Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рассчитаем сопротивление трансформатора по формулам:

,

3.5 Расчет до точки К2

Так как сопротивления обмоток известны, можно определить результирующее сопротивление до второй точки короткого замыкания К2, аналогично точке К1:

,(3.9)

,

.

Ударный ток:

,(3.10)

.

Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах 115 кВ:

,(3.11)

.

3.6 Расчет до точки К3

Определим результирующее сопротивление до третьей точки короткого замыкания К3:

,(3.12)

.

.

Ударный ток:

,(3.13)

.

Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах 35 кВ:

,(3.14)

.

3.7 Расчет до точки К4

Определим результирующее сопротивление до четвертой точки короткого замыкания К4:

,(3.15)

.

.

Ударный ток:

,(3.16)

.

Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах 10 кВ:

,(3.17)

.

Расчет токов короткого замыкания представлен в приложение В.

4 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПОДСТАНЦИИ И РАЗРАБОТКА СХЕМ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

4.1 Расчёт максимальных токов основных присоединений подстанций

Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится на основании номинальных параметров оборудования.

Электрические аппараты выбираются по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, с его номинальным напряжением и током.

Расчет производится по следующим формулам:

Максимальный рабочий ток для питающих вводов подстанции, А:

, (4.1)

где - номинальная мощность трансформатора; - номинальное напряжение ступени кВ; - коэффициент, перспективы развития потребителей.

Максимально рабочий ток для вводов силовых трансформаторов, А:

, (4.2)

где -коэффициент перегрузки трансформатора.

Максимально рабочий ток для сборных шин переменного тока, А:

, (4.3)

где - коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам.

Максимальные рабочий ток фидера, А:

, (4.4)

где S_{max ф} – максимальная полная мощность передаваемая по фидеру, МВА.

Результаты расчетов максимальных рабочих токов для всех присоединений и расчетные выражения представлены в приложение Г.

4.2 Выбор сборных шин и токоведущих элементов

Для ОРУ-220кВ, ОРУ-110кВ и ОРУ-35 кВ, а также для ввода в здание ЗРУ-10 кВ применяем гибкие шины, выполненные проводом АС. Для ЗРУ-6 кВ применяем жесткие алюминиевые шины. Проверку и выбор сборных шин, проводим по методике, изложенной в [4].

Характеристики условий выбора сборных шин:

- По длительно допускаемому току, А.

, (4.5)

где I_доп – длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А;I_р.max – максимальный рабочий ток сборных шин, максимальные рабочие токи по присоединениям указаны в приложении Г, А.

- По термической стойкости, мм².

, (4.6)

гдеq_н – выбранное сечение, мм²;q_min– минимально допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм².

, (4.7)

гдеB_k– тепловой импульс тока КЗ, для соответствующей характерной точки подстанции, кА²∙с, велечины тепловых импульсов указаны в таблице 4.2;С – коэффициент, принимаемый в зависимости от материала шины,согласно [14], для алюминиевых шин при наибольших допустимых температурах, С = 98 А∙с^1/2/мм².

- По электродинамической стойкости, МПа.

, (4.8)

где σ_расч – расчетное напряжение в материале шин, МПа.

, (4.9)

где l – расстояние между соседними опорными изоляторами, по [5], l =1 м; а – расстояние между осями шин соседних фаз, по [5] принимаем, а =0,3 м; i_у – ударный ток трехфазного КЗ, кА, ударные токи указаны в приложении В;W – момент сопротивления шины, относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м³.

Момент сопротивления однополюсных прямоугольных шин при расположении их плашмя, находим по формуле из [3], м³.

, (4.10)

где b и h – соответственно толщина и ширина шины, м.

Гибкие шины по условию электродинамической стойкости не проверяются.

Принимаем к установке в ЗРУ-10 кВ шины прямоугольной формы из алюминиевого сплава, марки АД31Т 60x8, сечением 480 мм² и допустимым напряжением в материале σ_доп = 91 МПа, [6].

м³,

МПа.

Согласно условиям (4.5) (4.6) (4.7), используя материалы, изложенные в [6,7],произведем выбор и проверку сборных шин по присоединениям, результаты сводим в приложение Д.

4.3 Выбор и проверка выключателей

Выбор и методику расчета произведем по [8]. При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы.

Проверка проводится по:

1. По напряжению:

, (4.11)

где – номинальное напряжение выключателя, кВ; – рабочее напряжение распределительного устройства, кВ.

2. По длительно допустимому току:

, (4.12)

где – номинальный ток выключателя, А; – максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают выключатель, А.

3. По номинальному периодическому току отключения:

, (4.13)

где – номинальный ток выключателя по каталогу, кА.

4. По отключающей способности (по полному току отключения):

, (4.14)

где –номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе определяется для средних условий эксплуатации по кривым _ном = f(t_м) [9], – апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя, кА; – максимальный ток короткого замыкания, кА.

Апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя:

, (4.15)

где – минимальное время до момента размыкания контактов:

, (4.16)

где – минимальное время действия защиты, с; – собственное время отключения выключателя по каталогу, принимаем среднее значение.

5. По электродинамической стойкости:

– по предельному периодическому току КЗ:

; (4.17)

– по ударному току:

; (4.18)

где – пиковое значение предельного сквозного тока КЗ, кА; – ударный ток, кА.

Пиковое значение сквозного тока равно:

. (4.19)

6. По термической стойкости:

, (4.20)

где – предельный ток термической стойкости, равный , кА; – время прохождения тока термической стойкости, равное 3 с; – тепловой импульс тока КЗ, .

Величина теплового импульса:

, (4.21)

где -начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания, кА; – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ равная [7]; -время протекания тока короткого замыкания,с.

, (4.22)

где -время срабатывания релейной защиты, принимается для микропроцессорной защиты 0,03 с; -полное время отключениявыключателя, из паспортных данных на выключатель.

Приведем расчет для ввода автотрансформатора 110 кВ. Выбираем тип выключателя ВЭБ-110II-40/2500:

1. По напряжению:

.

1. По длительно допустимому току:

.

1. По номинальному периодическому току отключения:

.

1. По отключающей способности (по полному току отключения):

,

,

,

.

1. По электродинамической стойкости:

;

– по предельному периодическому току КЗ:

;

– по ударному току:

.

1. По термической стойкости:

,

,

Все необходимые условия выполняются, значит, выбор произведен правильно.

Результаты выбора выключателей представлены в приложении Е.

4.4 Выбор и проверка разъединителей

Разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Это необходимо, например, при выводе оборудования в ремонт в целях безопасного производства работ.

Выбор производим аналогично выбору выключателей, подобно формулам (4.11), (4.12), (4.13), (4.17), (4.18),(4.20), но без проверки по отключающей способности.

1. По номинальному напряжению:

,

где – номинальное напряжение, кВ; – рабочее напряжение распределительного устройства, кВ

.

1. По номинальному току:

,

где –номинальный ток, А; – максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают разъединитель, А

.

1. По электродинамической стойкости:

,

где – амплитудное значение предельного сквозного тока короткого замыкания, равное , кА; – ударный ток, кА

.

1. По термической стойкости

,

где –предельный ток термической стойкости, кА; –время прохождения тока термической стойкости, равное 3 с; –тепловой импульс тока короткого замыкания, кА²∙с

,

.

Результаты выбора и проверки сведены в приложение Ж.

4.5 Выбор измерительных трансформаторов тока

Измерительный трансформатор тока – трансформатор, предназначенный для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения.

Характеристики

Список файлов ВКР