Найдём сопротивление трансформатора по его номинальным характеристикам

4.5.15 Найдём сопротивление трансформатора по его номинальным характеристикам

4.5.15.1 Активное сопротивление трансформатора в относительных единицах r_*т по формуле (3.20) [10]

r_*т=DР_к.з./S_ном=3,1/160=0,0194,

где DР_к.з.=3,1 кВт – номинальные потери трансформатора при коротком замыкании по паспорту;

S_ном=160 кВА – номинальная мощность трансформатора.

4.5.15.2 Реактивное сопротивление трансформатора в относительных единицах х_*т

где u_к=6,5% - характеристика трансформатора.

4.5.15.3 Активное сопротивление трансформатора, приведенное к напряжению 0,4 кВ r_т

4.5.15.4 Реактивное сопротивление трансформатора, приведённое к напряжению 0,4 кВ х_т

4.5.16 Приведём активное сопротивление линии 6 кВ к напряжению 0,4 кВ

4.5.16.1 Коэффициент трансформации трансформатора n

n=U_ВН/U_НН=6000/400=15.

4.5.16.2 Активное приведённое сопротивлении линии r_S2^*

r_S2^*=r_S2/n²=0,1021/15²=0,00045 Ом.

4.5.17 Приведённое реактивное сопротивление составляет х_S2^*

х_S2^*₌х_S2/n²=0,1794/15²=0,0008 Ом.

4.5.18 Найдём сопротивление проводов, соединяющих трансформатор и РШ 0,4, принимая длину проводов l₃=20 м

4.5.18.1 Активное сопротивление проводов составляет r₃

r₃=r_o´l₃=0,261´0,02=0,00522 Ом,

где r_о=0,261 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля сечением жилы 120 мм² по таблице 2-65 [26].

4.5.18.2 Реактивное сопротивление линии х₃

х₃=х_о´l₃=0,08´0,02=0,0016 Ом,

где х_о=0,08 Ом/км – удельное реактивное сопротивление кабеля с алюминиевыми жилами согласно [10] на стр. 70.

4.5.19 Суммарное активное сопротивление с учетом сопротивления трансформатора r_S3

r_S3=r_S2^*+r_т+r₃=0,00045+0,0194+0,00522=0,02507 Ом.

4.5.20 Суммарное реактивное сопротивление в конце линии х_S3

х_S3=х_S2^*+х_т+х₃ =0,0008+0,062+0,0016=0,0644 Ом.

4.5.21 Результирующее сопротивление в конце линии z₃

4.5.22 Ток короткого замыкания в конце участка составляет I_к.з.3

4.5.23 По отношению х_S3/r_S3 =0,0644/0,2507=2,6 находим по номограмме на рис. 3.2 [10] ударный коэффициент k_у=1,3.

4.5.24 Ударный ток в конце линии составляет I_уд.3 по формуле (3.8) [10]

I_уд.3=Ö2´k_у´I_к.з.3=Ö2´1,3´3342=6144 А.

4.5.25 Найдём сопротивление линии электродвигателя Р_ном=45 кВт, принимая длину проводов l₄=15 м

4.5.25.1 Активное сопротивление проводов составляет r₄

r₄=r_o´l₄=0,447´0,015=0,0067 Ом,

где r_о=0,447 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля сечением жилы 70 мм² по таблице 2-65 [26].

4.5.25.2 Реактивное сопротивление линии х₄

х₄=х_о´l₄=0,08´0,015=0,0012 Ом,

где х_о=0,08 Ом/км – удельное реактивное сопротивление кабеля с алюминиевыми жилами согласно [10] на стр. 70.

4.5.26 Суммарное активное сопротивление на конце линии у двигателя r_S4

r_S4=r_S3+r₄=0,02507+0,0067=0,03177 Ом.

4.5.27 Суммарное реактивное сопротивление в конце линии х_S4

х_S4=х_S3+х₄ =0,0644+0,0012=0,0656 Ом.

4.5.28 Результирующее сопротивление в конце линии z₄

4.5.29 Ток короткого замыкания в конце участка перед двигателем составляет I_к.з.4

4.5.30 По отношению х_S4/r_S4 =0,0656/0,03177=2,06 находим по номограмме на рис. 3.2 [10] ударный коэффициент k_у=1,25.

4.5.31 Ударный ток в конце линии составляет I_уд.4 по формуле (3.8) [10]

I_уд.4=Ö2´k_у´I_к.з.4=Ö2´1,25´3168=5600 А.

4.6 Проверка выбранного оборудования на действие токов короткого замыкания

4.6.1 Сечения кабелей и проводов проверяются на термическую устойчивость к токам короткого замыкания по формуле (3.83) [10]

4.6.1.1 Минимальное сечение жилы кабеля, соединяющего проектируемую установку с РШ 6 кВ согласно (3.83)

s_мин=I_к.з.1´Öt_пр/с=19550´Ö0,7/85=192,4 мм²,

где t_пр=0,7 с – время действия защиты на рассматриваемом участке;

с=85 – коэффициент для кабелей с алюминиевыми жилами согласно стр. 87 [10];

отсюда видно, что выбранное сечение кабеля s=185 мм² не удовлетворяет условиям термической устойчивости, поэтому принимаем кабель с сечением жилы s=240 мм².

4.6.1.2 Проверка на термическую устойчивость сечения жилы кабеля, соединяющего РШ 6 кВ с силовым трансформатором, не производится, так как установленный на стороне высшего напряжения предохранитель предполагает мгновенное отключение в случае короткого замыкания.

4.6.1.3 Минимальное сечение жилы провода подключения трансформатора к РШ 0,4 кВ согласно (3.83)

s_мин=I_к.з.3´Öt_пр/с=3342´Ö0,4/85=25 мм²,

где t_пр=0,4 с – время действия защиты на рассматриваемом участке с учетом ступени селективности;

с=85 – коэффициент для кабелей с алюминиевыми жилами согласно стр. 87 [10];

отсюда следует, что выбранные провода сечением s=120 мм² являются термически стойкими.

4.6.1.4 Минимальное сечение жилы провода подключения электродвигателя согласно (3.83)

s_мин=I_к.з.4´Öt_пр/с=3168´Ö0,1/85=12 мм²,

где t_пр=0,1 с – собственное время действия выключателя;

с=85 – коэффициент для кабелей с алюминиевыми жилами согласно стр. 87 [10];

отсюда следует, что выбранные провода сечением s=70 мм² являются термически стойкими.

4.6.2 Высоковольтный выключатель ВМП10 проверяется на термическую устойчивость и динамическую стойкость

4.6.2.1 Проверка на динамическую устойчивость

I_уд.н.=64 кА > I_у1=52,53 А,

где I_уд.н.=64 кА – номинальный ударный ток выключателя.

4.6.2.2 Проверка на термическую устойчивость

I₁₀²´t₁₀=20²´10=4000 кА > I_к.з.²´t_пр=19,550´0,7=13,7 кА,

где I₁₀=20 кА – ток термической устойчивости в течение 10 секунд.