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

Текст из файла (страница 4)

3.3.4 Расчет токов короткого замыкания до точки К₄

При выполнении расчётов токов КЗ в сетях с напряжением ниже 1000 В, необходимо учитывать активное сопротивление элементов цепи КЗ [6].

Предварительно необходимо рассчитать максимальный рабочий ток, вторичный ток трансформатора собственных нужд по формуле из 1], А.

(3.20)

где номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВ·А.

А

Трансформатор к шинам 0,4 кВ присоединяется кабелями, которые необходимо выбрать по условию из 1],

, (3.21)

где – максимально допустимый ток параллельно включенных кабелей, А; k_к – количество параллельно включенных кабелей; I_доп – длительно допускаемый ток для принятого сечения кабеля, А; n_к – коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения рядом проложенных кабелей.

Следовательно:

.

Из [8] выбираем кабель ААГ - 3185 мм² и нулевой жилой 70 мм² с алюминиевыми жилами, прокладываемый в земле.

Сопротивление кабеля Ом/км, Ом/км. Длину кабеля принимаем 35 м.

Расчетная схема замещения до точки К₄ будет представлена в следующем виде:

Рисунок 3.8 - Схема замещения до точки К₄

Результирующие индуктивное и активное сопротивления до точки КЗ в данном случае будут определяться из выражений:

, (3.22)

. (3.23)

Полное сопротивление ТСН определяем из формулы (3.5):

.

Активное сопротивление ТСН определим из выражения (3.6):

.

Тогда индуктивное сопротивление из (3.7):

.

Активное и индуктивное сопротивления кабелей соответственно определим из формул (3.8) и (3.9):

Тогда результирующие сопротивления найдем из выражений (3.22) и (3.23):

Следовательно, полное сопротивление:

Необходимо также произвести расчет постоянной времени _a и ударного коэффициента по форyмулам (3.15) и (3.14)

Далее аналогично предыдущим пунктам производим расчет токов короткого замыкания и результаты расчёта приводим в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты расчета токов короткого замыкания.

4 ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПОДСТАНЦИИ

Электрооборудование распределительных устройств всех видов напряжений по номинальным данным должно удовлетворять условиям работы как при номинальных режимах, так и при коротких замыканиях.

Все аппараты и токоведущие части электроустановок, выбранные из [4] по условиям их длительной работы при нормальном режиме, проверяют по режиму КЗ.

4.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

При выполнении расчета максимальных рабочих токов, принимается наибольший рабочий ток присоединения с учетом допустимой нагрузки длительностью не менее 30 минут. При выполнении расчета максимальных рабочих токов присоединений, учитывается возможность 1,5-кратной нагрузки трансформаторов в наиболее благоприятном режиме, увеличение токов параллельно включенных трансформаторов и линий в случае отключения одного из трансформаторов или линий.

Максимальный рабочий ток питающих вводов подстанции определяется по формуле из [1], А

, (4.1)

где k_тр – коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции; S_н.т. – номинальная мощность понижающего трансформатора, кВА; n – количество трансформаторов, подключенных к сборным шинам; U_н – номинальное напряжение на вводе подстанции, кВ.

Принимая n=2, k_тр = 1,5 и подставляя значения в формулу (4.1), определяем:

Максимальный рабочий ток сборных шин ОРУ – 220 кВ определяется по формуле из [1], А:

(4.2)

где k_р.н. – коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения; k_пер – коэффициент перегрузки.

Аналогично, максимальный рабочий ток сборных шин РУ-35 кВ:

Максимальный рабочий ток сборных шин ЗРУ-10 кВ:

Максимальный рабочий вводов понизительных трансформаторов определяется по формуле из [1], А:

, (4.3)

где – номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ.

Максимальный рабочий ток ввода трансформатора собственных нужд рассчитаем по формуле из [1], А:

, (4.4)

где U_н.ТСН.1 – номинальное напряжение первичной обмотки ТСН, кВ.

Тогда:

Максимальные рабочие токи фидеров районной нагрузки вычисляются по формуле из [1], А:

, (4.5)

где – максимальная мощность потребителя, кВ·А.

Тогда максимальный рабочий ток фидера 35 кВ:

Максимальный рабочий ток фидера районной нагрузки 10 кВ:

Результаты расчёта сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1  Максимальные рабочие токи основных присоединений понизительной подстанции.

4.2 Выбор токоведущих частей подстанции

Выбор и проверка оборудования на ПС 220 кВ «Этеркан» произведены на основании результатов расчетов электроэнергетических режимов в сети прилегающей к ПС 220 кB на 2020 год.

Согласно СТО 56947007-29.240.10.028-2009, оборудование подстанции должно быть выбрано по номинальному напряжению, максимальному длительному току присоединений, по отключающей способности и стойкости к токам короткого замыкания, при работе в нормальном режиме и режиме аварийных перегрузок.

К токоведущим частям электроустановки относятся сборные шины РУ различного напряжения, неизолированные токоведущие части и кабели, соединяющие электрооборудование, и аппараты со сборными шинами. Токоведущие части следует применять из недорогостоящих материалов – алюминия и стали. Для распределительных устройств, напряжением выше 220 кВ применяют гибкие шины из провода АС.

4.2.1. Проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов подстанции по термической устойчивости в режиме КЗ, необходимо вычислить величину теплового импульса, (кА)²с из [4] по формуле, (кА)²с

, (4.6)

где – периодическая составляющая сверхпереходного тока, кА; В_* – относительное значение теплового импульса; – постоянная времени цепи короткого замыкания, с; – время протекания тока короткого замыкания, с.

, (4.7)

где – время срабатывания основной защиты; – полное время отключения выключателя.

Для установок напряжением выше 1000 В с относительно малым активным сопротивлением =0,05 с.

Приведем пример расчета теплового импульса для РУ – 220 кВ.

Время протекания тока КЗ, с., из формулы (4.7) для выключателя ВГТ-220 кВ,

с.

Тогда тепловой импульс из (4.6)

(кА)²с

Аналогичные расчёты производим и для остальных распределительных устройств. Результаты расчётов сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Расчет теплового импульса

4.2.2 Выбор сборных шин и токоведущих элементов

Выбор сборных шин производится по условиям длительного режима работы и устойчивости в режиме КЗ, по методике изложенной в [1].

Шины проверяются по длительному допустимому току, А:

, (4.8)

где – длительно допустимый ток для выбранного сечения, А; – максимальный рабочий ток сборных шин, А.

По термической стойкости сборные шины должны удовлетворять условию, :

, (4.9)

где – выбранное сечение мм; – минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм²:

, (4.10)

где С – коэффициент, зависящий от материала шин, .

Для алюминиевых шин:

Характеристики

Список файлов ВКР