ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФ РАБОТА (1226990), страница 3
Текст из файла (страница 3)
По отключающей способности (по полному току отключения):2 IНОМ.ОТКЛ (1 н ) 2 (Iк(3) iat ) ,(4.14)где н –номинальное значение относительного содержания апериодическойсоставляющей в отключаемом токе определяется для средних условийэксплуатации по кривым ном = f(tм) [9], i at – апериодическая составляющаятокаКЗвмоментрасхожденияконтактоввыключателя,кА;I(3)к –максимальный ток короткого замыкания, кА.Апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактоввыключателя:iat 2 I(3)к е25Та,(4.15)где – минимальное время до момента размыкания контактов: t 3.min t в ,(4.16)где t 3.min – минимальное время действия защиты, с; t в – собственное времяотключения выключателя по каталогу, принимаем среднее значение.5. По электродинамической стойкости:– по предельному периодическому току КЗ:iпр.с Iк(3) ;(4.17)– по ударному току:iпр.с i уд ;(4.18)где iпр.с – пиковое значение предельного сквозного тока КЗ, кА; i уд – ударныйток, кА.Пиковое значение сквозного тока равно:iпр.с 2,54 IНОМ.ОТКЛ(4.19)6.
По термической стойкости:IТ2 t Т Вk ,26(4.20)где IТ2 – предельный ток термической стойкости, равный IНОМ.ОТКЛ , кА; t Т –время прохождения тока термической стойкости, равное 3 с; Вk – тепловойимпульс тока КЗ, кА2 с .Величина теплового импульса: В k I (кз3)2 t откл Tа ,(4.21)где I (кз3) -начальное действующее значение периодической составляющей токатрехфазного короткого замыкания, кА; Ta – постоянная времени затуханияапериодической составляющей тока КЗ равная 0,01 0,045 с [7]; t откл -времяпротекания тока короткого замыкания,с.t откл t защ t в ,гдеt защ -времясрабатываниярелейной(4.22)защиты,принимаетсядлямикропроцессорной защиты 0,03 с; t в -полное время отключения выключателя,из паспортных данных на выключатель.Приведем расчет для ввода автотрансформатора 110 кВ.
Выбираем типвыключателя ВЭБ-110II-40/2500:1.По напряжению:110 кВ 110 кВ .2.По длительно допустимому току:272500 А 420,85 А .3.По номинальному периодическому току отключения:40 кА 1,75 кА .4.По отключающей способности (по полному току отключения): 0,03 0,035 0,065 с ,i at 2 1,75 e0,0650,02 0,096 кА ,2 40 (1 0,3) 2 (1,75 0,096) ,73,52 кА 2,61 кА .5.По электродинамической стойкости:i пр.с 2,54 40 101,6 кА ;– по предельному периодическому току КЗ:101,6 кА 1,75 кА ;– по ударному току:101,6 кА 4,41 кА .286.По термической стойкости:4800 кА 2 с 0,322 кА 2 с ,Вk 1,752 0,085 0,02 0,322 кА 2 с ,t откл 0,03 0,055 0,085 с.Все необходимые условия выполняются, значит, выбор произведенправильно.Результаты выбора выключателей представлены в приложении Е.4.4 Выбор и проверка разъединителейРазъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющеговыведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихсяпод напряжением.
