Пояснительная записка (1226784), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Таблица 4. – Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, время срабатывания основной защиты
| Наименование РУ |
|
|
| ОРУ-110 кВ | 2 | 0,02 |
| ОРУ-35 кВ | 1,5 | 0,03 |
| Фидер 35 кВ | 1,0 | 0,03 |
| КРУ-10 кВ | 1,0 | 0,005 |
| Наименование РУ | 1,0 | 0,005 |
Подстанция питает потребителей первой категории.
-
РАЗРАБОТКА СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Схема главных электрических соединений составляется на основании указанных в задании исходных данных и типовых решений, приведенных в справочной литературе [1] с соблюдением требуемых условных обозначений. Схема представлена на чертеже формата А1.
Схема РУ разрабатывается с учетом назначения подстанции в данной энергосистеме, надежности работы примыкающих ВЛ и подстанций и условий их резервирования. Основные требования, предъявляемые к схемам РУ, заключаются в обеспечении качества функционирования ПС: надежности, экономичности, наглядности и простоте, возможности и безопасности обслуживания, выполнения ремонтов и расширения, компактности.
-
Структурная схема подстанции
Подстанция двух трансформаторная. Распределительное устройство 110 кВ выполнено открытым, распределительные устройства среднего и низшего напряжения – КРУН. КРУН – 35 кВ имеет 6 отходящих фидеров. КРУН – 10 кВ имеет 5 отходящих фидеров.
Рисунок 1.1 – Структурная схема ПС
-
Выбор схемы ОРУ 110кВ
По способу подключения к ЛЭП существуют разные типы подстанций. В исходных данных определена отпаечная подстанция. РУ 110 кВ подстанций принимаем блочную схему 110-4Н – два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий на четыре присоединения.
Трансформаторы тока и напряжения устанавливают для подключения устройств учета электроэнергии, измерения, релейной защиты и противоаварийной автоматики. Трансформаторы тока устанавливаются в каждом присоединении. В цепях силовых трансформаторов должны быть установлены ОПН без коммутационных аппаратов между ними и защищаемым оборудованием [2].
-
Выбор схемы РУ 35кВ
Для присоединения двух трансформаторов к РУ 35кВ принимаем 2 ввода. Распределительное устройство выполнено по схеме 35-1 – одна рабочая секционированная выключателем система шин. КРУ имеет 6 отходящих фидеров. РУ – 35 кВ может получать питание от одного или от двух понижающих трансформаторов, при включенном секционном выключателе или при отключенном секционном выключателе и автоматическом включении резерва на нем соответственно. Шины 35 кВ данной подстанции являются центром питания сети 35 кВ. Применяется жесткая ошиновка. Распределительное устройство имеет 12 ячеек, 6 из них технологические. В общей сложности установлены 9 высоковольтных выключателей, 12 выкатных элементов и 2 ОПН на подходах к измерительным трансформаторам напряжения. На каждом отходящем фидере есть измерительные трансформаторы тока.
Распределительное устройство выполнено в виде КРУН в электротехническом модуле, который выполнен на базе специального теплоизолированного электротехнического контейнера, оснащенного системами освещения, обогрева и вентиляции.
-
. Выбор схемы РУ 10 кВ
Распределительное устройство (РУ) 10 кВ по схеме 10 - 1, выполняют с одной, секционированной выключателем, системой шин. Так как РУ 6 и 10 кВ закрытого типа применяются [3]:
- в районах, где по климатическим условиям, условиям загрязнения
- атмосферы или наличия снежных заносов и пыльных уносов, невозможно применение КРУН;
- при числе шкафов более 15;
- на ПС напряжением 330-750 кВ;
- при наличии технико-экономического обоснования.
Заданные климатические условия, удовлетворяют применение КРУН. Поэтому распределительное устройство 10 кВ для данной подстанции выполняются в виде КРУ в специальном защитном модуле, отвечающем всем техническим условия. КРУ выполнено ячейками при однорядном исполнении. На схеме аппараты располагаются также, как и на компоновке в реальных условиях.
-
ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ
Для выбора основного оборудования подстанции необходимо знать значения рабочего напряжения, максимальные рабочие токи, ударные токи короткого замыкания, постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, время срабатывания основной защиты. В исходных данных предоставлена информация, по которой необходимо произвести расчёт максимальных рабочих токов, токов короткого замыкания и ударного тока присоединений.
