Пояснительная записка (1212385), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Хв, Хн– сопротивление обмоток трансформатора, Ом.2Uk.в.н UномXв  0.125100 Sном(3.1.)2Uk.нн1.нн2 UномXн  1.75Sном100(3.1.)210.5 110Xв  0.125 4.963100 32Ом215 110Xн  1.75 99.258100 32ОмДля расчета КЗ для точки К2, необходимо привести найденныесопротивления для напряжения соответствующей ступени:2 6 X'к  7.136   0.021 Ом 110 2 6 X'в  4.963   0.015 Ом1102 6 X'н  99.258   0.295 Ом 110 Сопротивление до точки К3:17Xк3  0.021  0.015  0.295  0.331Ом.Трехфазный ток короткого замыкания в точке К3:I (3)к3 Ik3 U ст3,3  X к3(3.1.)60003 10 10.466 кА3 0.331Ударный ток:i уд3  2  I (3)к3  К удiуд3 Мощность трехфазного2 10.466 1.8  26.642 кА(3.1.).короткого замыкания на шинах низкогонапряжения:Sк3  3  U ст3  I (3)к3Sk3 3 6 10.466  108.766 МВА18(3.1.)4. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ РАБОЧИХ ТОКОВРасчет максимальных значений рабочих токов основных присоединенийподстанцииосуществляется,согласнономинальныхпараметровоборудования.Электросиловое оборудование выбираются по условиям длительногорежима работы методом сравнением наибольшего длительного рабочего токафидера и рабочего напряжения, с его номинальным (рабочим) напряжениеми током [4].Для корректного расчёта используем составленную схему основныхприсоединений подстанции с указанием рабочих токов и их направлениями.Расчетная схема представлена на рисунке 5.1.Рисунок 4.1– Схема для расчета максимальныхЗначений рабочих токов основных присоединений подстанцииРасчет производится по следующим формулам:Максимальный рабочий ток вводов 110 кВ подстанции:19I Р.MAX K ПР  n  SНОМ.Т,3  UН(4.1)где SНОМ.Т – номинальная мощность силового трансформатора, ВА; K ПР –коэффициент перспективы развития потребителей равный 1,3 [4]; n –количество трансформаторов, устанавливаемых на подстанции; U Н –номинальное напряжение питающего ввода.Максимальный рабочий ток на обходной системе сборных шин:I Р.MAX K ПР  K РН  n  SНОМ.Т,3  UН(4.2)где K РН – коэффициент распределения нагрузки по шинам первичногонапряжения равный 0,7 [4];Определим максимальный рабочий ток на вводе трансформатора:I Р.MAX K ПЕР  SНОМ.Т,3  UН(4.3)где K ПЕР – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора равный1,5[4];20Таблица 4.1 – Максимальные значения рабочих токовНаименованиепотребителяI P.MAX К ПР  n  S HOM .T3 U HПитающие ввода571.05 A110 кВВвод силовоготрансформатора117,57 AТДН 16000Ввод силовоготрансформатора235,139 AТРДН 32000Ввод низшегонапряжения2001.4 A6 кВCистема СШ1077.7 A6 кВФидера 6 кВ2300 AТСН 6/0,453.9 A215.

ВЫБОР ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ5.1 Определение теплового импульсаВо избежание повреждения оборудования в аварийных ситуациях,необходимо провести проверку электрооборудование и токопроводящихэлементов по термической устойчивости (нагреву) в режиме КЗ. Дляпроведения проверки определяем величину теплового импульса:Вk  I2КЗ  (t к  Ta ),(5.1)где Ta – постоянная времeни затyхaния апериoдической составляющей токакороткого замыкания равная 0,01  0,045 с [9]; t к – время прохождения токаКЗ, с.Время прохождения тока КЗ:tк  tз  tв ,(5.1)где t в – полное время отключения силового выключателя, с, t з – времясрабатывания основной защиты, с.Определим тепловой импульс для РУ 110 кВ:Bk  8.9  0.8  0.01  7.209 кА *с.222Таблица 5.1 – Определение значений теплового импульса.НаименованиепотребителяТипустройIКЗ ,tз , скАства, tв ,tк ,ссПитающий ввод110 кВВводтрансформатораТДН-16000ВводОРУ1108,9000,30,50,8Ta , сВk ,кА 2  с0,017.20,057.560,057.560,059.310,018.7750,018.7750,018.7750,057.2170,016.7990,016.799кВтрансформатораТДН-32000Ввод6 кВ(I)Система шин (I) 6кВКРУНФидер (I)6 кВ13.4790,270,370,646 кВТСН 10/0,4Ввод(II)6 кВСистема шин (II)КРУН6 кВ6 кВ10.4660,27Фидер (II)6 кВ230,370,645.2 Выбор шин5.2.1 Условия выбора и проверки жестких шинСогласно нормативно-технической документации, ошиновка открытыхРУ выполняется гибкими проводами или жесткими шинами.

