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

Текст из файла (страница 2)

(1.2)

Коэффициент загрузки трансформатора в период максимума нагрузки находим по формуле

(1.3)

где полная максимальная мощность потребителя, кВА; номинальная мощность трансформатора, кВА.

Проверка выбранного понижающего трансформатора исходя из условия аварийного режима, кВА

(1.4)

где номинальная мощность трансформатора, кВА; максимальная полная мощность трансформаторов с учётом (ТСН), кВ А.

Произведём расчёт загруженности понижающих трансформаторов и выберем наиболее подходящие трансформаторы для данной подстанции.

Максимальная полная мощность потребителей с учетом мощности трансформаторов собственных нужд (ТСН), кВА:

По условию (1.2) находим мощность, приходящуюся на один трансформатор при их параллельной работе, кВА:

Коэффициент загрузки трансформатора в период максимума нагрузки

Устанавливаем трансформаторы ТМ – 1000/35. Проверяем выбранный понижающий трансформатор по условию (1.4), кВА^

В результате расчётов видно, что выбранный трансформатор полностью соответствует всем условиям, применимым при выборе понизительных трансформаторов.

1. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ) [2] для выбора проводников и электрических аппаратов по электродинамической и термической стойкости при коротких замыканиях предварительно должны быть выбраны исходная расчётная схема, расчётная точка КЗ, расчётный вид КЗ и расчётная продолжительность КЗ.

Расчётным видом КЗ при проверке выбранных проводников и электрических аппаратов электроустановок напряжением 110 кВ и выше является трёх– или однофазное КЗ, в электроустановках свыше 1 кВ вплоть до 35 кВ – трёхфазное КЗ. Для определения токов КЗ этих режимов на основании схемы внешнего электроснабжения, исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений ТП-35/10/0,4 кВ составляется структурная схема (рисунок 2.1 ).

Рисунок 2.1 – Структурная схема

подстанции

1. Расчёт тока короткого замыкания в точке К1

За исходные данные для расчета принимаем сопротивление КЗ на шинах 35 кВ подстанции Тында которая находится на расстоянии 50 км от п/ст Беленькая X=7,643 Ом.

Рисунок 2.2 – Схема замещения для

расчета токов к.з. до точки К1

где Х _с , X_л , – индуктивные сопротивления системы, линии высокого напряжения. R_л , – активные сопротивления линии высокого напряжения.

Расчет токов короткого замыкания выполняется в системе именованных единиц.

Индуктивное сопротивление системы определяется по выражению [3,4,5,6], Ом:

(2.1)

где U_С.Н. – средне - номинальное напряжение ступени короткого замыкания; мощность короткого замыкания, МВА.

Находим сопротивление системы по формуле (2.1), Ом

.

Активное сопротивление линии электропередачи высокого напряжения, Ом

(2.2)

Реактивное сопротивление линии высокого напряжения, Ом

(2.3)

где L=50 – длина линии электропередачи , км; r₀ , x₀ –удельные активные и индуктивные сопротивления провода АС-95, Ом/км [7,8].

R_л = 0,391·50=16,5.

X_л =0,33·50=19,55.

Результирующее сопротивление до точки короткого замыкания К1, Ом:

(2.4)

Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания в т. К1 определяется по выражению [3,5,6 ],А

(2.5)

Ток двухфазного короткого замыкания определяется по формуле, А

(2.6)

1. Расчёт тока короткого замыкания в точке К2

Схема замещения представлена на рисунке

Для данного типа ОРУ принимаем трансформатор . ТМ 1000/35.

Характеристики ТМ–1000/35:

- номинальная мощность…………………………….…... кВА;

- номинальное напряжение обмотки ВН……………….. кВ;

- номинальное напряжение обмотки НН……………….. кВ;

- потери холостого хода…………………………………. кВт;

- потери короткого замыкания…………………………... кВт;

- напряжение короткого замыкания…………………….. %;

- ток холостого хода……………………………………… %.

Рисунок 2.3 – Схема замещения для точки К2

Активное сопротивление трансформатора R_Т [3,4,5,6], Ом

, (2.7)

где ∆P_к.з. – потери короткого замыкания трансформатора, кВт ; U_с.н. – средне-номинальное напряжение обмотки высокого напряжение трансформатора, кВ; S_н - номинальная мощность трансформатора, МВА.

Сторона высокого напряжения, Ом

,

Сторона высокого напряжения, Ом

,

где ∆P_к.з. – потери короткого замыкания трансформатора, кВт ; U_с.н. – средне-номинальное напряжение обмотки высокого напряжения трансформатора, кВ; S_н - номинальная мощность трансформатора, МВА.

Индуктивное сопротивление трансформатора, Ом

, (2.8)

где U^%_к.з. - напряжение короткого замыкания трансформатора, % .

