Степанов (1215690), страница 4
Текст из файла (страница 4)
, (2.27)
где – максимальная полная средняя мощность нетягoвых потребителей подключенных к районной обмотке силовых трансформаторов, кВA.
Максимальный рабочий ток фидера 10,5 кВ, А, [8]:
, (2.28)
где – максимальная мощность одного фидера, кВA.
Максимальный рабочий ток ввода ТСН, А, [8]:
, (2.29)
где – номинальная мощность ТСН, кВA.
Максимальный рабочий ток вывода с ТСН, А, [8]:
, (2.30)
Произведем вычисления по формулам (2.21)–(2.27):
А,
А,
= 281,15–140,57=140,58 А,
А,
А,
А,
А,
А.
2.2.2. Проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания
Токоведущие части сборные шины РУ различного напряжения, неизолированные токоведущие части и кабели, соединяющие электрооборудование, и аппараты со сборными шинами. Для распределительных устройств, напряжением выше 220 кВ применяют гибкие шины из провода АС.
Тепловой импульс, , [8]:
, (2.31)
где – периодическая составляющая сверхпереходного тока, кА;
– время отключения оборудования, с;
– постоянная времени цепи короткого замыкания, с, [4].
Время отключения оборудования, с:
, (2.32)
где – время выдержки срабатывания защиты, с, [10];
– полное время отключения выключателя.[10]
Произведем вычисления по формулам (2.31)–(2.32) для РУ–220 кВ:
с,
.
Для остальных РУ расчёт аналогичен. Данные сводим в приложение В.1.
2.2.3 Выбор сборных шин и токоведущих элементов
Проверка шин по длительно допускаемому току, А, [6, 8]:
, (2.33)
где – длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А;
– максимальный рабочий ток сборных шин, А.
Термическая стойкость сборных шин по номинальному сечению, [6]:
, (2.34)
где – номинальное сечение токоведущей части,
;
– минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм2.
Минимальное допустимое сечение токоведущей части, [10]:
, (2.35)
где – значение теплового импульса,
; С – кoэффициент, зависящий от материала шин,
выбираем по [6].
Для сталеалюминевых проводов при допустимой температуре нагрева 200 , С=90
.
Произведем проверку провода АС185 /29 [7] по формулам (2.33)–(2.35):
,
,
А.
Тип провода выбираем в соответствие с [7, 11].
Результаты расчетов выбора сборных шин сводим в приложение В.2.
2.2.4 Выбор выключателей
Выключатели должны изготавливаться в соответствии с требoваниями стандарта по рабочим чертежам, утверждённых в установленном порядке.
Выключатели выбирают для наиболее тяжелого режима их работы. Выбор произведен по методике, изложенной в 8.
Выбор по номинальному напряжению:
, (2.36)
Выбор по номинальному току:
, (2.37)
По отключающей способности. Согласно [12] отключающая способность выключателя характеризуется следующими параметрами:
а) номинальным током отключения в виде действующего значения периодической составляющей отключаемого тока;
б) допустимым относительным содержанием апериодической составляющей в токе отключения ;
в) нормированными параметрами переходного восстанавливающего напряжения.
Номинальный ток отключения и
отнесены к моменту прекращения соприкосновения дугoгасительных контактов выключателя
.
Время определяется, с:
, (2.38)
где время действия релейной защиты, с;
собственное время отключения выключателя [13, 14].
Номинальный ток отключения выбираем, согласно [13,14].
Допустимое относительное содержание апериодической составляющей в отключаемом токе, [12]:
, (2.39)
где номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе в момент размыкания дугoгасительных контактов, для времени
.
Проверка на симметричный ток отключения:
, (2.40)
где действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания, кА.
Проверка возможности отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания в момент расхождения контактов:
, (2.41)
Проверка выключателя по тепловому импульсу тока короткого замыкания:
, (2.42)
где предельный ток термической стойкости, кА [13, 14];
длительность протекания тока термической стойкости, с [13, 14].
Производим расчет для всех выключателей проектируемой подстанции и сводим полученные результаты в приложение В.3.
Проверка выключателя ВГТ–220ІІ 40/2000 УХЛ-1(выключатель колонковый элегазoвый) по формулам (2.36)–(2.42):
,
281,15 2000,
8,46 40,
,
.
