Пояснительная записка (1226842), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Рисунок 3.2 - Схема замещения с указанием
точек короткого замыкания
3.1 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1
Расчет токов короткого замыкания производится с учетом удаленности источников питания.
При расчете короткого замыкания для понизительной подстанции можно считать, что есть электрическая система с неограниченной мощностью.
При преобразовании схемы замещения сопротивления электрических аппаратов и ЛЭП целесообразно учитывать в относительных единицах, приняв одно произвольное значение базисной мощности Sб=100 МВА.
На проектируемой подстанции установлены два понижающих, силовых, двухобмоточных трансформатора типа ТМН – 6300/35/10:
Uк=7,5%; Iх=1,4%.
Согласно [4] для достоверной проверки электрических аппаратов необходимо определиться с расчетным видом короткого замыкания.
1. При проверке электрических аппаратов и жестких проводников вместе с относящимися к ним поддерживающими и опорными конструкциями на электродинамическую стойкость расчетным видом КЗ является трехфазное КЗ. При этом в общем случае допускается не учитывать механические колебания шинных конструкций.
2. При проверке гибких проводников на электродинамическую стойкость (тяжение, опасное сближение и схлестывание проводников) расчетным видом КЗ является двухфазное КЗ.
3. При проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость расчетным видом КЗ в общем случае является трехфазное КЗ.
В. При проверке электрических аппаратов на коммутационную способность расчетным видом КЗ может быть трехфазное или однофазное КЗ в зависимости от того, при каком виде КЗ, ток КЗ имеет наибольшее значение.
Если для выключателей задается разная коммутационная способность при
трехфазных и однофазных КЗ, то проверку следует производить отдельно по
каждому виду КЗ.
Таким образом, необходимо определить трехфазный, двухфазный и однофазный ток короткого замыкания, протекающие ко всем точкам короткого замыкания.
Для расчета токов короткого замыкания воспользуемся формулой
, кА, (3.1)
где 
- базисный ток, А; 
- результирующее сопротивление до точки КЗ.
Базисный ток определим как
, (3.2)
Откуда
, (3.3)
где 
- базисная мощность, МВА; 
- напряжение ступени, кВ.
Под базисным током понимается некоторый произвольно принятый расчетный ток, при котором вычисляют относительные сопротивления всех элементов цепи короткого замыкания. Для расчета необходимо задать базисную мощность . Зная трехфазный ток короткого замыкания 
можно вычислить мощность короткого замыкания 
. Для определения результирующего сопротивления нужно по известной схеме сети переменного тока составить схему замещения и преобразовать ее.
Однофазный и двухфазный токи короткого замыкания, кА:
(3.4)
. (3.5)
Ударный ток К.З. можно определить по выражению, кА
, (3.6)
где 
- ударный коэффициент, принимаем = 1,8
Мощность короткого замыкания, кА
. (3.7)
Сопротивления обмоток понижающего трансформатора соответственно для обмоток высокого и низкого напряжения определим по формуле
. (3.8)
Сопротивление системы бесконечно большой мощности в относительных базисных единицах
,
где 
=166,89 - мощность короткого замыкания, МВА.
По формуле (3.8) найдём сопротивление трансформатора в относительных базисных единицах
Определим результирующие сопротивления до точки К1
.
По формуле (3.3) определим сверхпереходной ток трёхфазного короткого замыкания
Двухфазный ток короткого замыкания определяется по формуле (3.4)
Однофазный ток короткого замыкания определяется по формуле (3.5)
Ударный ток рассчитываем по формуле (3.6)
Мощность короткого замыкания в точке К1 определяем по формуле (3.7)
3.2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К2
Определим результирующее сопротивление до точки К2
.
Для точки К2 расчет ведем аналогично по ранее приведенным формулам:
;
;
;
;
.
