Диплом РЗА ПС НПС-1 (1207287), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Произведем расчеты согласно формулы (1.41):
Определим реактивное сопротивление до третьей ступени, Ом:
. (1.42)
Произведем расчеты согласно формулы (1.42):
Определим активное сопротивление до третьей ступени, Ом:
(1.43)
Произведем расчеты согласно формулы (1.43):
Определим полное сопротивление до третьей ступени, Ом:
(1.44)
Произведем расчеты согласно формулы (1.44):
Определим трехфазный ток короткого замыкания в точке К3, кА:
(1.45)
Произведем расчеты согласно формулы (1.45):
Найдем однофазный ток короткого замыкания точки К3, кА:
, (1.46)
где
- полное сопротивление третьей ступени при однофазном коротком замыкании, Ом;
- суммарное активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности, равные
соответственно, Ом;
- соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности цепи, Ом.
, (1.47)
, (1.48)
. (1.49)
где
- активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора, равные 0,151 и 0,367 Ом. Для трансформатора мощностью 160 кВА и обмотками Y/Y-ͦ данные сопротивления отсутствуют;
- активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформатора тока, равные 0,00007 и 0,00005 Ом соответственно;
- активное и индуктивное сопротивления токовых катушек и контактов автоматических выключателей, равные 0,00041 и 0,00013 Ом соответственно;
- активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности шинопровода, равные по 0,008 Ом;
- активное сопротивление дуги в месте КЗ, равное 0,05 Ом.
Произведем расчеты согласно формул (1.47), (1.48), (1.49), (1.46):
,
,
Определим ударный ток точки К3, кА:
. (1.50)
Произведем расчеты согласно формулы (1.50):
где
- трехфазный ток короткого замыкания точки К3, кА.
Определим мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающего напряжения К3, МВА:
. (1.51)
Произведем расчеты согласно формулы (1.51):
| Таблица 1.4 – результаты расчетов токов КЗ | ||||||
|
|
|
|
|
|
| |
| К1 | 220 | 32,64 | 3,203 | 9,587 | 8,154 | 3248 |
| К2 | 10 | 1,134 | 9,696 | 24,67 | 470,03 | |
| К3 | 0,4 | 0,5 | 6,599 | 1385,64 | 3527,26 | 4,523 |
2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
Рисунок 2.1 – Схема для расчета максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
Определим максимальный рабочий ток на вводе опорной подстанции, А:
. (2.1)
где
- коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции, равный 1,5÷2;
- число трансформаторов, подключенных к сборным шинам;
- номинальная мощность понизительного трансформатора, МВА;
- номинальное напряжение ступени, кВ.
Определим максимальный рабочий ток на сборных шинах переменного тока, А:
. (2.2)
где
- коэффициент перегрузки трансформатора, фидера, равный 1,4÷1,5;
- коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам, равный 0,5÷0,7.
Определим максимальный рабочий ток на вводе трансформатора, А:
. (2.3)
где
- коэффициент перегрузки трансформатора, фидера, равный 1,4÷1,5.
Расчеты приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Максимальные рабочие токи присоединений подстанции
| Наименование потребителя | Расчетная формула |
|
| Питающий ввод 220 кВ |
|
|
| Сборные шины ОРУ-220 кВ |
|
|
| Ввод трансформатора 220 кВ |
|
|
| Ввод РУ-10 кВ |
|
|
| Фидер РУ-10 кВ |
|
|
Окончание таблицы 2.1
| Фидер РУ-10 кВ |
|
|
| Сборные шины РУ-10 кВ |
|
|
| Ввод ТСН1 |
|
|
| Ввод СН 0,4 кВ |
|
|
| Фидер СН 0,4 кВ |
|
|
| Шины СН 0,4 кВ |
|
|
2.2 Определение величины теплового импульса
Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме КЗ необходимо определить величину теплового импульса для всех распределительных устройств.
Пример расчета теплового импульса,
:
. (2.4)
где
- периодическая составляющая сверхпереходной ток, кА;
- время протекания тока короткого замыкания, с;
- время срабатывания основной защиты. Выбирается ступень селективности ∆t = 0,3... 0,5 с;
- полное время отключения выключателя, равное 0,1÷0,15 с;
- постоянная времени цепи тока короткого замыкания, с;
- синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с.