Однакопоследнее время наблюдается тенденция даже в установках сверхвысокогонапряжения применять жесткую ошиновку, преимуществами которойявляются: значительно меньшие изоляционные расстояния от токоведущихчастей до земли; уменьшение расстояний между фазами за счет уменьшенияразмеров собственно токоведущих частей (не нужно расщепления проводовдля повышения коронного напряжения). Оба этих преимущества даютвозможность резко сократить размеры дорогих открытых РУ высокого исверхвысокого напряжения.Дополнительные преимущества жесткой ошиновки заключаются вповышении надежности по сравнению с гибкой, обусловленном отсутствиемпостоянных механических напряжений от натяжения проводов (возможностиих обрыва); возможностью применения сварных присоединений вместоменее надежных прессуемых зажимов гибкой ошиновки; облегчениемремонта и чистки опорных изоляторов и меньшей опасностью аварийныхремонтов; лучшей обозреваемостью жестких шинных конструкций, чтоочень важно для безопасности обслуживания.Все эти преимущества жесткой ошиновки, ведущие к повышениюнадежности эксплуатации, позволяют рекомендовать этот тип ошиновки длясамого широкого применения в ОРУ высоких и сверхвысоких напряжений,вплоть до 1150 кВ.24На современных мощных электростанциях для соединения генераторов странсформаторами или генераторов и трансформаторов с соответствующимиРУ, а также в установках собственных нужд применяют экранированныетокопроводы, обладающие высокой надежностью и долговечностью.

В рядеслучаев они позволяют значительно удешевить конструкцию РУ.Во всех установках напряжением 110 кВ и выше по условиям короныприменяются шины только круглого сечения. Условия выбора жестких шинОРУ по существу ничем не отличаются от условий выбора шин для ЗРУ.Добавляется лишь требование обязательной проверки выбранного сеченияшин на корону.1) Сечение шины (проводов) выбирается с учетом допустимого тока:I доп  I Р.MAX ,(5.2)2) Проверка на термическую стойкость:q  q min ,(5.2)где q min – минимальный размер сечения, термическое устойчивое при КЗ, мм2.Минимальное сечение, при котором протекание тока КЗ не вызоветперегрев и повреждение, находится по формуле:q minBk  106,C(5.2)где Bk – тепловой импульс, кА 2  с ; С – коэффициент, учитывающийотношение максимально допустимой температуры и температуры принормальном режиме251Ас 2работы, значение которой для алюминиевых шин равно 88,для медныхмм 21Ас 2шин 171.мм 23)Проверкапоусловиюотсутствиявозникновенияэффектакоронирования.0,9E 0  1,07E ,(5.2)где E0 – максимальное значение начальной критической напряженностиэлектрического поля, при которой возникает коронирование, кВ/см.1/ 2E 0  30,3  m  (1  0.299 / rпр),(5.2.)где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода(для многопроволочных проводов равный 0,82); rпр – радиус провода, см; E –напряжённость электрического поля около поверхности провода, кВ/см.E0,354  U,кВ / см ,rпр  lg Dср / rпр(5.2.1.6)где Dср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см, U –линейное напряжение, кВ.При горизонтальном расположении фаз:Dср  1,26  D ,26(5.2.)где D – расстояние между соседними фазами, для сборных шин принятырасстояния между проводами разных фаз 150 см и 400 см для напряжения110 кВ .В качестве жестких шин был выбран вариант «Ошиновка жесткая 110 кВ(УХЛ1) с гибкими спусками (рисунок 7.1) на вводах РУ 110 кВ.

