ВКР Гапоненко (Электроснабжение промышленно-жилого сектора с. Некрасовка), страница 6

Приведенные значения полных сопротивлений фидерных линий к основной ступени будут равны соответственно:

Определим приведенное значение сопротивления нагрузки к основной ступени:

Выполним преобразование последовательно включенных сопротивлений до результирующего на напряжении 10 кВ, причем сопротивления линий нагрузки и нагрузку рассчитаем как параллельно включенные:

Ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ равен (точка K₁):

Ударный ток КЗ для проверки аппаратуры на динамическую стойкость определим по выражению:

, (8.11)

где k_y – коэффициент, зависящий от соотношения расчетных индуктивного и активного сопротивлений (для сети 10 кВ принимаем k_y = 1,4).

Ток трехфазного КЗ на шинах 0,4 кВ равен (точки K₂ и K₃):

, (8.12)

Токи однофазного КЗ в сетях 0,4 кВ, необходимые для оценки чувствительности защиты и автоматики, рассчитывают по формуле:

, (8.13)

где U_ф – фазное напряжение сети, кВ; Z_т – полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус, Ом, которое зависит от мощности трансформатора и схемы соединения его обмоток; Z_л – сопротивление линии Ом.

Определим токи трехфазного КЗ на шинах 0,4 кВ ТП 1:

Определим токи трехфазного КЗ на шинах 0,4 кВ ТП 2:

Рассчитываем токи однофазного КЗ на линиях Л-1, Л-2, Л-3 для ТП 1:

Аналогичным образом рассчитываем токи КЗ на трансформаторных подстанциях ТП 2 и ТП 3 и полученные в ходе последующих расчетов результаты данные сводим в таблицу 8.4.

Таблица 8.4 – Токи короткого замыкания

Определим тепловой импульс при коротком замыкании для точки К₁ из выражения для напряжения 10 кВ:

Значение, согласно справочным данным для шин системы на высокой стороне подстанции = 1.

Продолжительность действия тока короткого замыкания определяется по выражению:

с.

Постоянную времени затухания апериодической составляющей контура короткого замыкания определим по выражению:

Для упрощения расчётов, примем согласно справочных данных для данного присоединения 10 кВ значение = 0,05 с.

Тогда, значение теплового импульса определиться:

9 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ПОДСТАНЦИЯХ

Выбор основного оборудования происходит по каталогу заводских данных таких аппаратов, которые будут работоспособными в условиях подстанции (КТП). Воздушный высоковольтный ввод комплектуется проходными изоляторами, штыревыми изоляторами, ограничителями перенапряжения. Также в комплект КТП входит выключатель нагрузки, через который подключены шины 0,4 кВ к трансформатору; ограничители перенапряжения для защиты от волн перенапряжения, набегающих со стороны ВЛ-0,4 кВ; автоматические выключатели с комбинированными расцепителями.

Выбираем электрооборудование подстанции ТП 1:

Определяем максимальный рабочий ток в цепи трансформатора с учётом допустимой перегрузки на 40% на высокой стороне:

Определяем максимальный рабочий ток в цепи трансформатора с учётом допустимой перегрузки на 40% на низкой стороне:

9.1 Проверка выключателей на стороне 10 кВ

Выполним проверку выбранного выключателя по следующим параметрам:

1. По напряжению.

U_уст≤ U_ном, (9.2)

где U_уст – напряжение сети, где предполагается установка выключателя; U_ном – номинальное напряжение выключателя (по каталогу).

2. По длительному току.

I_{раб.макс} ≤ I_ном, (9.3)

где I_{раб.макс} – максимальный рабочий ток; I_ном – номинальный ток выключателя (по каталогу).

Выключатели проверим:

На электродинамическую устойчивость к токам КЗ:

а) по действующему значению тока

I ′′ ≤ I_пр.с , (9.4)

где I˝ − начальное значение периодической составляющей тока КЗ; I_пр.с – действующее значение предельного сквозного тока КЗ (по каталогу);

б) по амплитудному значению тока

i_у ≤ i_пр.с , (9.5)

где i_у – ударный ток КЗ; i_пр.с – амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ (по каталогу).

Исходя из выше проведенных расчетов, принимаем:

U_уст=10 кВ, I_{раб.макс 1}= 20,2 А, I ′′₁=0,62 кА, i_у1=1,35 кА.

Характеристики высоковольтных вакуумных выключателей и номинальные значения сети представлены в таблице 9.1

Таблица 9.1 - Характеристика вакуумных выключателей 10 кВ

Таким образом, для данных параметров цепи вакуумные выключатели типа ВБТЭ-М-10 полностью подходят.

9.2 Выбор разъединителей 10 кВ

Разъединители предназначены для создания видимого разрыва в высоковольтных сетях при выводе электрооборудования в ремонт. Разъединители включают и отключают без нагрузки (предварительно цепь должна быть отключена выключателем). В отдельных случаях разрешается разъединителями выполнение операций под напряжением, что строго регламентируется Правилами технической эксплуатации.

Разъединители выбирают так же, как высоковольтные выключатели, но не проверяют на отключающую способность.

Выбираем разъединитель РЛНД-10 /400 У1. Разъединитель серии РЛНД-10 выполнен в виде трехполюсного, двухполюсного или однополюсного аппарата горизонтально-поворотного типа, каждый полюс которого имеет один поворотный и один неподвижный изоляторы, на которых расположена контактная система.

Разъединитель имеет один или два стационарных заземлителя.
Размыкаемые соединения главного и заземляющего контуров осуществляются через ламельные контакты, контактное нажатие в которых создается пружинами.