппарат, способный выключать, проводить, отключать рабочие токи и токи короткого замыкания. В зависимости от дугогасительной среды различают масляные, воздушные, электромагнитные и вакуумные выключатели.

Выбор выключателей производится по следующим параметрам [3]

по напряжению установки

Uуст £ Uном (1.1)

гдеUуст - напряжение установки, В; Uном - номинальное напряжение выключателя, В.

по длительному току

Iраб £ Iном (1.2)

Где Iраб - рабочий ток линии, А; Iном- номинальный ток выключателя, А.

по отключающей способности

IКЗ (3) £ Iоткл. ном. (1.3)

Где IКЗ (3) - расчётный ток короткого замыкания, А; Iоткл. ном. - номинальный ток отключения выключателя.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8