235,50 < 255 А, следовательно кабель подходит.

3) От ВРУ до РП 3:

Выбираю кабель марки АВВГ- 4*10 мм2

Расчетный ток Iр = 41,42 А; длительно допустимый ток Iд = 46А

41,42 < 46 А, следовательно кабель подходит.

4) От ВРУ до РП 4:

Выбираю кабель марки АВВГ- 4*10 мм2

Расчетный ток Iр = 41,42 А; длительно допустимый ток Iд = 46А

41,42 < 46 А, следовательно кабель подходит.

5) От ВРУ до ПР 5:

Выбираю кабель марки АВВГ- 3*95+1*70 мм2

Расчетный ток Iр = 229,35 А; длительно допустимый ток Iд = 255А

229,35 < 255 А, следовательно кабель подходит.

6) От ВРУ до ПР 6:

Выбираю кабель марки АВВГ- 3*95+1*70 мм2

Расчетный ток Iр = 233,23 А; длительно допустимый ток Iд = 255 А

233,23 < 255 А, следовательно кабель подходит.

3.7 Расчёт токов короткого замыкания (КЗ)

Коротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки, при которых токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания между тремя фазами, между двумя фазами и однофазные КЗ.

Последствия коротких замыканий является резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. Дуга, возникшая в месте КЗ, приводит к частичному или полному разрушению аппаратов, машин и других устройств. Увеличение тока в ветвях электроустановки, примыкающего к месту КЗ, приводит к значительным механическим воздействиям на токоведущие части и изоляторы.

Для уменьшения последствия тока КЗ необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной

выдержкой времени. Все электрические аппараты и токоведущие части должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении токов КЗ.

Для расчетов токов КЗ составляется расчетная схема - упрощенная однолинейная схема электроустановки, в которой учитываются все источники питания, трансформаторы, воздушные и кабельные линии, реакторы.

Для расчета токов короткого замыкания составим схему замещения:

Sкз.с = 6300 кВА

Lкл = 0,1 км

Uк% = 10,6

Расчет токов короткого замыкания производим в именованных единицах, для этого определяем параметры схемы замещения:

Определим сопротивление системы по формуле:

Хс = U2ном.с / Sкз.с (3.23)

где U2ном.с – номинальное напряжение системы, кВ.

Sкз.с – мощность короткого замыкания системы, кВА.

Хс = 1102 / 6300 = 1,9 Ом

Определим реактивное сопротивление кабельной линии по формуле:

Хкл = Х0 * Lкл (3.24)

где Х0 – удельное сопротивление кабельной линии, Ом

Lкл – длина линии, км.

Хкл = 0,08 * 0,1 = 0,008 Ом / км

Определим активное сопротивление кабельной линии по формуле:

Rкл = r0 * Lкл = 0,27 * 0,1 = 0,027 Ом / км

Определим реактивное сопротивление трансформатора по формуле:

(3.25)

где UК % - напряжение короткого замыкания;

UВН – номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ;

SНОМ.Т – номинальная мощность трансформатора, кВА.

Xт = = 0,2 Ом

Определим активное сопротивление трансформатора по формуле:

(3.26)

где РК – мощность потерь трансформатора.

Rт = = 0,14 Ом

Определим полное сопротивление до точки К1 по формуле:

Zк1 = √(Xc + Xкл)2 + Rкл2 (3.27)

Zк1 = √(1,9 + 0,008)2 + 0,0272 = 1,9 Ом

Определим ток короткого замыкания в точке К1 по формуле:

Iк1 = Uс / √3 * Zк1 = 6 / √3 * 1,9 = 1,8 кА (3.28)

Определим ударный ток короткого замыкания в точке К1 по формуле:

iуК1 = √2 kу Iк1 (3.29)

где kу – коэффициент ударного тока.

iуК1 = √2 * 1,8 * 1,8 = 4,5 кА

Определим полное сопротивление до точки К2 по формуле:

Zк2 = √Х2 + R2 (3.30)

Zк2 = √(1,9 + 0,008 + 0,2)2 + (0,027 + 0,14)2 = 2,11 Ом

Приводим сопротивление до точки К2 к стороне низкого напряжения:

Z^к2 = (3.31)

Z^к2 0,05 Ом

Определяем ток короткого замыкания в точке К2:

Iк2 = 0,4 / √3 * 0,05 = 4,6 кА

Определим ударный ток короткого замыкания в точке К2:

iуК2 = √2 * 1,8 * 4,6 = 11,6 кА

3.8 Выбор оборудования на РУ

Производим выбор высоковольтного оборудования.

Выбор высоковольтного предохранителя:

Плавкие предохранители используют для защиты элементов установки от короткого замыкания и токов перегрузки.

На напряжение 10 кВ наиболее распространены предохранители, в которых металлическая плавкая вставка заключена в изолированную трубку, заполненную кварцевым песком. При увеличении тока сверх номинального расплавляется плавкая вставка и возникающая в патроне дуга интенсивно гасится. Это происходит благодаря тому, что горение дуги протекает в узком извилистом канале, в котором она быстро охлаждается, а пары металла вставки конденсируется в объеме песка.

Исходя из расчетных данных принимаем к установке предохранители типа ПКТ-101‑10‑12,5У3 с Uном = 10 кВ, Iном = 40 А Iоткл = 12,5 кА.

Таблица 3.5-Выбор высоковольтного предохранителя

Выбор высоковольтного разрядника:

Разрядники – основное средство защиты оборудования распределительных устройств от электромагнитных волн перенапряжения, проходящих по линиям электропередачи.

Исходя из расчетных данных принимаем к установке разрядник типа РТВ 10/0,5‑2,5 кА с Uпроб =16 кВ.

Выбор трансформатора тока:

В электроустановках трансформаторы тока применяют для питания токовых катушек электроизмерительных приборов и реле. По роду установки они подразделяются на трансформаторы наружной и внутренней установки, а по конструкции на одновитковые и многовитковые.

Для питания измерительных приборов выбираем одновитковый трансформатор тока с классом точности 0,5.

Исходя из расчетных данных принимаем к установке трансформатор

тока типа ТК-20 с Uном = 0,4 кВ, Iном = 50 А Iоткл = 17,6 кА.