2.7 Расчёт токов короткого замыкания силовой распределительной сети.

Расчёт токов короткого замыкания производим на основании упрощённой схемы замещения (рис.1) и формулы 2.7

Рисунок 1. Упрощённая схема замещения.

(2.9)

По справочным данным полное сопротивление обмоток трансформатора принимаем равным 0,014 (Ом)

_{Полное сопротивление кабеля для каждой линий находим по формуле 2.8 принимая во внимание, что индуктивное сопротивление кабеля взято равным 0 Ом. Полученные данные заносим в таблицу 2.5.}

_(2.10)

Находим ток коротко замыкания в линии питающей РП-1.

Аналогично проводим расчёт для других линий, полученные данные заносим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 – Сводная ведомость токов К.З

Наименование РП	Полное сопротивление кабеля, (Ом)	Ток короткого замыкания, (А)
РП-1	0.044	4033
РП-2	0.112	1856
РП-3	0.201	1088
РП-4	0.04	4331
РП-5	0.024	6155
РП-6	0.014	8354
РП-7	0.045	3964
ЩО	0,225	978

2.8 Расчёт высоковольтных вводов, выбор кабелей ввода, высоковольтного оборудования подстанции, а также трансформаторов тока.

2.8.1 Каждая подстанция имеет распределительное устройство (РУ), служащее для приёма и распределения электрической энергии и содержащая коммутационные аппараты, установки защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины и вспомогательные устройства.

По конструктивному исполнению все РУ разделяются на открытые и закрытые. Открытые и закрытые РУ могут быть комплектными и сборными.

Каждая подстанция имеет три основных узла: РУ высокого напряжения, трансформатор и РУ низкого напряжения.

Комплектные распределительные устройства (КРУ) напряжением выше 1000В широко распространены при сооружении промышленных и городских подстанций, главных РУ электростанций средней и малой мощности.

КРУ различных конструкций изготавливаются на заводах электропромышленности и заводах электромонтажных организаций.

Камеры и шкафы КРУ изготавливаются различных серий с различными схемами первичных цепей позволяющих комплектовать их согласно принятой схеме электрических соединений установки.

КРУ внутренней установки выполняется в виде камер типа КСО (камера стационарная, одностороннего обслуживания) или шкафов типа КРУ.

Камеры КСО-366 на напряжение 6-10кВ одностороннего обслуживания, с одной системой шин.

Камеры вводов и отходящих линий рассчитаны на ток 400, 600 и 1000А. Они комплектуются выключателями типа ВМГ-10 с приводами ПРБА, ПП-67 и ПЭ-11.

Камеры КСО-366 – одностороннего обслуживания, с одной системой сборки шин.

Корпус камер, состоящий из листовой стали толщиной 2.5-3мм, представляет собой жёсткую старую конструкцию.

Всю аппаратуру первичной коммутации размещают в приделах камеры. Сборные шины размещаются вне камеры.

В РУ напряжением выше 1000В в качестве токоведущих частей используются шины с изоляторами, кабели.

В таких РУ шины изготавливаются из меди, алюминия и стали и имеют круглое, прямоугольное и коробчатое сечение. Токоведущие части электроустановок крепятся и изолируются друг от друга при помощи изоляторов.

Токоведущие части и все виды аппаратов должны выбираться в соответствии с максимальными расчётными величинами (токами, напряжение).

2.8.2 Определяем расчётный ток для линии ввода.

(2.11)

А

Для линии ввода принимаем кабель с алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке сечением ( ).

2.8.3 Составляем расчетную схему.

Рисунок 1

2.8.4 Определяем сопротивление элементов для ввода.

Для принятого нами кабеля r₀=1,95Ом/км, x₀=0,113Ом/км.

Z_л = , (2.12)

R_л = r_о L, (2.13)

X_л = x_о L, (2.14)

где – r_о и x_о активное и реактивное сопротивление линии ввода, Ом.

L – Длина ввода, км

R_л =1,95∙1,8=3,51 Ом

X_л =0,113∙1,8=0,2 Ом

Z_л = =3,51 Ом

2.8.5 Определяем сопротивление трансформатора.

Z_т = (2.15)

Z_т = = 0,009 Ом

2.8.6 Находим эквивалентное сопротивление и токи.

Z_экв. = Zn + Zт (2.16)

Z_экв. = 3,51 + 0,009 = 3,52 Ом

I_к.з = (2.17)

I_к.з.= = 1,72 кА

Для приема и распределения электроэнергии на высокой стороне применяем камеры КСО – КС – 298 4.1 ВВ – 400 (n=2шт.), КСО – 366 – 13 – 630 УЗ (n=1шт.).

Для приема и распределения электроэнергии на низкой стороне применяем 2 панели с вводным автоматом типа ЩО – 70 – 1(2) –36УЗ(1*1500), ЩО70-1-93УЗ с размещённой в ней аппаратурой АВР, 2 линейных панели ЩО-70-3-06УЗ(4*250) (для питания РП -1, РП-2, РП-3, РП-4 и для питания РП-5, РП-6, РП-7 и ЩО).

2.9 Расчёт и выбор заземлителей и заземляющих устройств.

При расчёте заземляющего устройства определяют тип заземлителя, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводов.

Грунт, окружающий заземлители, не является однородным. Наличие в нём песка оказывает большое влияние на сопротивление грунта.

Поэтому рекомендуется определять удельное сопротивление (p) группа путём непосредственных измерений в том месте, где будут размещаться заземлители.

Полученное путём замеров удельное сопротивление грунта является важнейшей величиной, определяющей сопротивление заземляющего устройства.

Расчётное значение удельного сопротивления в месте устройства заземления определяется по формуле.

(2.18)

При отсутствии данных измерений для расчётов пользуются примерными значениями удельных сопротивлений грунтов.

Зная расчётное удельное сопротивление грунта, можно определить сопротивление одного заземлителя. Сопротивление вертикального заземлителя при длине ( ), диаметре (d,мм) определяется приближенной формулой:

(2.19)

В расчётах можно пользоваться также упрощёнными формулами:

для углубленного пруткового электрода диаметром 12мм, длиной 5м.

для электрода из угловой стали размером 50 * 50 * 5мм, длиной 2.5м.

для электрода из трубы d=60мм, длиной 2.5м.

Расчётное удельное сопротивление грунта (песок) определяется по справочным данным;

Ом/см

Выбираем в качестве заземлителей прутковые электроды. Сопротивление одиночного пруткового заземлителя определяется по формуле:

R_опр = 0,00227 ρ = 0,00227 ∙ 0,7 ∙10⁴ = 15,89 Ом

Принимаем размещение заземлителей в ряд с расстоянием между ними а = 5 м.

Определяем число заземлителей :

(2.20)

=6 шт