Узловая распределительная трансформаторная подстанция на 110/35/10 кВ - Выбор линии связи, рассчет токов кз

6. Выбор линии связи подстанции с энергосистемой.

Связь подстанции с энергосистемой производится воздушной двуцепной линией.

5.1 Токи линии в нормальном и аварийном режимах.
Ток линии в нормальном режиме составляет: Iном= 0,7*.
Iном= 0,7* = 147,1 А.

Ток линии в аварийном режиме составляет: Imax= 1,4*.
Imax= 1,4* = 294.3 А.

5.2. Сечение провода марки АС для одной цепи линии.

Средняя продолжительность использования максимальной нагрузки составляет:
Tmax.ср.= ; ч

Tmax.ср.=  = 5335 ч

Исходя из экономической плотности тока jэк. = 1 А/мм2 , сечение провода равно:
qэк. =
qэк. =  = 147.1 мм2
Imax= 294.3 А, что меньше Iдоп.= 450 А, для провода АС-150/19

7. Расчет токов трехфазного КЗ.

6.1 Расчетная схема.

Базисное напряжение в точках КЗ:
UK1=115кВ,
UK2=37кВ
UK3=10.5кВ

Номинальный ток, протекающий через точки КЗ в нормальном режиме: I’ном=
I’ном1== 8.04кА,  I’ном2== 26.42кА,  I’ном3== 88.08кА,

Величины базисных токов при Sбаз.=1000 МВА, Iб=

Iб1== 5,03кА, Iб2== 15,6кА, Iб3== 55,05кА

Схема замещения подстанции.

Приводим к базисным значениям сопротивления элементов схемы.

Энергосистемы
X*=xc*,  X*1=0,15*=0,094,  X*3=0,2*=0,18

Линии электропередач: x* = xуд. * l *
x*2 = 0,4 *50*  = 1,51;   x*4 = 0,4 *45*  = 1,36

Трансформатор: x*=
Xтв%=0,5*(Uквн% + Uквс% - Uксн%)
Xтс%=0,5*(Uквс% + Uксн% - Uквн%)
Xтн%=0,5*(Uквн% + Uксн% - Uквс%)

Xтв%=0,5*(17,5 + 10,5 – 6,5) = 10,75
Xтс%=0,5*(10,5 + 6,5 – 17,5) = 0,25
Xтн%=0,5*(17,5 + 6,5 – 10,5) = 6,75

Откуда x*5= = 2.7;  x*6= = 0.063; x*7= = 1.7

Производим преобразование семы замещения, определяем ударный ток, периодическую составляющую тока КЗ, импульс квадратичного тока.

Упрощаем схему относительно точки К1.

Где X*8 = X*1+X*2 =0.094+1.51=1.6;   X*9=X*3+X*4 = 0.18+1.36=1.54; результирующее сопротивление составит X*8_9= (X8*X9)/( X8+X9)=0.78

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ составит:
Iп.о.=  * Iб.1 =  * 5,04 = 6,46 кА
Ударный ток приКуд.=1,608, для линии 110кВ, составляет
iу=*Iп.о.*Kу= 1,41*6,46*1,608= 14,65 кА,

Импульс квадратичного тока Вк=Iп.о.2 * (tоткл.+ Та), где справочно tоткл=2c, Та=0,02 с.
Вк=6,462*(2+0,02) = 84,3 кА2 *с.

В точке К1 m===0,8 < 1, отсюда Iпt=Iпо=6,33 кА

Аналогично для точки К2 получаем:

X*11= X*8_9+ X*5+ X*6 = 0.78+2.7+0.063 = 3.54;
Iп.о.=  * 15,6 = 4,4 кА; iуд.=1,41*4,4*1,608 = 9,98 кА;
Аналогично Bк=4,42 * (1,5+0,02) = 20,38кА2*c, m== 0.17 < 1, т.е. Iпt=Iпо=4,4кА

Преобразуем схему относительно точки К3:

Результирующее сопротивление цепи X*12= X*8_9+ X*5+ X*7 = 0.78+2.7+1.7=5.18

Iп.о.=  * 55,05 = 10.63 кА; iуд.=1,41*10.63*1,608 = 24,1 кА;

Аналогично Bк=10,62 * (1+0,02) = 114,6кА2*c,  m== 0.12 < 1, т.е. Iпt=Iпо=24,1кА