Условияпроверки:1) По допустимому току. Согласно паспортным данным, рабочий токшины – 2000 А.2000 А ≥ 571.05 А2) Потермическойстойкости.Согласнопаспортнымданным,номинальный кратковременный выдерживаемый ток (ток термическойстойкости) – 40 кА.40 кА ≥ 8.9 кА3) по условию отсутствия коронирования:E0  30.3 0.82  1 E 0.299   31.995 кВ/см0.5 1.08 0.354 110 15.035 кВ/см 1.26 189 0.48 ln  1.08 0.9 · 31.995 кВ/см ≥ 1.07 · 15.035 кВ/см2728,8 кВ / см  16,53 кВ / см .Все условия выполняются.Таблица 5.2 – Выбор ошиновки 110 кВ.КлассНаименованиеРУНапряженияРезулI доп Проверка поI Р.MAX ,термическойАстойкостиПроверка поэлектродинамической0,9E0 ьтат1, 07E,выбокВ/смстойкостишинкВВвод РУ110 кВВводТДН-160001102000  571,05102 кА ≥ 8.9 кА1102000  117,57102 кА ≥ 8.9 кА.1102000  235.14102 кА ≥ 8.9 кА.102 кА ≥ 22.6кА102 кА ≥ 22.6кА28,8  16, 53ТРДН3200028кАСоотв28,8  16, 53СоотвВвод102 кА ≥ 22.6ра28,8  16, 53СоотвТаблица 5.2 – Выбор ошиновки 6 кВ производства «Таврида Электрик»НаименованиеРУI доп КлассНапряженияI Р.MAX ,кВА62500А≥2001АВвод 6 кВСистема шин6 кВПитающийфидерТСН 10/0,4q  qmin ,мм21600≥17.8461600А≥1077.7А 1000≥17.3А61600А≥1077.7А 1000≥17.3А61000А≥53.9А600≥17.3А доп Результат расч ,выбораМПАшин280  0,072244  0,115244  0,008206  0,32соотвсоотвсоотвсоотв5.3 Выбор изоляторовДляосуществлениянадежногокрепленияжесткойшиныраспределительных устройств используются опорные изоляторы (шинныеопоры)Характеристика условий выбора опорных изоляторов:– по номинальному напряжению:U НОМ  U раб ,(5.3.)где U НОМ – наибольшее рабочее напряжение изолятора, кВ; Uраб –рабочеенапряжение РУ, кВ.– по допускаемой нагрузке:F  0,6  Fразр ,29(5.3.)где F – сила действующая на изолятор при КЗ, Н; Fразр – разрушающаянагрузка на изгиб изолятора, Н.Сила, действующая на изолятор при КЗ:Fразр  0,176  i 2уд  l  a .(5.3.)Мною был выбрана шинная опора ШО-110-УХЛ1 производства ЗАО"ЗЭТО" (рисунок 7.3), который проверяется по заданным условиям:– по номинальному напряжению:110 кВ ≥ 110 кВ– по допускаемой нагрузке.

Согласно паспортным данным минимальнаяразрушающая нагрузка изоляторов на изгиб равна 4000 Н:2Fразр  0.176 22.656  1 0.25  22.585 Н4000 Н ≥ 22.585 НВсе условия выполняются.30Таблица 5.3.1 – Выбор изоляторовНаименование РУТипизолятораВвод РУШО-110-110 кВУХЛ1Ввод 6ИО6/3.75кВУХЛСистемаИО6/3.75шин 6 кВУХЛПитающий фидер 6кВИО6/3.75УХЛТСНИО6/3.7510/0,4УХЛРазр.UНОМ ,нагрузкакВна изгиб,U НОМ  U рабкВF  0, 6  FразбРезул,НьтатF,Н1104000110≥ 110.4000≥ 22.585соотв637506 ≥ 6.3750 ≥ 31.231соотв637506 ≥ 6.3750 ≥ 31.231соотв637506 ≥ 6.3750 ≥ 31.231соотв637506 ≥ 6.3750 ≥ 31.231соотв315.4 Выбор выключателейВыбор силовых выключателей, а также их методику расчёта произведем по[4].

При выборе силовых выключателей его паспортные данные сравнивают срасчётными условиями работы. Проверка проводится по:1) По напряжению:U НОМгде U НОМРУВ U НОМРУ ,(5.4.)– рабочее напряжение распределительного устройства, кВ,U НОМ В – номинальное напряжение выключателя, кВ.2) По длительно допустимому току:I Н  I Р.МАХ ,(5.4.)где I Р.МАХ – максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливаетсявыключатель, А, IН – номинальный ток выключателя, А.3) По номинальному периодическому току отключения:IНОМ.ОТКЛ  Iк(3) ,(5.4.)где IНОМ.ОТКЛ – номинальный ток выключателя, согласно каталога, кА.4) По отключающей способности (по полному току отключения):2  I НОМ.ОТКЛ  (1  н )  2  (Iк(3)  i at ) ,(5.4.)где I (3)к –максимальный ток короткого замыкания, кА, н – номинальное32значениеотносительногосодержанияапериодическойсоставляющейвотключаемом токе; iat –апериодическая составляющая тока КЗ в моментрасхождения контактов выключателя, кА.Апериодическая составляющая тока КЗ в момент коммутации:iat  2  I(3)к еТа,(5.4.)где  –минимальное время до момента размыкания контактов:  t 3.min  t в ,(5.4.)где t в – среднее значение собственного времени отключения выключателя покаталогу, t 3.min –минимальное время действия защиты, с;5) По электродинамической стойкости– по предельному периодическому току КЗiпр.с  Iк(3) ,(5.4.)iпр.с  i уд ,(5.4.)– по ударному току:где i уд –ударный ток, кА; iпр.с – пиковое значение предельного сквозного токаКЗ, кА.Пиковое значение сквозного тока равно:33iпр.с  2,54  IНОМ.ОТКЛ ,(5.4.)6) По термической стойкости:IТ2  t Т  Вk .(5.4.)где Вk – тепловой импульс тока КЗ, кА 2  с ; IТ2 – предельный ток термическойстойкости, равный IНОМ.ОТКЛ , кА; t Т –время прохождения тока термическойстойкости, равное 3 с.Выбран выключатель ВГТ-110 кВ (УХЛ1) производства «ЗЭТО» (рисунок6.4), проверяется по заданным условиям:1.

Характеристики

Список файлов ВКР