Расчет токов короткого замыкания для выбора и проверки выключателей и кабелей, отходящих от шин 10 кВ ГПП, производится в точке К2 для системы электроснабжения 35/10.
3.4.1 Вариант 35/10. Расчетная схема и схема замещения для данного варианта приведены на рисунках 3.3 и 3.4 соответственно.
| ~ |
| Q1 |
| Q2 |
| K1 |
| ОРУ |
| ОРУ |
| Т1 |
| Т2 |
| 2×4000 |
| 110 кВ |
| 35 кВ |
| 6(10) кВ |
| Sc = 500 MВ·А |
| xс = 0,6 |
| ℓ = 10 км |
| Sр = 4728,3 кВ·А |
| Q3 |
| Q4 |
| Q5 |
Рисунок 3.3 – Расчетная схема
| Sс = 1000 ~ |
|
|
|
|
| К2 |
Рисунок 3.4 - Схема замещения
Определяем базисный ток в точке К2 на шинах 10 кВ ГПП, который равен
Iб = 
= 
кА.
Определяем неизвестные активные и индуктивные сопротивления схемы замещения в относительных базисных единицах [10]:
- воздушной линии напряжением 35 кВ по формулам:
| , |
| , |
| U |
| S |
| х |
| х |
| б |
| б |
| л |
| = |
| × |
| × |
| = |
| × |
| = |
| l |
| , |
| U |
| S |
| r |
| r |
| б |
| б |
| л |
| = |
| = |
| × |
| × |
| = |
| l |
- трансформатора ГПП по формулам:
, (3.10)
. (3.11)
Определяем результирующие сопротивления х∑2 и r∑2 до точки К2, которые составляют
х∑2 = хс + хтв + хл + хт.гпп =0,6 + 4,707 + 1,46 + 10 = 16,74,
r∑2 = rл + rт = 3,65 + 2,81 = 6,46.
Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ в точке К2 определяется по формуле (2.6)
кА.
Минимальное сечение по термической устойчивости определяется по формуле
, (3.12)
где Вк - расчетный тепловой импульс, А2∙с;
С - функция, значение которой для кабелей с алюминиевыми жилами при номинальном напряжении 10 кВ равна 94 А∙с1/2/мм2 [10].
Тепловой расчетный импульс определяется по формуле
Вк = I2п0(tотк + Та), (3.13)
где tотк - время отключения, равное сумме времени действия релейной
защиты tр.з и времени отключения выключателя tотк.В, с;
Та - постоянная времени затухания цепи, с.
Постоянная времени затухания определяется по формуле
Та = 
. (3.14)
Подставляя известные значения в формулу (3.14), получаем
Та = 16,74/ 314· 6,45= 0,007 с.
Время отключения tотк, с, в точке К2 принимаем равным 0,4 с.
В соответствии с формулой (3.15) тепловой импульс равен
Вк = 16402 · (0,4 + 0,007) = 1098536,4 А2∙с.
Тогда минимальное сечение кабеля по термической устойчивости по формуле (3.12) равно
Округляя полученное сечение до ближайшего стандартного большего, получаем минимальное сечение по термической устойчивости, равное 35 мм2.
3.4.1 Выбор выключателей конца питающих линий и линий, отходящих от шин 10 кВ ГПП. Выбор выключателей в этом разделе также производится упрощенно по условиям (2.1), при этом отключающая способность всех выключателей будет одна и та же. Расчетной точкой КЗ является точка К2.
Предварительно выбираем выключатели Q3, Q4, Q5 и выключатели линий, отходящих от ГПП:
- для Q3, Q4, Q5 – ВВ/TEL -10-630-12,5У3
UВ ном = 10 кВ = Uуст.ном = 10 кВ,
I В ном = 630 А > Iр.max = 280,4 А,
Iном.отк = 12,5 кА > Iр.отк = 1,54 кА;
- для выключателей, отходящих от ГПП линий – ВВ/TEL -10-630-12,5У3
UВ ном = 10 кВ = Uуст.ном = 10 кВ,
I В ном = 630 А > Iр.max = 282,4 А,
Iном.отк = 12,5 кА > Iр.отк = 1,54 кА.
Максимальный расчетный ток, протекающий через вводные и секционный выключатели Q3, Q4, Q5 Iр.max, А, определяется по формуле (2.4) и равен
А.
Номинальный ток для отходящих от шин ГПП выключателей, принят равным 630 А, исходя из того, что самый большой ток имеет линия Л1, равный 202,7 А, а токи остальных линий меньше.