Розрахунок ударного струму короткого замикання

Розраховуємо значення сталої часу затухання аперіодичної складової струму короткого замикання для згадуваних вище двох точок КЗ на шинах підстанції «Лоївці».

Для КЗ на шинах ВН (точка 1+ на рис. 5.1,5.2.):

, [5.1.1]

Згідно [5.1.1]

де Х — еквівалентний реактивний опір схеми заміщення прямої послідовності (Додаток Р), Ом;

R — еквівалентний активний опір схеми заміщення прямої послідовності (Додаток Б), Ом;

w = 2×p×f = 2×3,14×50 = 314 — кутова частота обертання електромагнітного поля, рад/с;

f = 50 — промислова частота електричної мережі, Гц.

Для КЗ на шинах НН (точка 71 на рисунках. 5.1,5.2.) аналогічно:

Згідно [5.1.1] .

Значення ударного струму короткого замикання визначається за формулою:

(кА),

[5.1.2]

де — діюче значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання в початковий момент часу (додаток Б), кА.

Відповідно до формули [5.1.2] для двох точок КЗ розраховуємо значення ударного струму:

Для КЗ на шинах ВН:

Для КЗ на шинах НН:

5.1.3 Розрахунок періодичної та аперіодичної складових струму короткого замикання в момент часу

Періодичну складову струму КЗ вважаємо умовно незмінною в часі, оскільки біля точок КЗ немає близьких генераторів, тобто таких, що можуть суттєво вплинути на процеси під час протікання струмів короткого замикання.

Для визначення аперіодичної складової струмів КЗ спершу визначаємо час, для якого буде проведений розрахунок. Для цього, відштовхуючись від сучасних тенденцій при проектуванні силових підстанцій, пропозиції на ринку силового електрообладнання та аналізу переваг та недоліків різних типів комутаційних апаратів, приймаємо рішення про встановлення на шинах ВН і НН вакуумних вимикачів. Згідно [ ] типовий власний час відключення струмів короткого замикання для вакуумних вимикачів на 35кВ і 10 кВ — 0,05 с.

Значення аперіодичної складової струму короткого замикання визначається за формулою:

(кА), [5.1.3]

де I_П0 — діюче значення періодичної складової струму короткого замикання в початковий момент, кА; τ = t_{вим.вим} + t_з — розрахунковий час, для якого визначається струму короткого замикання, с; t_{вим.вим} — власний час відключення струмів короткого замикання вимикачів, с; t_з = 0,01 — мінімальний час дії релейного захисту, с.

Визначаємо значення розрахункового часу t для шин електричної підстанції:

Для шин ВН:

;

Для шин НН:

.

Визначаємо значення аперіодичної складової струму короткого замикання для шин електричної підстанції, згідно [5.1.3]:

Для шин ВН:

;

Для шин НН:

Розрахунок номінальних та максимальних струмів на шинах підстанції

Найбільший струм ремонтного чи післяаварійного режиму визначається з умов максимально допустимого перевантаження трансформатора, яке в загальному випадку приймаємо 140% від номінального.

Розрахунок проводимо за формулами:

-сторона ВН 35 кВ:

, [5.1.4]

,

де – номінальна потужність трансформатора ;

– номінальна напруга трансформатора, становить 35кВ.

Згідно [5.1.4],

-сторона НН 10 кВ:

І_ном = 6,3/(11∙ )= 363,71 (А);

І_маx = 1,4∙363,71 = 509,194 (А).

Розрахунок теплового імпульсу.

Розрахунок теплового імпульсу проводимо за формулою:

[5.1.5]

де .- час вимкнення, складається з часу дії основного релейного захисту та часу вимкнення вимикача .

[5.5.2]

де = 0.1c – час дії релейного захисту;

– повний час вимкнення вимикача [c ].

Повний час вимкнення для вакуумних вимикачів (ВН) – 0.075с, а для вакуумних (НН) – 0.055с.

-сторона ВН 35 кВ:

;

-сторона НН 10 кВ:

.

Оскільки поблизу місця КЗ не розміщені генератори, то значення періодичної складової струму для будь-якого моменту часу І_пτ можна вважати рівним значенню періодичної складової струму в початковий момент часу I_по.

Отримані результати розрахунку зведено в таблиці 5.2.

Таблиця 5.2-Значення аварійних та робочих струмів ПС «Лоївці»

	(кА)	(кА)	(кА)	іУ (кА)	Вк (кА2 ∙с)	(кА)
Шини ВН	1,01	0,1558	7,58	1,617	0,184	1,01
Шини НН	1,61	0,509	3,53	2,805	0,42	1,61