ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ_Дорохов (1226883), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Рисунок 4.6 – Схема замещения до точки К4

Полное сопротивление ТСН определяем по формуле (4.3), о.е.:

.

Активное сопротивление ТСН определяем по формуле (4.4), о.е.:

,

тогда индуктивное сопротивление по (4.5), о.е.

.

Активное и индуктивное сопротивление кабелей определяем исходя из формул (4.6) и (4.7), о.е.:

,

.

Из формул (4.15) и (4.16), о.е.:

,

.

Полное сопротивление до точки К4 будет равно

.

Далее производим расчет токов короткого замыкания аналогично предыдущим пунктам и результаты расчета сводим в таблицу 4.1.

4.2.4 Расчет теплового импульса тока короткого замыкания

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса, (кА)²*с из [4] по формуле:

(4.17)

где Т_а - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, которая для установок выше 1000 В, с; относительно малым активным сопротивление равна 0,05 с,

t_отк - полное время отключения тока короткого замыкания, образующееся из трех составляющих:

, с, (4.18)

где t_рз - время выдержки срабатывания релейной защиты, с;

t_ср - собственное время срабатывания защиты, с;

t_св - собственное время отключения выключателя с приводом, с.

Следовательно для точки К1 из формулы (4.18):

с,

откуда из (4.17)

кА²*с.

Далее проводим аналогичные расчеты. Результаты расчетов сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Результаты расчетов токов к.з. и теплового импульса

5 ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ

Выбор аппаратуры заключается в сравнении рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока той цепи, где предполагается устанавливать данный аппарат, с его номинальным напряжением и током. За наибольший рабочий ток принимаем ток с учетом допустимой перегрузки длительностью не менее 0,5 часов. Сечение токоведущих частей выбираем с учетом перегрузочных способностей аппаратов и оборудования, которые они соединяют.

Все аппараты и токоведущие части электроустановок, выбранные по условиям их длительной работы при нормальном режиме, проверяем по режиму короткого замыкания (к.з.). Согласно [6] проверке по режиму к.з. не подлежат: аппаратура и проводники, защищенные высокоомными токоограничительными сопротивлениями; провода воздушных линий всех напряжений; проводники к индивидуальным приемникам, за исключением ответственных.

5.1 Выбор и проверка токоведущих частей

Выбор и проверку токоведущих частей проводим согласно методике изложенной [4].

К токоведущим частям подстанции относятся сборные шины распределительных устройств (РУ), присоединения к ним, ошиновка, соединяющая электрические аппараты друг с другом согласно однолинейной схемы, а также вводы и питающие линии.

Сборные шины РУ – 110 кВ и все присоединения к ним выполняем сталеалюминевыми многопроволочными проводами.

В закрытом распределительном устройстве (ЗРУ) 10 кВ ошиновка и сборные шины выполняем жесткими алюминиевыми шинами прямоугольного сечения.

Выбор сечения сборных шин производится по [5].

Таблица 5.1 – Выбор сечения сборных шин

5.1.1 Гибкие токоведущие части

Сборные шины 110 кВ и ответвления от них выполненные из гибких проводов выбираем из условия:

, (5.1)

откуда

.

где I_доп - длительно допускаемый ток для выбранной токоведущей части, А[5].

Выбранные гибкие токоведущие части должны быть проверены на термическую стойкость и по условию коронирования (для напряжений выше 35 кВ).

Проверка на термическую стойкость заключается в определении минимально необходимого сечения токоведущей части по режиму к.з. при нагревании его до максимально допустимой температуры, мм²:

, (5.2)

тогда

.

где q_в - выбранное из [5] сечение токоведущей части, мм²;

q_min - минимально допустимое сечение токоведущей части

по режиму к.з., мм².

, (5.3)

тогда

мм².

где В_к - тепловой импульс тока к.з., кА²с;

С - коэффициент, учитывающий соотношение минимально допустимой температуры токоведущей части и температуры при нормальном режиме работы. С=88 (для алюминиевых шин).

