диплом (1226972), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

, (3.2)

, (3.3)

Ударный ток К.З. можно определить по выражению, кА

, (3.4)

где k_уд – ударный коэффициент, принимаем k_уд = 1,8.

Мощность короткого замыкания, МВА

, (3.5)

Двухобмоточный трансформатор имеет схему замещения, в которой обмотка представлена сопротивлением Х_Т.

Указанное сопротивление определяют по величине напряжения короткого замыкания обмотки u_k, %.

, (3.6)

Сопротивление системы определи по следующему выражению, Ом

, (3.7)

Мощность короткого замыкания на шинах 35 кВ подстанции равняется

S_кз = 295 МВА.

По формуле (3.7) определим сопротивление системы

.

Определяем трехфазный ток короткого замыкания в точке К1 (рисунок 3.2) по формуле (3.1)

.

Двухфазный ток короткого замыкания определяется по формуле (3.2)

.

Ударный ток рассчитываем по формуле (3.4):

.

3.2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К2

Результирующее сопротивление короткого замыкания до точки К2 будет равняться, Ом

, (3.8)

где - сопротивление системы, приведенное к напряжению ступени К2, Ом.

, (3.9)

Мощность понижающего трансформатора S_т = 1000 кВА, напряжения короткого замыкания u_k для трансформатора ТМ-1000/35 согласно [4] равно 6,5%.

Тогда определим сопротивление трансформатора по формуле (3.6)

.

По формуле (3.9) определяем приведенное сопротивление системы к напряжению 10 кВ

.

Рассчитаем сопротивление короткого замыкания до точки К2 по выражению (3.8)

.

Определяем трехфазный ток короткого замыкания в точке К2 (рисунок 3.2) по формуле (3.1)

.

Двухфазный ток короткого замыкания определяется по формуле (3.2)

.

Ударный ток рассчитываем по формуле (3.4):

.

Определяем мощность короткого замыкания по (3.5), МВА

.

Результаты расчетов сопротивлений и токов короткого замыкания для точек К1 и К2 сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Расчетные значения сопротивлений и токов короткого замыкания для точек К1 и К2

4.ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДСТАНЦИИ

4.1 Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Электрические аппараты выбирают по условиям длительного режима работы, сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током.

Расчет максимальных рабочих токов выполним по следующим формулам:

для вводов главных понизительных трансформаторов и перемычки между вводами [2], А

(4.1)

где – коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3; S_ТП – максимальная полная мощность подстанции, = 2000 кВА; – номинальное напряжение на вводе подстанции, = 37 кВ;

Для первичной обмотки понижающего трансформатора, А

(4.2)

где – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, равный 1,5;

S_Н.ТР – номинальная мощность трансформатора, S_Н.ТР=1000 кВА.

Для вводов РУ – 10 кВ, А

(4.3)

где – номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора,

= 10,5 кВ;

Для сборных шин РУ – 10 кВ, А

(4.4)

где – коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения, равный 0,5;

Для потребителей 10 кВ, рассчитываем по мощности наиболее загруженного фидера

(4.5)

где S_мах.10 – мощность наиболее загруженного фидера потребителей 10 кВ, кВА.

Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений тяговой подстанции выполнен в таблице Г.1 ( Приложение Г).

4.2 Определение величины теплового импульса

Согласно [4] расчетную продолжительность КЗ при проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость при КЗ следует определять сложением времени действия основной релейной защиты, в зону действия которой входят проверяемые проводники и аппараты, и полного времени отключения ближайшего к месту КЗ выключателя.

При наличии устройства автоматического повторного включения (АПВ) следует учитывать суммарное термическое действие тока КЗ.

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса для всех РУ. Основываясь на материале, изложенном в [4] можно принять следующее допущение. В тех случаях, когда , тепловой импульс В_К (интеграл Джоуля) и термически эквивалентный ток КЗ допустимо определять по формулам, А²·с

, (4.6)

где I_пс– действующее значение периодической составляющей тока КЗ от эквивалентного источника энергии (системы), кА; Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с принимаем по [4]; t_откл – время отключения тока КЗ, с.

Время отключения тока КЗ, с., рассчитаем по формуле, с

, (4.7)

где t_рз – время выдержки срабатывания основной защиты, с.; t_св – собственное время отключения выключателя с приводом, с; t_ср – собственное время срабатывания защиты, 0,1, с.

Приведём пример расчета для ЗРУ-35 кВ. Рассчитаем время отключения по формуле (4.7)

Соответственно, В_К равняется

,

Аналогично ведём расчет для всех РУ, а результаты сносим в таблицу Г.2 (Приложение Г)

4.3 Выбор сборных шин и токоведущих элементов

Поскольку на проектируемой подстанции все РУ выполнены закрытого типа, то все шины, включая вводы трансформатора, будут выполняться жесткими алюминиевыми шинами прямоугольного сечения.

Характеристика условий выбора жестких шин:

а. По длительно допускаемому току

, (4.8)

где - длительно допустимый ток для выбранного сечения, А; - максимальный рабочий ток сборных шин, А.

б. По термической стойкости

, (4.9)

где q - выбранное сечение, мм²; - минимально допустимое сечение токоведущей части по условию её термической стойкости, мм².

Минимальное, по условию допустимой температуры нагрева в режиме КЗ, сечение шины, мм²

, (4.10)

где – принимаем по [4] в зависимости от материала шины для алюминиевых шин и неизолированных алюминиевых шин, С=91, .

Согласно [5], все соединения внутри закрытого распределительного устройства 6…35 кВ, включая сборные шины, выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного или коробчатого сечения. При токах до 3000 А в закрытых распределительных устройствах 6…35 кВ применяются однополосные и двухполосные алюминиевые шины. При больших токах рекомендуются шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают лучшие условия охлаждения и меньшие потери от эффекта близости и поверхностного эффекта.

Согласно [4], следует учесть, что при расположении шин прямоугольного сечения плашмя значения допустимых длительных токов , приведенные в [4], должна быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос > 60 мм.

Электродинамическая стойкость шин, укрепленных на опорных изоляторах, проверяется по механическому напряжению _расч, возникающему в них при КЗ. Расчётное сечение в опасном сечении шины, Па

, (4.11)

где l – расстояние между опорными изоляторами, м; а – расстояние между осями шин соседних фаз, м; W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярно действию усилия, м³.

Момент сопротивления однополосных прямоугольных шин при установке на ребро определяется по формуле:

, (4.12)

где b и h – толщина и ширина шины, м.

Допустимое напряжение [], зависящее от материала шины, находим по [5], для чистого алюминия марки АД31Т1, [] = 91 МПа.

По формуле (4.10) рассчитаем минимальное, по условию допустимой температуры нагрева в режиме КЗ, сечение шины для ЗРУ-35 кВ

, мм².

Для сборных шин ЗРУ- 35 кВ максимальный рабочий ток рассчитан в таблице 4.1, =40,5 А.

Согласно ГОСТ 839–80 по [5] принимаем алюминиевые шины прямоугольного сечения размером 25 3 мм, допустимый ток для такой шины, при количестве одна полоса на фазу составляет =265 А, следовательно, условие выполняется

265 А ≥40,5 А.

Номинальное сечение шины составляет 75 мм² что также больше рассчитанного минимального сечения шины, по условию допустимой температуры нагрева в режиме КЗ, q_мin=65,4 мм². Для ЗРУ-10 кВ а = 1 м, l = 1,5 м.

Характеристики

Список файлов ВКР