-
Выбор трансформатора
В исходных данных заданы такие параметры, как номинальная мощность трансформатора, напряжение на высшей, средней и низшей обмотки, уровни и пределы регулирования напряжения под нагрузкой, климатические условия по этим данным мы выбираем трансформатор в [4].
Тип трансформатора: ТДТН- 25000/220/35/10 УХЛ1. Параметры трансформатора представлены в таблице 2.1
Таблица 2.1 – Электрические характеристики трансформатора
| Номинальное напряжение обмоток, кВт | Потери, кВт |
|
| ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
| 115 | 38.5 | 11 | 36 | 145 | 10.5 | 17.5 | 6.5 | 1,0 | |||
Регулирование напряжения под нагрузкой осуществляется при помощи РПН. Ступени РПН имеют диапазон 16% в девять шагов.
Соединение обмоток высшего напряжения – звезда; соединение обмоток среднего напряжения – звезда; соединение обмоток низшего напряжения – треугольник.
Нейтраль силового трансформатора 110кВ работает в двух режимах – в режиме глухо заземлённой и изолированной нейтрали согласно [3] и исходных данных.
Число включенных трансформаторов определяется условием, обеспечивающим минимум потерь мощности в этих трансформаторах при работе их по заданному графику нагрузок.
-
Расчёт токов короткого замыкания
В исходных данных задана мощность короткого замыкания на шинах высшего напряжения подстанции. На рис 2.1 приведена расчётная схема короткого замыкания, на которой показано количество и тип трансформаторов, номинальные классы напряжений, точки коротких замыканий, мощность короткого замыкания и соединение обмоток трансформатора.
Рисунок 2.1 – Расчётная
схема короткого
замыкания.
Из составленной схемы замещения видно, что два трансформатора работают параллельно, следовательно, их сопротивления в два раза меньше.
Рисунок 2.2 – Схема
замещения.
Преобразуем схему замещения в эквивалентную, она необходима для дальнейших расчётов.
Рисунок 2.3 – Эквивалентная
схема замещения
При помощи формулы (2.1) производим расчёт сопротивления системы внешнего электроснабжения. Полное сопротивление внешнего электроснабжения принимается как реактивное, в следствии очень малого активного сопротивления.
, (2.1)
где
- напряжение ступени, на которой произошло короткое замыкание;
- мощность короткого замыкания.
.
Определим расчетное значение напряжение короткого замыкания обмоток трансформатора по формулам (2.2 - 2.4):
; (2.2)
; (2.3)
, (2.4)
где
- напряжение короткого замыкания между обмотками высшего и низшего напряжения;
- напряжение короткого замыкания между обмотками высшего и среднего напряжения;
- напряжение короткого замыкания между обмотками среднего и низшего напряжения
.
.
.
Определим сопротивления обмоток трансформаторов по формулам (2.5 - 2.11):
, (2.5)
где
- высшее номинальное напряжение обмоток трансформатора;
- номинальная мощность трансформатора.
.
; (2.6)
, (2.7)
где
- низшее номинальное напряжение обмоток трансформатора.
.
Сопротивления при КЗ определим по формулам (2.12 - 2.12):
. (2.8)
; (2.9)
; (2.10)
;
; (2.11)
; (2.12)
.
Периодическая составляющая трёхфазного тока короткого замыкания определяется по формуле (2.13):
, (2.13)
где
- среднее линейное напряжение на шинах;
- реактивное сопротивление цепи до точки короткого замыкания.
;
;
.
Таблица 2.2. – Значение токов трехфазного короткого замыкания
| Класс напряжения, кВ | Значение тока КЗ, кА |
| 110 | 2,36 |
| 35 | 2,43 |
| 10 | 2,5 |
Расчёт ударного тока короткого замыкания.
По рассчитанным периодическим составляющим токов КЗ. Найдём апериодические составляющие.
Ударный ток следует определять по формулам (2.14 – 2.15):
, (2.14)
где
- периодическая составляющая трехфазного тока короткого замыкания;
-ударный коэффициент.













