07РАЗДЕЛЫ ДИПЛОМА (1226822), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

За расчетную принимают мощность, потребляемую в зимний период. При этом полная мощность из [2], кВ·А

, (3.4)

кВА.

В ремонтных условиях с учетом допустимой сезонной перегрузки на 15 % мощность трансформатора, определяем по формуле

, (3.5)

где S_рем – дополнительная временная нагрузка при ремонте, кВА. Согласно таблице 3.1 S_рем=15 кВ·А; n – количество трансформаторов собственных нужд.

Подставим известные значения величин в формулу (3.5), определяем

кВА.

Выбираем два трансформатора собственных нужд типа ТМГ-100/35. Характеристики трансформатора приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Характеристики трансформатора ТМГ-100/35

Трансформаторы ТМГ-100/35 удовлетворяют потребности собственных нужд.

1. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

4.1 Составление расчетной схемы подстанции

Согласно схемы внешнего электроснабжения, исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений ТП-35/10 кВ составляется расчетная схема (рисунок 4.1).

Расчетная схема представляет собой упрощенную электрическую схему с указанием таких элементов электрической цепи и их параметров, которые влияют на токи короткого замыкания [2].

Для вычисления токов короткого замыкания составим однолинейную расчётную схему с указанием на ней всех элементов цепи, по которым и определяют сопротивление цепи короткого замыкания.

Рисунок 4.1– Расчётная схема подстанции

4.2 Составление исходной схемы замещения

На основании расчетной схемы, составляется схема замещения, все элементы которой (трансформаторы, воздушные и кабельные линии и др.) вводят в схему замещения в соответствии с принятой для каждого из них индивидуальной схемой замещения; в схему нагрузки не входят. Все сопротивления, реактивные или активные, обозначают соответственно буквой x или r с порядковым номером в нижнем индексе.

Рисунок 4.2 – Схема замещения подстанции с указанием точек короткого замыкания

4.3 Определение сопротивлений элементов схемы замещения

Расчет сопротивлений всех элементов схемы замещения ведется в относительных единицах.

Сопротивление источника питания определяется по выражению из 2]:

, (4.1)

где I_б – произвольно принимаемый базисный ток. Принимаем I_б =1000 А;

I_к.с = 5396 А – ток короткого замыкания системы.

Определим сопротивление системы по формуле (4.1)

.

Сопротивление воздушной линии находится по формуле из 2]:

, (4.2)

где х₀ – удельное индуктивное сопротивление, при расчете токов короткого замыкания принимаем х_о=0,421 Ом/км для АС-95/16 из 5]; l = 5,589 км – длина ВЛ 35 кВ; S_б – произвольно принимаемая базисная мощность, S_б =100 МВА.

Найдем сопротивление воздушной линии

.

Сопротивления обмоток понижающего силового трансформатора определяем по формуле:

. (4.3)

Определим сопротивление понижающих трансформаторов:

.

Полное сопротивление ТСН определяем по формуле:

. (4.4)

Определим полное сопротивление ТСН:

.

Активное сопротивление ТСН найдем по выражению:

, (4.5)

.

Тогда индуктивное сопротивление будет определяться как:

, (4.6)

.

Активное и индуктивное сопротивления кабелей определим по формулам

; (4.7)

. (4.8)

где х₀ – индуктивное сопротивление кабеля; l_к – длина кабеля, принимаем 16 м; ρ – удельное электрическое сопротивление материала кабеля 6] (для меди 17 мОм·мм²/м); q_к – сечение кабеля, мм².

Определим максимальный рабочий ток для вторичной обмотки по формуле:

, (4.9)

где S_н – номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВ·А; к_пер – коэффициент перегрузки кабеля, к_пер =1,5.

А.

Кабель выбираем по условию:

, (4.10)

где I_дл.доп – длительно допустимый ток кабеля, А.

Выбираем 4^х жильный кабель с медными жилами ВВГ 3х95+1х50, с изоляцией из ПВХ-пластиката и в оболочке из ПВХ 7].

Сечение токоведущей жилы 95 мм².

Длительно допустимый ток такого кабеля I_дл.доп = 225 А.

Для данного кабеля r₀ = 0,19 Ом/км и x₀ = 0,06 Ом/км.

Проверяем выбранный кабель по условию (3.10):

.

Находим индуктивное сопротивления кабеля по формуле (4.7):

.

Находим активное сопротивления кабеля по формуле (4.8):

.

4.4 Расчёт тока короткого замыкания в точке К1

Точка К₁ находится на шинах высокого напряжения.

Рисунок 4.3 – Схема замещения до точки короткого замыкания К1

Определим результирующее сопротивление до этой точки:

, (4.11)

.

Сверхпереходной ток короткого замыкания при , кА:

, _(4.12)

где – базисный ток, кА.

. (4.13)

Необходимо определить базисный и сверхпереходной ток по формулам (4.12) и (4.13):

кА;

кА.

Ударный ток определяется по формуле:

, (4.14)

где – ударный коэффициент, в высоковольтных сетях активное сопротивление очень мало и им можно пренебречь, т.е. x>>r, поэтому ударный коэффициент можно принять равным .

Находим ударный ток по формуле (4.14):

кА.

Мощность короткого замыкания найдем по формуле:

. (4.15)

Определим мощность короткого замыкания:

МВА.

4.5 Расчёт тока короткого замыкания в точке К2

Представим схему для расчета токов на рисунке 4.4

Рисунок 4.4 – Схема замещения до точки короткого замыкания К2

Определим результирующее сопротивление до точки К2 по формуле

, (4.16)

.

Мощность короткого замыкания в точке К2 находим по формуле аналогичной (4.15):

МВА.

Сверхпереходной ток находим по формуле:

, (4.17)

кА.

Ударный ток находим по формуле (4.14)

кА.

4.6 Расчёт тока короткого замыкания в точке К3

В цепях собственных нужд подстанции расчет токов короткого замыкания следует производить по полному сопротивлению цепи короткого замыкания. Это объясняется тем, что номинальная мощность трансформаторов собственных нужд и токи в цепи незначительны, а следовательно невелико сечение токоведущих частей и обмоток трансформаторов собственных нужд. Поэтому активное сопротивление цепи короткого замыкания оказывается соизмеримым с индуктивным и должно быть учтено.

Представим схему для расчета токов на рисунке 4.5

Рисунок 4.5 – Схема замещения до точки короткого замыкания К3

Определим индуктивное сопротивление системы по формуле:

. (4.18)

Тогда:

.

Суммарные индуктивное и активное сопротивления цепи одного ТСН до шин 0,4 кВ в данном случае будут определяться из выражений 2]:

; (4.19)

. (4.20)

Тогда

;

.

Произведём преобразование расчётной схемы рисунка 4.5 и определим полное сопротивление до точки К3 по формуле:

. (4.21)

Найдем полное сопротивление:

.

Мощность короткого замыкания в точке К3 находим по формуле аналогичной (4.15):

МВА.

Определяем периодическую составляющую тока короткого замыкания (действующее значение) по формуле 2]:

, (4.22)

кА.

Для того чтобы определить ударный ток, найдем постоянную времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания по формуле 2]:

, (4.23)

Определим

с.

Ударный коэффициент найдем по формуле:

, (4.24)

.

Ударный ток рассчитываем по формуле (3.14):

кА.

Результаты расчетов токов короткого замыкания указаны в таблицу 4.1

Таблица 4.1 – Результаты расчета токов короткого замыкания

Точка КЗ	Uст, кВ	Х(z)рез , о.е.	Iк(3), кА	iуд, кА	Sк
К1	37,0	0,36	4,39	11,18	281,69
К2	10,5	2,96	1,86	4,73	33,84
К3	0,4	34,12	6,77	11,13	2,93

5 ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПОДСТАНЦИИ

Электрооборудование распределительных устройств всех видов напряжений по номинальным данным должно удовлетворять условиям работы как при номинальных режимах, так и при коротких замыканиях.

Выбор аппаратуры заключается в сравнении рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока той цепи, где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током. При выборе учитывается необходимое исполнение аппарата (для наружной и внутренней установки). Сечение токоведущих частей выбирают с учётом перегрузочных способностей аппаратов и оборудования, которые они соединяют.

Все аппараты и токоведущие части электроустановок, выбранные по условиям их длительной работы при нормальном режиме, проверяют по режиму короткого замыкания.

5.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

При расчете максимальных рабочих токов, принимается наибольший рабочий ток присоединения с учетом допустимой нагрузки длительностью не менее 30 минут. При расчете максимальных рабочих токов присоединений учитывается возможность 1,5-кратной нагрузки трансформаторов в наиболее благоприятном режиме, увеличение токов параллельно включенных трансформаторов и линий в случае отключения одного из трансформаторов или линий.

Максимальные рабочие токи укажем на рисунке 5.1.

Характеристики

Список файлов ВКР