Сторона высокого напряжения, Ом:

,

Сторона низкого напряжения, Ом

,

Приводим активное и реактивное сопротивление к точке К₂ [3,6],Ом

(2.9)

(2.10)

Вычисляем общее сопротивление линии в точке К₂ по формуле(2.4 ), Ом

Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания в т. К2 определяется по выражению (2.5), А

Ток двухфазного короткого замыкания определяется по формуле (2.6), А

Максимальное значение полного тока – ударный ток возникает в сети примерно через 0,01 с после начала процесса короткого замыкания. При этом считается, что периодическая составляющая тока не претерпевает существенных изменений и остается равной, как и в начальный момент. При этом учитывается лишь затухание апериодической составляющей тока короткого замыкания. На основании этого ударный ток определится [3,5,6], А

, (2.11)

где k_у - ударный коэффициент, определяемый по выражению:

, (2.12)

где Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, которая может быть определена по формуле:

, (2.13)

где Х_рез., R_рез. – соответственно результирующие (суммарные) индуктивные и активные сопротивления до точек К.З. ( т.т. К1 и К2): ω= 2πƒ– угловая частота, (ƒ=50 Гц). Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей трех-

фазного тока короткого замыкания находится по формуле(2.13),

w = 2·π·f = 2·3,14·50 = 314.

Сторона высокого напряжения, Ом:

R_∑1 = R_л = 16,5,

X_∑1 = X_л + X_c1 = 19,55 +7,643 = 11,655.

(2.14)

Сторона низкого напряжения, Ом

R_∑2 = R_*л + R_т2 = 1,63 +1,4762 =3,1,

X_∑2 = X_*л + X_c2 + X_т2 = 1,93+ 0,147 + 0,7865 =3,4,

Найдем ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания по формуле (2.12):

Для стороны высокого напряжения,

Для стороны низкого напряжения,

Ударный ток вычисляется по формуле, учитывающей ударный коэффициент:

Для стороны высокого напряжения:

Для стороны низкого напряжения:

1. Выбор трансформатора собственных нужд

_{Требуемая мощность для питания собственных нужд переменного тока определяем суммированием присоединённой мощности всех потребителей.}

Согласно суточным замерам максимальных зимних нагрузок ТП-35/10 кВ суммарная полная потребляемая мощность по фидерам двух трансформаторов собственных нужд (ТСН) равна .

Расчётная мощность собственных нужд определяется по формуле, кВА

(2.15)

Находим мощность ТСН, кВА

Кроме того, необходимо знать мощности для питания аккумуляторной батареи, зарядно-подзарядного устройства и обогрева выключателей, а также с перспективой на увеличение потребителей.

Ввиду всех этих условий выбираем трансформатор типа ТМ–250/10/0,4. На подстанции устанавливают два трансформатора собственных нужд, один находится в работе, а другой в холодном резерве.

Характеристики ТМ–250/10:

- номинальная мощность…………………………….…...Sн=250 кВА;

- номинальное напряжение обмотки ВН……………….. кВ;

- номинальное напряжение обмотки НН………………..Uнн=0,4кВ;

- потери холостого хода………………………………….Рх=0,65кВт;

- потери короткого замыкания…………………………...Рк=3,1кВт;

- напряжение короткого замыкания……………………..uк=4,5%;

- ток холостого хода……………………………………….i=2,3%.

1. Выбор кабельной линии собственных нужд

Выбор кабеля произведём по максимальному длительному рабочему току вторичной обмотки ТСН [9], который определяем по формуле, А:

(2.16)

где – номинальная мощность трансформатора собственных нужд; – коэффициент перегрузки кабеля; = 1,5.

Находим максимальный длительный рабочий ток для вторичной обмотки ТСН, А

Примем кабель сечением 2*120 мм^1. Длительно допустимый ток такого кабеля Iдоп=600 А. Для данного кабеля r₀=0,0765 Ом/км и х₀=0,0301 Ом/км[9].

Результаты расчётов токов короткого замыкания сведены в таблице

Таблица 2.1 - Значения токов короткого замыкания

Таким образом, в ходе расчета были определены максимальные токи короткого замыкания, необходимые для проверки выбираемого. По полученным значениям токов короткого замыкания, то можно сделать вывод, что оборудование будет защищено от таких последствий короткого замыкания как: недопустимый нагрев и термическое повреждение, разрушение вследствие возникновения усилий между токоведущими частями, возгорание.

1. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ

1. Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Для того чтобы выбрать токоведущие части и электрические аппараты тяговой подстанции необходимо рассчитать максимальные рабочие токи основных присоединений, основные расчетные выражения приведены в источнике [10].

Максимальный рабочий ток для питающих вводов найдётся по формуле, А

(3.1)

Характеристики

Список файлов ВКР