РУ 27.5 кВ комплектуется выключателями ВБЭС–35І ІІ25/100 УХЛ–1 который удовлетворяет всем проверкам.
2.2.5 Выбор разъединителей
Выбор произведен по [8]. Результат выбора представлены приложение В.4.
Выбор по номинальному напряжению:
, (2.43)
Выбор по номинальному току:
, (2.44)
Выбор по электродинамической стойкости:
, (2.45)
, (2.46)
где ,
– предельный сквозной ток короткого замыкания (амплитуда и действующее значение), согласно [15].
Проверка разъединителя по тепловому импульсу тока короткого замыкания:
, (2.47)
где – тепловой импульс по расчету,
;
предельный ток термической стойкости, кА [15];
длительность протекания тока термической стойкости, с [15].
Проверка разъединителя РГП–2–220/1000УХЛ–1 (разъединитель горизонтально–поворотный с двумя заземляющими ножами) по формулам (2.43)–(2.47):
,
281,15 1000,
,
8,46 80,
,
Для РУ 27,5 кВ выбран разъединитель РГ–В–2–35/1000УХЛ–2 (разъединитель горизонтально–поворотный, вертикальной установки), удовлетворяющий всем требованиям и проверкам.
2.2.6 Выбор измерительных трансформаторов тока
Трансформаторы тока, предназначенные для питания измерительных приборов, выбираются по [8]. Результаты представлены в приложение В.5.
Выбор по номинальному напряжению:
, (2.48)
Выбор по номинальному току:
, (2.49)
Недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей.
Выбор по электродинамической стойкости:
, (2.50)
, (2.51)
, (2.52)
где – коэффициент динамической стойкости, о.е.;
– ток динамической стойкости трансформатора тока, кА;
– номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока, А;
Проверка трансформатора тока по термической стойкости, [16]:
, (2.53)
Проверка трансформатора тока ТВ–220–І (трансформатор встроенный) по формулам (2.47)–(2.52):
,
281,15 400,
20,58 40,
.
Для РУ 27,5 кВ выбрали трансформатор тока ТОЛ–35–ІІІ–0,2/10Р–1000/5У1, который удовлетворяет всем проверкам и эксплуатационному напряжению.
2.2.7 Выбор объема измерений
Контрольно–измерительные приборы устанавливаются для контроля за изменением электрических параметров и расчетов за электроэнергию, потребляемую и отпускаемую подстанцией.
Объем измерений:
– измерение тока (амперметром) на вводах силовых трансформаторов со стороны всех ступеней напряжения, на всех питающих и отходящих линиях, фидерах контактной сети, ДПР, отсасывающей линии;
– измерение напряжения на всех шинах РУ;
– измерение энергии счетчиками активной и реактивной энергии на вводах низшего напряжения тягoвых трансформаторов, отходящих фидерах потребителей, ТСН и ДПР (активная энергия). [17] Выбранные контрольно-измерительные приборы занесём в приложении В6 – В8.
2.2.8 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
Основные параметры и методику выбора принимаем по [8].
Выбор по номинальному напряжению:
, (2.54)
Выбор по вторичной нагрузке:
, (2.55)
где – номинальная мощность вторичной обмотки в выбранном классе точности, ВА, [18];
– нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, ВА, [18].
Полная мощность подключённая к трансформатору напряжения для РУ–220 кВ =16,00 ВА.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (2.55):
2150 16,00,
Условие выполняется, окончательно для РУ–220 кВ выбираем по [16] трансформаторы типа НКФ–220–П1–У1.
Аналогичным образом, как и для РУ–220 кВ, составим перечень измерительных приборов для РУ–27,5 кВ и произведём подсчёт потребляемой ими мощности.
Полная мощность подключённая к трансформатору напряжения для РУ-27,5 кВ =94,32 ВА.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (2.55):
2150 94,32,
Условие выполняется и был выбран для РУ–27,5 кВ трансформатор типа ЗНОЛ–35–65–У1 он подходят по всем параметрам.
Произведём проверку аналогично РУ–27,5 кВ.
Полная мощность подключённая к трансформатору напряжения для РУ–10,5 кВ =48,01 ВА.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (2.55):