ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФ РАБОТА (1226989), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Максимальный рабочий ток для питающих вводов подстанции, А:

, (4.1)

где - номинальная мощность трансформатора; - номинальное напряжение ступени кВ; - коэффициент, перспективы развития потребителей.

Максимально рабочий ток для вводов силовых трансформаторов, А:

, (4.2)

где -коэффициент перегрузки трансформатора.

Максимально рабочий ток для сборных шин переменного тока, А:

, (4.3)

где - коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам.

Максимальные рабочий ток фидера, А:

, (4.4)

где S_{max ф} – максимальная полная мощность передаваемая по фидеру, МВА.

Результаты расчетов максимальных рабочих токов для всех присоединений и расчетные выражения представлены в приложение Г.

4.2 Выбор сборных шин и токоведущих элементов

Для ОРУ-220 кВ, ОРУ-110 кВ и ОРУ-35 кВ, а также для ввода в здание ЗРУ-10 кВ применяем гибкие шины, выполненные проводом АС. Для ЗРУ-6 кВ применяем жесткие алюминиевые шины. Проверку и выбор сборных шин, проводим по методике изложенной в [4].

Характеристики условий выбора сборных шин:

- По длительно допускаемому току, А.

, (4.5)

где I_доп – длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А; I_р.max – максимальный рабочий ток сборных шин, максимальные рабочие токи по присоединениям указаны в приложении Г, А.

- По термической стойкости, мм².

, (4.6)

где q_н – выбранное сечение, мм²; q_min – минимально допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм².

, (4.7)

где B_k – тепловой импульс тока КЗ, для соответствующей характерной точки подстанции, кА²∙с, велечины тепловых импульсов указаны в таблице 4.2; С – коэффициент, принимаемый в зависимости от материала шины, согласно [14], для алюминиевых шин при наибольших допустимых температурах, С = 98 А∙с^1/2/мм².

- По электродинамической стойкости, МПа.

, (4.8)

где σ_расч – расчетное напряжение в материале шин, МПа.

, (4.9)

где l – расстояние между соседними опорными изоляторами, по [5], l =1 м; а – расстояние между осями шин соседних фаз, по [5] принимаем, а =0,3 м; i_у – ударный ток трехфазного КЗ, кА, ударные токи указаны в приложении В; W – момент сопротивления шины, относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м³.

Момент сопротивления однополюсных прямоугольных шин при расположении их плашмя, находим по формуле из [3], м³.

, (4.10)

где b и h – соответственно толщина и ширина шины, м.

Гибкие шины по условию электродинамической стойкости не проверяются.

Принимаем к установке в ЗРУ-10 кВ шины прямоугольной формы из алюминиевого сплава, марки АД31Т 60x8, сечением 480 мм² и допустимым напряжением в материале σ_доп = 91 МПа, [6].

м³,

МПа.

Согласно условиям (4.5) (4.6) (4.7), используя материалы, изложенные в [6,7], произведем выбор и проверку сборных шин по присоединениям, результаты сводим в приложение Д.

4.3 Выбор и проверка выключателей

Выбор и методику расчета произведем по [8]. При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы.

Проверка проводится по:

1. По напряжению:

, (4.11)

где – номинальное напряжение выключателя, кВ; – рабочее напряжение распределительного устройства, кВ.

2. По длительно допустимому току:

, (4.12)

где – номинальный ток выключателя, А; – максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают выключатель, А.

3. По номинальному периодическому току отключения:

, (4.13)

где – номинальный ток выключателя по каталогу, кА.

4. По отключающей способности (по полному току отключения):

, (4.14)

где –номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе определяется для средних условий эксплуатации по кривым _ном = f(t_м) [9], – апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя, кА; – максимальный ток короткого замыкания, кА.

Апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя:

, (4.15)

где – минимальное время до момента размыкания контактов:

, (4.16)

где – минимальное время действия защиты, с; – собственное время отключения выключателя по каталогу, принимаем среднее значение.

5. По электродинамической стойкости:

– по предельному периодическому току КЗ:

; (4.17)

– по ударному току:

; (4.18)

где – пиковое значение предельного сквозного тока КЗ, кА; – ударный ток, кА.

Пиковое значение сквозного тока равно:

(4.19)

6. По термической стойкости:

, (4.20)

где – предельный ток термической стойкости, равный , кА; – время прохождения тока термической стойкости, равное 3 с; – тепловой импульс тока КЗ, .

Величина теплового импульса:

, (4.21)

где -начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания, кА; – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ равная [7]; -время протекания тока короткого замыкания,с.

, (4.22)

где -время срабатывания релейной защиты, принимается для микропроцессорной защиты 0,03 с; -полное время отключения выключателя, из паспортных данных на выключатель.

Приведем расчет для ввода автотрансформатора 110 кВ. Выбираем тип выключателя ВЭБ-110II-40/2500:

1. По напряжению:

.

1. По длительно допустимому току:

.

1. По номинальному периодическому току отключения:

.

1. По отключающей способности (по полному току отключения):

,

,

,

.

1. По электродинамической стойкости:

;

– по предельному периодическому току КЗ:

;

– по ударному току:

.

1. По термической стойкости:

,

,

Все необходимые условия выполняются, значит, выбор произведен правильно.

Результаты выбора выключателей представлены в приложении Е.

4.4 Выбор и проверка разъединителей

Разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Это необходимо, например, при выводе оборудования в ремонт в целях безопасного производства работ.

Выбор производим аналогично выбору выключателей, подобно формулам (4.11), (4.12), (4.13), (4.17), (4.18), (4.20), но без проверки по отключающей способности.

1. По номинальному напряжению:

,

где – номинальное напряжение, кВ; – рабочее напряжение распределительного устройства, кВ

.

1. По номинальному току:

,

где –номинальный ток, А; – максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают разъединитель, А

.

1. По электродинамической стойкости:

,

где – амплитудное значение предельного сквозного тока короткого замыкания, равное , кА; – ударный ток, кА

.

1. По термической стойкости

,

где –предельный ток термической стойкости, кА; –время прохождения тока термической стойкости, равное 3 с; –тепловой импульс тока короткого замыкания, кА²∙с

,

.

Результаты выбора и проверки сведены в приложение Ж.

4.5 Выбор измерительных трансформаторов тока

Измерительный трансформатор тока – трансформатор, предназначенный для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения.

Характеристики условий выбора трансформаторов тока, согласно [5]:

1. По номинальному напряжению, кВ.

, (4.23)

где U_н – номинальное напряжение трансформатора тока, кВ; U_р – рабочее напряжение РУ, кВ.

1. По длительному рабочему току, А.

, (4.24)

где I_н1– номинальный ток первичной цепи трансформатора тока, А; I_рmax– максимальный рабочий ток присоединения, А, максимальные рабочие токи по присоединениям указаны в приложение Г.

1. По электродинамической стойкости, кА.

, (4.25)

где i_уд – ударный ток КЗ, кА; i_дин – ток электродинамической стойкости, кА.

, (4.26)

где К_дин – кратность электродинамической стойкости.

1. По термической стойкости, кА²∙с:

, (4.27)

где I_т– предельный ток термической стойкости, кА; t_к – время прохождения тока термической стойкости, с; B_k – тепловой импульс тока КЗ, кА²∙с.

Для установки в ОРУ-35 кВ принимаем измерительные трансформаторы тока типа ТОЛ-35, производства ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока», [10]. Преимущества литых трансформаторов тока ТОЛ-35 перед маслонаполненными трансформаторами ТФЗМ-35 приведены в приложение И.

Для ЗРУ-10 кВ, принимаем трансформаторы тока типа ТОЛ-10-IM, [10].

Преимущества трансформаторов тока ТОЛ-10-IM:

- удобство установки в ячейку;

- наличие исполнения с двумя, тремя или четырьмя вторичными обмотками, для удобства организации коммерческого учета;

- наличие изолирующих барьеров.

Результаты выбора и проверки трансформаторов тока, согласно условиям (4.23) - (4.27), для всех присоединений подстанции, приведены в приложение К.

4.6 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения служат для преобразования высокого напряжения в низкое стандартное напряжение удобное для измерения.

Характеристики

Список файлов ВКР