ВКР Малашко Д.В. (1212373), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Распределительное устройство 6 кВ выполнено в закрытом исполнении с установленными масляными выключателями (МВ) типа ВМ -16 с приводами ПП – 61. Для вывода в ремонт, а точнее для создания видимого разрыва у МВ – 6 кВ в ЗРУ установлены разъединители 6 кВ типа РВ – 10 – 400. РУ 6 кВ имеет две секции шин которые в нормальном режиме работают раздельно (СМВ – 6 кВ связывающий две секции в нормальном режиме отключен). Количество отходящих фидеров 23. Три из них резервные. Кроме того на каждой из секций по вводному масляному выключателю 6кВ, по ячейке с трансформатором напряжения (ТН – 6 кВ) типа НТМИ – 6/0,1 для измерения уровней напряжений, сигнализации, питания зарядных устройств, подключения измерительных приборов, для питания цепей напряжения устройств релейной защиты. На данной подстанции они защищены предохранителями типа ПКТ – 10. Кроме того, на каждой секции по ячейки с трансформатором собственных нужд (ТСН) типа ТМ25 6/0,23, которые так же защищены предохранителями ПКТ – 10. Одна ячейка с секционным масляным выключателем (СМВ) и ячейка с секционным разъединителем. Для бесперебойного снабжения электрической энергией потребителей предусмотрено автоматическое включение СМВ-6 кВ (АВР) при исчезновении напряжения на одной из секции шин 6 кВ.
По данным учетной службы, характеристики потребителей подстанции ТП «СТ» представлены в таблице 1.1. Для дальнейших расчетов, определим полную мощность каждого потребителя и подстанции в целом, по формуле:
(1.1)
где Si – полная мощность i-го потребителя, кВА; Рi – активная мощность i-го потребителя, кВт; cos φi – коэффициент мощности i-го потребителя.
Расчет полной мощности каждого потребителя представлен в таблице 1.2.
Таблица 1.1 – Характеристика потребителей подстанции «СТ»
Номер фидера | Наименование потребителя | Максимальная мощность в зимний режимный день, МВа | Максимальная мощность в летний режимный день, МВа | Коэффициент мощности, cos φ | Категория |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Ф-3 | ДОК-1; ДОК | 1,08 | 0,10 | 0,65 | 2 |
Ф-8 | ЖБИ-2 | 0,04 | 0,00 | 0,75 | 2 |
Ф-9 | Нефтебаза,кирпичный завод №3 | 0,05 | 0,94 | 0,8 | 2 |
Ф-11 | Жил. масив | 0,86 | 0,37 | 0,8 | 2 |
Ф-12 | Краевой центр хокея "Амур" | 0,10 | 0,10 | 0,55 | 2 |
Ф-13 | Жил. масив | 0,24 | 1,30 | 0,8 | 2 |
Ф-14 | Краевой центр хокея "Амур" | 0,43 | 0,07 | 0,8 | 2 |
Ф-15 | 0,00 | 0,00 | 0,8 | 2 | |
Ф-16 | ЖБИ-2 | 0,07 | 0,00 | 0,8 | 2 |
Ф-17 | Жил массив, Дет.инфекц.б-ца | 1,97 | 1,26 | 0,75 | 2 |
Окончание таблицы 1.1
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Ф-27 | РЭС №2 | 0,38 | 0,20 | 0,8 | 2 |
Ф-29 | школа №7 | 3,07 | 1,35 | 0,65 | 2 |
Ф-31 | ЖБИ | 2,02 | 0,00 | 0,8 | 2 |
Ф-32 | Насосная"Прогресс" | 0,00 | 0,00 | 0,55 | 2 |
Ф-33 | Детская многопрофильная больница, КНС-18 | 0,36 | 0,00 | 0,75 | 2 |
Ф-34 | ДОК-1; ДОК | 1,08 | 0,00 | 0,8 | 2 |
Ф-35 | ЖБИ-2 | 0,04 | 0,10 | 0,75 | 2 |
Ф-36 | Нефтебаза,кирпичный завод №3 | 0,05 | 0,00 | 0,7 | 2 |
Ф-39 | Жил. масив | 0,86 | 0,94 | 0,8 | 2 |
Ф-40 | Краевой центр хокея "Амур" | 0,10 | 0,37 | 0,8 | 2 |
Ф-41 | Жил. масив | 0,24 | 0,10 | 0,8 | 2 |
Ф-42 | Краевой центр хокея "Амур" | 0,43 | 1,30 | 0,8 | 2 |
Итого | 10,668 | 5,689 | - | - |
1.2 Обоснование реконструкции подстанции «СТ»
На подстанции «СТ» установлены масляные выключатели: на ОРУ-35 типа ВТ-35; на ЗРУ-6 типа ВМ-16. Данные масляные выключатели 35 и 6 кВ, сейчас сняты с производства, существуют сложности с приобретение запасных частей к выключателям, кроме того, они морально устарели. В данный момент существуют сложности при регулировке приводов. Поэтому принимается решение о замене морально устаревших масляных выключателей типа ВТ-35 и ВМ-16 и приводов типа ПП-61 на более современные, вакуумные выключатели с электромагнитными приводами.