3.3 Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного
устройства
Аккумуляторные батареи применяются, как автономный источник питания для оперативных цепей постоянного тока и для резервирования различных устройств и цепей ТП. Для питания оперативных цепей применяют свинцово-кислотные батареи кратковременного разряда, работающих в режиме постоянного подзаряда. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей принимаем напряжение Uн = 220 В.У батареи делаются отпайки на U = 220 В, которые подключаются к цепи включения выключателей. При выборе батареи исходят из аварийного режима работы. Аккумуляторная батарея должна обеспечивать работу наиболее мощного привода выключателя подстанции после получасового разряда ее током постоянной и аварийной нагрузки при отключенном ЗПУ, а также работу аварийного освещения и устройств телемеханики и связи после двух часового разряда батареи. Нагрузки на аккумуляторную батарею сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Нагрузка аккумуляторных батарей
| Вид нагрузки | Нагрузка на батарею | |
| Длительная | Кратковременная | |
| Аварийное освещение | 11,5 | - |
| Цепи управления и защиты | 10,0 | - |
| Лампы положения выключателей | 2,0 | - |
| Устройства телеуправления и связи | 1,5 | - |
| Привод выключателя | - | 100 |
| Итого | 25,0 | 100 |
Ток длительного разряда в аварийном режиме
где 
- ток постоянной нагрузки рабочего режима, А, =12 А;
- ток временной нагрузки , А, =13 А.
Ток кратковременного разряда в аварийном режиме, А
,
где 
- потребляемый наиболее мощным приводом выключателя,
=100 А (из паспортных данных).
Необходимая расчетная емкость батареи, А
ч
, (3.8)
где 
- длительность разряда при аварии, принимаем =2 ч.
,
где
=51А ч
(3.9)
Необходимо проверить количество батарей по току кратковременного разряда по формуле
(3.10)
где 145 - значение кратковременного допускаемого разрядного тока аккумулятора типа ESPACE6RG70
Полное число последовательно включенных элементов батареи определим по формуле
(3.11)
где 
- напряжение на шинах выключателя, В; 
- напряжение аккумуляторного элемента при зарядке, В.
Число элементов, питающих шины управления и защиты :
Расчетную мощность ЗПУ определим как
где 
- напряжение заряда =n 2,2+(2–3)=117 2,2+2=260 В; 
- зарядный ток батареи 6RG70 =10 А.
Мощность подзарядного агрегата
В качестве зарядно-подзарядного устройства выбираем НР(Т) 12.220
3.4 Выбор трансформаторов собственных нужд
Мощность трансформатора собственных нужд определяют исходя из условия обеспечения питания наибольшей возможной длительной нагрузки. Согласно [7] требующуюся мощность для питания собственных нужд переменного тока определяют суммированием присоединений мощности всех потребителей. К основным потребителям собственных нужд переменного тока понизительной подстанции относятся следующие: электродвигатели обдува трансформаторов; устройства подогрева масла и приводов высоковольтных выключателей, приводов быстродействующих отделителей и короткозамыкателей, СЦБ и приборных отсеков, печи отопления всех помещений, освещение, зарядно-подзарядные устройства (ЗПУ), аккумуляторной батареи и т.д. Согласно нормативным требованиям по резервированию [5] на всех понизительных подстанциях устанавливают по два трансформатора собственных нужд с вторичным напряжением 380/220 В, работающих с глухозаземлённой нейтралью.
Таблица 3.2 - Определение мощности на подогрев выключателей
| Тип РУ | Тип выключателей | Мощность подогрева приводов | Кол-во | | ||
| ЗРУ-35 кВ | ВБНТ-35 | 2,5 кВт | 8 | 20 | ||
| ЗРУ-10 кВ | ВВ-ТЕL-10 | 0,8 кВт | 21 | 16,8 | ||
| Всего | 29 36,8 | 36,8 | ||||
,кВтТаблица 3.3 - Определение мощности собственных нужд
| Потребитель | Ки | Км | кВт | кВт | кВар кВАр |
| Рабочее освещение | 0,7 | 1,0 | 3,0 | 18 | — |
| Моторные нагрузки | 0,6 | 0,8 | 2,0 | 4,6 | 1,0 |
| Печи отопления | 0,7 | 1,0 | 14,0 | 60 | — |
| Подогрев выключателей | 1,0 | 1,0 | 13,1 | 30 | — |
| Зарядное устройство | 1,0 | 0,9 | 7,4 | 7,4 | 5,4 |
| Всего | 120 | 30 | |||
,Расчётная мощность собственных нужд определяется по формуле
, (3.12)
где 
и 
- соответственно активная и реактивная мощность потребителей
собственных нужд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
