 |
Краткие теоретические сведения
|
|
|
|
Кабели и шины выбирают по номинальным параметрам (току и напряжению) и проверяют на термическую стойкость при коротком замыкании. Поскольку процесс короткого замыкания кратковременный, то можно считать, что все тепло, выделяемое в проводнике кабеля, идет на его нагрев.
При протекании тока короткого замыкания по кабелям, их токопроводящие жилы нагреваются, что в ряде случаев приводит к разрыву оболочек кабелей, разрушению концевых заделок, пожару в кабельных сооружениях и большим материальным потерям. Повышение температуры жил кабелей при коротком замыкании ведет к химическому разложению изоляции и резкому снижению ее электрической и механической прочности и, в итоге, - к аварии.
Максимально допустимые кратковременные превышения температуры при коротких замыканиях для силовых кабелей до 10 кВ принимаются с медными и алюминиевыми жилами: с бумажной пропитанной изоляцией 200 0С, с поливинилхлоридной и резиновой изоляцией 150 0С.
Задание
Проверить выбранный кабель линии электропередач по термической стойкости.
Проанализировать проделанную работу.
Необходимые данные для расчёта берутся из предыдущих практических работ №1, №2 и №3. Проверку на термическую стойкость осуществлять для кабельной линии в земле при коротком замыкании на шинах тяговой подстанции ТП1 в точке К1.
Порядок выполнения расчёта
Выбранное сечение проверяют на термическую стойкость от воздействия токов короткого замыкания (только кабельные линий проложенных в земле) по условию
(9)
где smin - минимальная площадь сечения по термической стойкости, мм2;
sкл - площадь сечения выбранного кабеля, мм2.
Минимально площадь сечение по термической стойкости smin, мм2, определяется по формуле
|
|
|
(10)
где I∞ - установившееся значение тока короткого замыкания, А;
tпр - приведённое время короткого замыкания от возникновения до отключения (суммарное время срабатывания защиты), принимаем 0,2 с;
С - термический коэффициент, соответствующий разности значений теплоты, выделенной в проводнике после и до короткого замыкания, для кабелей с медными жилами 141 Ас2/мм2, для кабелей с алюминиевыми жилами 85 Ас2/мм2.
Установившееся значение тока короткого замыкания, принимаем равное трёхфазному току короткого замыкания в Iкз(3), А, и определяется по формуле
(11)
где Z - полное сопротивление линии, Ом.
Полное сопротивление линии определяется по формуле Z, Ом
(12)
Пример выполнения расчёта
Необходимые данные для расчёта берутся из предыдущих практических работ №1, №2 и №3.
Проверку на термическую стойкость осуществлять для кабельной линии в земле при коротком замыкании на шинах тяговой подстанции ТП1 в точке К1.
Для кабельной линии в земле выбран кабель АСБ 3х50, Iдоп = 140 А, R0 = 0,64 Ом/км, Х0 = 0,09 Ом/км.
Полное сопротивление линии
Трёхфазный ток короткого замыкания
Минимальная площадь сечения по термической стойкости
Выбранный кабель термически устойчив.
По результатам расчёта практической работы выбранный для кабельной линии в земле кабель АСБ 3х50, Iдоп = 140 А термически устойчив.
Контрольные вопросы
1. Что происходит с кабелем при коротких замыканиях?
2. Максимально допустимые кратковременные превышения температуры при коротких замыканиях для силовых кабелей 10 кВ.
3. Как осуществляется проверка кабеля на термическую стойкость?
Практическая работа №5
Выбор защитно-коммутационного аппарата
Цель работы
Научиться выбирать выключатель высокого напряжения.
|
|
|
|
|
|