Поскольку, кроме замены выключателей необходимо увеличение мощности ТП, принимается решение заменить ОРУ-35 и ЗРУ-6 трансформаторной подстанцией на базе мобильного блок-контейнерного здания типа КТПБ 35 кВ, с двумя понижающими 35/6 кВ трансформаторами ТМ – 10000/35 мощностью 10000 кВА.
2 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
При эксплуатации электрических станций, подстанций и сетей достаточно часто возникают короткие замыкания.
Можно выделить несколько последствий к.з.:
1) Системная авария, вызванная нарушением устойчивости системы. Это наиболее опасное последствие коротких замыканий, оно приводит к значительным технико-экономическим ущербам.
2) Термическое повреждение электрооборудования, связанное с его недопустимым нагревом токами к.з..
3) Механическое повреждение электрооборудования, вызываемое воздействием больших электромагнитных сил между токоведущими частями.
4) Ухудшение условий работы потребителей. При понижении напряжения, например до 60...70 % от номинального, в течение 1 с и более возможна остановка двигателей промышленных предприятий, что в свою очередь может вызвать нарушение технологического процесса, приводящее к экономическому ущербу [1].
5) Наведение при несимметричных к.з. в соседних линиях связи и сигнализации ЭДС, опасных для обслуживающего персонала.
Расчеты токов к.з. необходимы для достижения следующих целей:
1) определения условий работы потребителей в аварийных режимах;
2) выбора аппаратов и проводников и их проверки по условиям электродинамической и термической стойкости;
3) проектирования и настройки устройств релейной защиты и автоматики;
4) сопоставления, оценки и выбора схемы электрических соединений;
5) проектирования и проверки защитных устройств;
6) определения влияния линий электропередачи на линии связи;
7) определения числа заземленных нейтралей и их размещения в ЭС;
8) выбора разрядников;
Токи к.з. с учетом действия устройств релейной защиты обычно существуют не значительное время, но их приходится тщательно рассчитывать и учитывать в виду того, что из-за термического и электродинамического воздействия возможны серьезные повреждения электрооборудования и проводников, ведущие к отказу основного оборудования электроустановок, авариям на подстанциях, а в худшем случае - и к системным авариям.
Расчет токов к.з. также необходим для выбора уставок релейной защиты и определения ее чувствительности.
Часто используемые формулы при расчете коротких замыканий [9, 10].
Мощность короткого замыкания, при сверхпереходном токе короткого замыкания i-ой точки, МВА
, (2.1)
где - базисная мощность, МВА;
- результирующее относительное базисное сопротивление до i-ой точки.
МВА.
Сверхпереходной ток трехфазного короткого замыкания, кА
, (2.2)
, (2.3)
где - базисный ток i-ой точки, А;
Базисный ток i-ой точки, кА
, (2.4)
Ударный ток i-ой точки, кА
, (2.5)
Ток двухфазного замыкания, кА
(2.6)
Ток однофазного замыкания, кА
, (2.7)
2.1 Расчет токов короткого замыкания до точки К1
На рисунке 2.1 приведена схема для расчета токов короткого замыкания.
Относительное сопротивление системы считаем по формуле: