диплом готово new (1).docx (1217469), страница 4
Текст из файла (страница 4)
, (1.19)
где Sн.т – номинальная мощность трансформатора, кВт; Uн – номинальное напряжение трансформатора (ВН), В.
Выбранное сечение проводников внутренних электрических сетей должны быть проверены по потере напряжения:
, (1.20)
где I – номинальный ток нагрузки, А; l – длина кабельной линии, км; r0 – активное сопротивление жил при +20°C, Ом/км; x0 – индуктивное сопротивление жил, Ом/км.
Если расчетное значение ΔU% > ΔUдоп, то на ряде участков (начиная с головного) увеличивают сечение, но не более трех ступеней номинала. Допустимые потери напряжения приведены в таблице далее.
Выбранное сечение провода (кабеля) проверяется на нагрев, сравнивая с допустимым (табличным) током:
Iдоп ≥ Iн ·1,25 , (1.21)
где Iдоп – табличное значение допустимого тока.
Выбор сечения кабеля в ТП – 1Н осуществляем, подставляя данные в формулы 1.18 и 1.19.
А,
мм2.
Ближайшее стандартное сечение кабеля равно 70 мм2.
Проверяем выбранное сечение проводников внутренних электрических сетей по потере напряжения:
.
Потеря напряжения на данном участке составляет 0,7 %, что меньше допустимого значения 2,4%. Кабель сечением 70 мм2 – удовлетворяет.
Выбранное сечение провода (кабеля) проверяем на нагрев, сравнивая с допустимым (табличным) током Iдоп = 107 А, подставляя данные в формулу 1.21:
107 А ≥ (54,31·1,25 = 67,89 А).
Таблица 1.6 – Сечение и допустимый нагрев кабеля
| Узлы питания | Sном | Sнагр | Iн, А | jэк | Fэк, мм2 | Fв, мм2 | Iн·1,25 | Iдоп, А |
| Машинный зал | ||||||||
| ТП-1Н | 630 | 563,72 | 54,31 | 2,7 | 20,11 | 3×25 | 67,89 | 107 |
| ТП-2Н | 630 | 563,72 | 54,31 | 2,7 | 20,11 | 3×25 | 67,89 | 107 |
Для питания всех ЭП выбран кабель марки ВВГнг – LS , сечение и марка кабелей приведены на главной схеме электрических соединений.
1.9 Выбор выключателя 35 кВ
Для замены масляных выключателей марки С-35М-630-10БVI, согласно темы диплома, используются вакуумные выключатели марки ВБПС-35.
Установка вакуумных выключателей осуществляется на раму, которая в свою очередь устанавливается на существующие опорные стойки масляных выключателей. Фиксация рамы на опорных стойках, а также присоединение заземляющей полосы осуществляется с использованием электросварки.
Выбор и проверка вакуумного выключателя ВБПС-35 осуществляется по нижеследующим условиям.
Номинальное напряжение:
Uном ≥ Uном.уст, (1.22)
где Uном – номинальное напряжение выключателя, (35 кВ); Uном.уст – номинальное напряжение установки, (35 кВ).
Наибольшее рабочее напряжение:
Uн.р. ≥ Uн.р.уст, (1.23)
где Uн.р – наибольшее рабочее напряжение выключателя, (40,5 кВ); Uн.р.уст – наибольше рабочее напряжение (Uн.р.уст=1,15∙ Uном.уст = 1,15∙ 35 = 40,25 кВ).
Условие выполняется, так как 40,5 кВ ≥ 40,25 кВ.
Условие номинального тока при номинальном напряжении, частоте тока и температуре окружающей среды υср. = 35 ºС:
Iном.≥ Iр.н., (1.24)
где Iном – номинальный ток при номинальном напряжении, частоте тока и температуре окружающей среды υср.= 35 ºС; Iр.н – наибольший расчетный ток максимального режима,
Условие выполняется, так как 1,2 кА ≥ 0,8 кА
Периодическая составляющая расчетного тока к.з.:
Iп. τ.≤ Iот.ном, (1.25)
где Iот.ном – номинальный (указанный на щитке выключателя) ток отключения при нормированных условиях работы, (45 кА); Iп.τ. – периодическая составляющая расчетного тока к.з.
Условие выполняется т.к. 45 кА ≥ 8,23 кА
Предельный ток отключения выключателя:
Iп.о.= К.нIот.ном ≥ Iп.τ, (1.26)
где К.н – коэффициент зависимости Iот.пред от напряжения (для быстродействующих выключателей Кн = 1).
Условие выполняется т.к. 25 кА ≥ 0,8 кА.
Ток включения выключателя:
Начальное действующее значение периодической составляющей тока:
Iн.в. ≥ Iо.ном, (1.27)
где Iн.в. – ток включения выключателя, (1,2 кА).
Условие выполняется, так как 8,23 кА ≥ 1,2 кА.
Ток электродинамической стойкости (предельный сквозной ток) выключателя:
Iдин. ≥ Iуд , (1.28)
где Iдин – ток электродинамической стойкости выключателя (64 кА); Iуд – ударный ток трехфазного к.з. (23,16 кА).
iуд = √2·Iп0·Куд, (1.29)
где Куд – ударный коэффициент, Куд = 1,6 [17].
iуд = √2 · 8,23·1,6 = 23,16 кА.
Условие выполняется т.к. 64 кА ≥ 23,16 кА.
Термическая стойкость.
Термической стойкостью аппарата называют его способность противостоять кратковременному тепловому действию тока КЗ без повреждений, препятствующих дальнейшей работе.
Термическую стойкость аппаратов заводы-изготовители характеризуют током термической стойкости и временем его прохождения.
Током термической стойкости аппарата называют затухающий периодический ток (действующее значение), установленный заводом-изготовителем на основании соответствующих тепловых расчетов и испытаний в качестве параметра аппарата рассматриваемого типа. Аппарат должен выдерживать этот ток в течение времени термической стойкости. При этом температура частей аппарата не должна превышать допускаемую температуру при кратковременном нагревании. Для коммутационных аппаратов ток термической стойкости относится к полностью включенному положению. На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:
Bк ≤ Bк.ном, (1.30)
где Bк – тепловой импульс тока КЗ, определяется по формуле:
, (1.31)
где
– начальное значение периодической составляющей тока к.з., кА;
– постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с, Та = 0,03 сек.
Полное время отключения:
(1.32)
где
‒ время действия основной релейной защиты данной цепи, с;
‒ полное время отключения высоковольтного выключателя, с.
Bк = 8,23∙(2,5 + 0,1+ 0,03) = 21,65 кА2·с.
кА2·с, (1.33)
Подставляем полученные данные в формулу 1.30, получим:
21,65 кА2·с ≤ 4800 кА2·с.
Условие проверки выполняется.
Сравнение каталожных и расчетных данных выключателей марки ВБПС-35 приведем в таблицу 1.7.
Окончательно принимаем к установке вакуумный выключатель ВБПС-35-25/630-УХЛ1. Характеристики вакуумного выключателя приведены в таблице 1.8.
Таблица 1.7 – Сравнение каталожных и расчетных данных выключателей
| Справочные данные | Расчётные данные | Условия выбора |
| 1 | 2 | 3 |
| Uуст = 40,5 кВ | U ном= 35 кВ | Uуст ≥ Uном |
| Iном = 1,2 кА | Iрmax = 0,8 кА | Iном ≥ Iрmax |
| iдин =64 кА | iуд = 23,163 кА | iдин ≥ iуд |
| Вк.ном =4800 кА2с | Вк. =21,65 кА2с | Вк.ном ≥ Вк |
| Iотк =40 кА | Iпо= 4,319 кА | Iоткл ≥ Iпо |
Таблица 1.8 – Характеристики ВБПС-35-25/1200-УХЛ1
| Наименование параметра | Значение |
| Номинальное напряжение, кВ | 35 |
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 40,5 |
| Номинальный ток, А | 1200 |
| Номинальный предельный ток отключения, кА | 25 |
| Ток термической стойкости, кА | 40 |
| Ток электродинамической стойкости, кА | 64 |
| Начальное значение период. составляющей, кА | 25 |
| Время протекания тока к.з., сек | 3 |
| Тип привода | Пружинный |
| Напряжения питания привода, В | 220В |
| Собственное время отключения, сек | 0,04 |
| Полное время отключения, сек | 0,06 |
| Ресурс по механической стойкости, количество циклов «В-tn-О», не менее | 20000 |
| Ресурс по коммутационной стойкости при номинальном токе отключения | 80000 |
| Максимальное (установившееся) значение тока, потребляемого электромагнитами: -включающего, А -отключающего, А -взвода пружины, А | 1,5 1,5 4,5 |
| Температурный режим эксплуатации | -60..+40ºC |
Окончание таблицы 1.8
| Группа вибропрочности и виброустойчивости по ГОСТ17516,1-90 | М6 (9 баллов по MSK-64) |
| Масса выключателя, кг | 2179 (с рамой и трансформаторами тока) |
1.10 Выбор разъединителей
Разъединители имеют основное назначение – изолировать (отделять) на время ремонта в целях безопасности электрические машины, трансформаторы, линии, аппараты и другие элементы системы от смежных частей, находящихся под напряжением. Разъединители способны размыкать электрическую цепь только при отсутствии в ней тока или при весьма малом токе, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.
Выбор разъединителей производится: по напряжению установки, по току, по конструкции, роду установки, по электродинамической стойкости, по термической стойкости.
Номинальное напряжение:
Uном ≥ Uном.уст, (1.34)














