Кляшторный (1204533), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Основываясь на материале, изложенномв [4] можно принять следующее допущение. В тех случаях, когда t откл  3Та ,21тепловой импульс ВК (интеграл Джоуля) и термически эквивалентный ток КЗ допустимо определять по формулам, А2·с2  (tBк  Iпсоткл  Та ) ,(4.6)где Iпс– действующее значение периодической составляющей тока КЗ от эквивалентного источника энергии (системы), кА; Та – постоянная времени затуханияапериодической составляющей тока КЗ, с принимаем по [4]; tоткл – время отключения тока КЗ, с.Время отключения тока КЗ, с., рассчитаем по формуле, сt откл  t св  t ср  t рз ,(4.7)где tрз – время выдержки срабатывания основной защиты, с.; tсв – собственноевремя отключения выключателя с приводом, с; tср – собственное время срабатывания защиты, 0,1, с.Приведём пример расчета для ЗРУ-35 кВ.

Рассчитаем время отключения поформуле (4.7)t откл  0,05  0,1  1,5  1,65 с .Соответственно, ВК равняетсяBк  4,6032  (1,65  0,02)  35,383  106 А2  с ,Аналогично ведём расчет для всех РУ, а результаты сносим в таблицу Г.2(Приложение Г).224.3 Выбор сборных шин и токоведущих элементовПоскольку на проектируемой подстанции все РУ выполнены закрытоготипа, то все шины, включая вводы трансформатора, будут выполняться жесткими алюминиевыми шинами прямоугольного сечения.Характеристика условий выбора жестких шин:а. По длительно допускаемому токуIдоп  Iр.max ,(4.8)где I доп - длительно допустимый ток для выбранного сечения, А; Iр.max - максимальный рабочий ток сборных шин, А.б. По термической стойкостиq  q min ,(4.9)где q - выбранное сечение, мм2; q min - минимально допустимое сечение токоведущей части по условию её термической стойкости, мм2.Минимальное, по условию допустимой температуры нагрева в режиме КЗ, сечение шины, мм2Вк  106q min ,С(4.10)А  с1/2где С – принимаем по [4] в зависимости от материала шины для алю2ммминиевых шин и неизолированных алюминиевых шин, С=91,23А  с1/2мм 2.Согласно [5], все соединения внутри закрытого распределительного устройства 6…35 кВ, включая сборные шины, выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного или коробчатого сечения.

При токах до 3000А в закрытых распределительных устройствах 6…35 кВ применяются однополосные и двухполосные алюминиевые шины. При больших токах рекомендуются шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают лучшие условияохлаждения и меньшие потери от эффекта близости и поверхностного эффекта.Согласно [4], следует учесть, что при расположении шин прямоугольногосечения плашмя значения допустимых длительных токов I доп , приведенные в[4], должна быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8%для шин с шириной полос > 60 мм.Электродинамическая стойкость шин, укрепленных на опорных изоляторах,проверяется по механическому напряжению расч, возникающему в них при КЗ.Расчётное сечение в опасном сечении шины, Паσ расч  1,76 [i уд(3) ]2  l2aW 108 ,(4.11)где l – расстояние между опорными изоляторами, м; а – расстояние между осямишин соседних фаз, м; W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярно действию усилия, м3.Момент сопротивления однополосных прямоугольных шин при установке наребро определяется по формуле:W  0,167  h  b2 ,(4.12)где b и h – толщина и ширина шины, м.Допустимое напряжение [], зависящее от материала шины, находим по [5],для чистого алюминия марки АД31Т1, [] = 91 МПа.24По формуле (4.10) рассчитаем минимальное, по условию допустимой температуры нагрева в режиме КЗ, сечение шины для ЗРУ-35 кВ:35,383  106q min  65,4 , мм2.91Для сборных шин ЗРУ- 35 кВ максимальный рабочий ток рассчитан в таблице 4.1, Iр.max =40,5 А.Согласно ГОСТ 839–80 по [5] принимаем алюминиевые шины прямоугольного сечения размером 25  3 мм, допустимый ток для такой шины, при количестве одна полоса на фазу составляет I доп =265 А, следовательно, условиеIдоп  Iр max выполняется:265 А ≥40,5 А.Номинальное сечение шины составляет 75 мм2 что также больше рассчитанного минимального сечения шины, по условию допустимой температуры нагревав режиме КЗ, qмin=65,4 мм2.

Для ЗРУ-10 кВ а = 1 м, l = 1,5 м.По формуле (4.10) определим момент сопротивления однополосных прямоугольных шин при установке плашмя для ЗРУ-35 кВ:W  0,167  0,003  0,0252  0,313  106 м3 .По формуле (4.11) определим расчётное сечение в опасном сечении шины:11,717 2  1,52σ расч  1,76  108  17,37 МПа .1  0,313  106Следовательно, выбранные шины удовлетворяют всем условиям.25Произведем выбор шин для ЗРУ-10 кВ. По формуле (4.10) рассчитаем минимальное, по условию допустимой температуры нагрева в режиме КЗ, сечениешины для ЗРУ-10 кВ:16,676 106q min  44,9 мм2.91Для сборных шин ЗРУ- 10 кВ максимальный рабочий ток рассчитан в таблице 4.1, Iр.max =24,3 А.Принимаем алюминиевые шины прямоугольного сечения размером 20  3 ммдопустимый ток для такой шины, при количестве одна полоса на фазу составляетI доп =215 А, следовательно, условие Iдоп  Iр max выполняется:215 А ≥24,3 А.Номинальное сечение шины составляет 60 мм2 что также больше рассчитанного минимального сечения шины, по условию допустимой температуры нагревав режиме КЗ, qмin=44,9 мм2.