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Расчет теплового импульса
| Наименование РУ |
|
|
|
|
|
|
| ОРУ-220 кВ | 3,206 | 2,1 | 0,1 | 2,2 | 0,35 | 26,16 |
| РУ-10 кВ | 9,696 | 1,8 | 1,9 | 0,005 | 179,06 | |
| Фидер РУ-10 кВ | 1,5 | 1,6 | 150,85 | |||
| СН 0,4 кВ | 6,599 | 1,2 | 1,3 | 0,004 | 56,77 | |
| Фидер СН 0,4 кВ | 0,9 | 1 | 43,70 |
2.3 Выбор выключателей
При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы:
1. По напряжению:
(2.5)
где
- номинальное напряжение, кВ;
- рабочее напряжение распределительного устройства, кВ.
2. По длительно допустимому току:
(2.6)
где
- номинальный ток выключателя, А;
- максимальный рабочий ток присоединения, А.
3. По отключающей способности:
3.1. По номинальному периодическому току отключения:
. (2.7)
где
- номинальный ток выключателя по каталогу, кА;
- максимальный ток короткого замыкания, кА.
3.2. По полному току отключения:
. (2.8)
где
- номинальный ток выключателя по каталогу, кА;
- номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе;
- апериодическая составляющая тока к.з. в момент расхождения контактов выключателя, кА;
- максимальный ток короткого замыкания, кА.
. (2.9)
где
- время до момента размыкания контактов, с;
- минимальное время действия защиты, 0,01 с;
- собственное время отключения выключателя с приводом, с;
- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания;
- максимальный ток короткого замыкания, кА.
4. По электродинамической стойкости:
4.1. По предельному периодическому току:
. (2.10)
где
- эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з., равный
, кА;
- максимальный ток короткого замыкания, кА.
4.2. По ударному току:
. (2.11)
где
- амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., кА;
- ударный ток, кА.
5. По термической стойкости:
. (2.12)
где
- предельный ток термической стойкости, равный
кА;
- время прохождения тока термической стойкости, равное 3 с;
- тепловой импульс тока кз.,
.
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.3.
| Таблица 2.3 – Выбор выключателей | Условия проверки | I2T·tT≥BК, кА2 с | 7500 ≥ 26,16 | 7500 ≥ 26,16 | 1200 ≥ 179,06 | 1200 ≥ 150,85 | 3675 ≥ 43,70 |
| iПР С≥iУД , кА | 127 ≥ 8,154 | 127 ≥ 8,154 | 50,8 ≥ 24,67 | 50,8 ≥ 24,67 | 88,9 ≥ 3,527 | ||
| IПР С≥IК , кА | 127 ≥ 3,203 | 127 ≥ 3,203 | 50,8 ≥ 9,696 | 50,8 ≥ 9,696 | 88,9 ≥ 6,599 | ||
|
| 103,94 ≥ 6,4 | 103,94 ≥ 6,4 | 88,2 ≥ 63,62 | 36,78 ≥ 4,398 | - | ||
| IН отк≥,IК кА | 50 ≥ 3,203 | 50 ≥ 3,203 | 31,5 ≥ 9,696 | 20 ≥ 9,696 | 35 ≥ 6,599 | ||
| IН≥Iр мАКС , А | 2500 ≥ 262,43 | 2500 ≥ 98,41 | 2500 ≥ 2020,72 | 1000 ≥ 338,7 | 630 ≥ 228,84 | ||
| UН≥ UН, кВ | 220 ≥ 220 | 220 ≥ 220 | 10 ≥ 10 | 10 ≥ 10 | 0,4 ≥ 0,4 | ||
| Тип привода | ППВ-УЭТМ | ППВ-УЭТМ | БУ/TEL | БУ/TEL | Эл.привод+ ручной поворотный | ||
| Тип выкл-ля | ВЭБ-УЭТМ- 220 | ВЭБ-УЭТМ- 220 | BB/TEL-10-20/ 2500 У2 | BB/TEL-10-20/ 1000 У2 | ВА88-40 (хар.С t=12с) | ||
| Наименование РУ или присоединения | Питающий ввод 220 кВ | Ввод ВН тр-ра 220 кВ | Ввод РУ-10 кВ | Фидер РУ-10 кВ | Фидер СН 0,4 кВ | ||
2.4 Выбор разъединителей
Выбор разъединителя аналогичен выбору выключателя:
