Проверка токоведущих частей 110 кВ на отсутствие коронирования проводим по условию, :

, (5.4)

откуда

.

где Е₀ - максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при которой возникает коронный разряд.

, (5.5)

откуда

,

где m - коэффициент, учитывающий не гладкость поверхности провода, принимаемый для многопроволочных проводов равен 0,82;

r_пр - радиус провода [5] равный для АС 11,4 см; Е - напряженность электрического поля около поверхности провода, .

, (5.6)

тогда

,

где D_ср - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.

При горизонтальном расположении проводов фаз расстояние между соседними фазами сборных шин и ошиновки D=300 см.

Среднее расстояние определяется:

, (5.7)

см.

Все условия выполняются принимаем для ОРУ – 110 кВ, провод марки АС – 70.

5.1.2 Жесткие токоведущие части

Жесткие токоведущие части и ответвления от них выбираем по условию (5.1)

.

Проверка на термическую стойкость для жестких шин проводим аналогично и по тем же выражениям (5.2) и (5.3)

мм².

Проверку на электродинамическую стойкость жестких шин, крепящихся на опорных изоляторах, производим сравнением механического напряжения в шине σ_расч, вызванного ударным током к.з. с допустимым механическим напряжением[σ]_доп, МПа

, (5.8)

соответственно

.

Вначале необходимо определить расчетное механическое напряжение в шине, МПа

, (5.9)

тогда

МПа,

где l - расстояние между соседними изоляторами одной фазу, м;

а - расстояние между осями шин соседних фаз, м;

W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м³.

Расстояние между изоляторами одной фазы и между фазами принимаем равными: l=1,25 м, а=0,35 м.

Для прямоугольных шин расположенных плашмя, м³, [5]

, (5.10)

откуда

м³.

где b - узкая сторона шины (ребро), м;;

h - широкая сторона шины, м.

Все условия выполняются выбираем шины для РУ – 10 кВ, А - 50х5.

5.1.3 Выбор и проверка изоляторов

Выбор изоляторов производим по методике, изложенной в [4].

Для РУ – 10 кВ выбираем опорные изоляторы типа ОФ – 10 – 375.

Опорные изоляторы выбираем по следующим условиям:

, (5.11)

где U_н - номинальное напряжение изолятора , кВ;

U_р - рабочее напряжение РУ, кВ;

F - сила действующая на изолятор при коротком замыкании, Н; F_разр - разрушающая нагрузка на изгиб изолятора[5], Н.

Сила, действующая на изолятор при коротком замыкании, Н

, (5.12)

где i_у - расстояние между изоляторами одной фазы, м;

а - расстояние между осями шин соседних фаз, м.

Проводим проверку

Н.

Проводим проверку по напряжению

10 кВ=10 кВ.

Для выбранного типа изолятора F_разр=3680 Н. По условию (5.11)

.

Все условия выполняются.

Для РУ – 110 кВ выбираем полимерные изоляторы типа ЛК – 70/110 – АIV и опорно – стержневые типа ИОСП – 10 – 110/480 – IV – УХЛ.

5.1.4 Выбор и проверка высоковольтных выключателей

Выбор и проверка выключателей проводится согласно[7].

Выбор выключателей проверяем по условию:

, (5.13)

, (5.14)

где U_н и I_н - напряжения и ток выбираемого высоковольтного выключателя;

U_раб и I_раб.max - рабочее напряжение и максимальный рабочий ток цепи, в которой должен быть установлен выключатель.

В одном РУ устанавливаем однотипные выключатели, что значительно облегчит их эксплуатацию.

После выбора выключателя его паспортные характеристики сравниваем с расчетными условиями работы.

Выбранный выключатель проверяется на

Электродинамическую стойкость

а) по предельному периодическому току к.з.

Характеристики

Список файлов ВКР