Для ЗРУ-10 кВ а = 0,25 м, l = 1 м.По формуле (4.12) определим момент сопротивления однополосных прямоугольных шин при установке плашмя для ЗРУ-35 кВ:W  0,167  0,003  0,022  0,2  106 м3.По формуле (4.11) определим расчётное сечение в опасном сечении шины:σ расч  1,76 3,92  120,25  0,2  106 108  5,354 МПа .Следовательно, выбранные шины удовлетворяют всем условиям.Результаты выбора шин для всех РУ сведены в таблице Г.3 (Приложение Г).264.4 Выбор выключателей[4] При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы.Характеристика условий выбора и проверки выключателей:- По месту установки (наружная или внутренняя);- По номинальному напряжению UномUном  U p.max ,(4.13)Iном  Iр.max ,(4.14)- По номинальному току Iном- По электродинамической стойкости:а) по действующему значению предельного сквозного тока КЗ:Iпр.скв  Iпо ,(4.15)где Iпр.скв – действующее значение предельного сквозного тока КЗ; Iпо –начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ:Iпо  1,1  I(3)к ,(4.16)б) по мгновенному значению предельного сквозного тока КЗ iпр.сквiпр.скв  i уд ,27(4.17)- По току включения:а) по действующему значению тока включения IвклIвкл  Iпо ,(4.18)б) по мгновенному значению тока включения iвклiвкл  i уд ,(4.19)- По термической стойкости:а) при t откл  t тер следует проверять условие:I2тер  t тер  Bk ,(4.20)б) при t откл  t тер следует производить проверку по условиям:I2тер  t откл  Вк ,(4.21)iа.ном  iaτ ,(4.22)Iоткл.ном  Iпτ ,(4.23)где I тер – ток термической стойкости выключателя (из паспортных данных выключателя); Iоткл.ном – номинальный ток отключения выключателя (из паспортных данных выключателя); Iпτ – периодическая составляющая тока КЗ в моментвремени (t= ); i aτ – апериодическая составляющая тока КЗ в момент времени (t= ); iа.ном – номинальная апериодическая составляющая тока КЗ в момент времени (t= ).28Номинальная апериодическая составляющая тока КЗ в момент времени (t= )определяется по формуле:iа.ном 2  β норм100 Iоткл.ном ,(4.24)где ном – номинальное относительное содержание апериодической составляющей тока отключения для времени τ определяем для средних условий эксплуатации [2] по кривым ном = f( ) или из паспортных данных выключателя.Апериодическая составляющая тока КЗ в момент времени (t = τ ) определяется по формуле, кАiаτ  2  I"  eτTa(4.25)где τ – минимальное время от начала КЗ до момента расхождения контактоввыключателя, с, определяемое по формуле, сτ  t з.мин  t св(4.26)где t св – собственное время отключения выключателя; t з.мин – минимальноевремя действия релейной защиты (принимается равным 0,01, с).Произведем выбор и проверку выключателя для ОРУ-35 кВ.Очевидно, необходимо подобрать выключатель на напряжение 35 кВ, при номинальном токе не менее IР.MAX = 40,5 А.

Принимаем выключатель ВБГЭ-3512,5/630 УХЛ1, номинальный ток которого IНОМ = 630А. Проверим выбранныйвыключатель по электродинамической стойкости:Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ(t=0) определим по формуле (4.14):29Iпо  1,1  4,603  5,063 кАПо формуле (4.15) неравенство выполняется, так как 12,5 кА>5,063 кА следовательно, выключатель удовлетворяет заданному условию. По мгновенномузначению предельного сквозного тока КЗ выбранный выключатель тоже проходит, так как неравенство iпр.скв  i уд выполняется 32 кА≥11,717 кА. Следовательно, выключатель по электродинамической стойкости проходит.Так как время отключения короткого замыкания в месте установки выключателя составило tОТКЛ = 1,65 с., а время термической стойкости исходя из паспортных параметров tТЕР = 3 с., следовательно, проверку по термической стойкостинеобходимо производить по пункту 6.2, так как t откл  t тер .

Зная, что ток термической стойкости проверяемого выключателя I тер =12,5 кА, приходим к выводучто условие (4.21) выполняется так как 468,75 МА2·с > 35,383 МА2·с.Для проверки по условию (4.22) определим номинальную апериодическуюсоставляющую тока КЗ в момент времени (t= τ ) по формуле (4.24). Согласно [6],для выключателя ВБГЭ-35-12,5/630 УХЛ1 ном=32%. Тогдаiа.ном 2 32 12,5  5,657 кА .100Для определения апериодической составляющей тока КЗ (4.25) в момент времени (t= τ ) необходимо по формуле (4.26) определить минимальное время отначала КЗ до момента расхождения контактов выключателя = 0,01 + 0.065=0,075 с,Тогда30iаτ  2  4,603  e0,0750,02 0,153 кА .Очевидно, что условие (4.20) выполняется, так как 5,657 > 0,153 кА.Выбранный выключатель удовлетворяет всем условиям.На все остальные присоединения ЗРУ-35 кВ устанавливает такие же выключатели ВБГЭ-35-12,5/630 УХЛ1, всего 3 шт.Для ЗРУ-10 кВ выключатели не выбираются, поскольку ниже будут выбираться комплектные распределительные устройства (КРУ).

Характеристики

Список файлов ВКР