Это необходимо, например, при выводе оборудования времонт 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 отключающейспособности.1)По номинальному напряжению:Uн U р ,где Uн –номинальноенапряжение,кВ;распределительного устройства, кВ29Uр –рабочеенапряжение220 кВ 220 кВ .2)По номинальному току:Iн Iр max ,гдеIн –номинальный ток, А; Iр max – максимальный рабочий ток присоединения,где устанавливают разъединитель, А1000 А 379,55 А .3)По электродинамической стойкости:iпр.с i у ,где iпр.с – амплитудное значение предельного сквозного тока короткогозамыкания, равное iпр.с 2,54 Iн откл , кА; i у – ударный ток, кА80 кА 9,196 кА .4)По термической стойкостиIT tT Bк ,2где IT –предельный ток термической стойкости, кА;тока термической стойкости, равное 3 с;t T –время прохожденияBк –тепловой импульс тока короткогозамыкания, кА2∙с3031,52 3 1,4 ,2976,75 к А2 с 1,4 к А2 с .Результаты выбора и проверки сведены в приложение Ж.4.5 Выбор измерительных трансформаторов токаИзмерительный трансформатор тока – трансформатор, предназначенныйдля передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам иустройствам защиты и управления, а также для изолирования цепей вторичныхсоединений от высокого напряжения.Характеристики условий выбора трансформаторов тока, согласно [5]:1)По номинальному напряжению, кВ.Uн Uр ,(4.23)где Uн – номинальное напряжение трансформатора тока, кВ; Uр – рабочеенапряжение РУ, кВ.2) По длительному рабочему току, А.I н1 I р max ,(4.24)где Iн1– номинальный ток первичной цепи трансформатора тока, А; Iрmax–максимальный рабочий ток присоединения, А, максимальные рабочие токи поприсоединениям указаны в приложение Г.3) По электродинамической стойкости, кА.31i дин i уд ,(4.25)где iуд – ударный ток КЗ, кА; iдин – ток электродинамической стойкости, кА.i дин 2 К дин I н1 ,(4.26)где Кдин – кратность электродинамической стойкости.4) По термической стойкости, кА2∙с:I 2т t к Вк ,(4.27)где Iт– предельный ток термической стойкости, кА; tк – время прохождения токатермической стойкости, с; Bk – тепловой импульс тока КЗ, кА2∙с.Для установки в ОРУ-35 кВ принимаем измерительные трансформаторытока типа ТОЛ-35, производства ОАО «Свердловский завод трансформаторовтока», [10].
Преимущества литых трансформаторов тока ТОЛ-35 передмаслонаполненными 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 вторичнымиобмотками, 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.324.6 Выбор измерительных трансформаторов напряженияТрансформаторынапряженияслужатдляпреобразованиявысокогонапряжения в низкое стандартное напряжение удобное для измерения.Выбор и проверку ТН производим по методике, изложенной в [11].Условия выбора трансформаторов напряжения:1)По номинальному напряжению, кВ:Uн U р ,(4.28)где Uн– номинальное напряжение трансформатора напряжения, кВ;Up – рабочеенапряжение РУ, кВ.2) По расчетной полной нагрузки вторичных цепей:S2ном S2 ,(4.29)где S2ном–номинальная мощность трансформатора, ВА; S2–мощность всехизмерительныхприборовирелеприсоединенныхктрансформаторунапряжения, ВА, указана в приложение Л.Определим мощность приборов, ВА:S2 (Pприб ) 2 (Qприб ) 2 ,(4.30)где Рприб –активная мощность прибора, Вт; Qприб–реактивная мощность прибора,вар.Подставивзначенияввыражениеподключенных приборов в ЗРУ-110 кВ, ВА.33(4.30),определиммощностьS2 152 132 19,85 ВА.Мощность приборов, подключенных по другим присоединениям определиманалогично.Результаты выбора и проверки ТН представлены в приложение М.4.7 Выбор изоляторовДля крепления гибких шин к порталам открытых распределительныхустройств, согласно [5], применяем гирлянды подвесных изоляторов ПС-70.Количество изоляторов в гирлянде[8]:- ОРУ-220 кВ – 16 шт.- ОРУ-110 кВ – 9 шт.- ОРУ-35 кВ – 3 шт.Для крепления жестких шин ЗРУ-10 кВ, произведем выбор и проверкуопорных и проходных изоляторов по методике изложенной в [4].Условия выбора опорных изоляторов:- по номинальному напряжению, кВ:Uн Uр ,(4.31)где Uн– номинальное напряжение изолятора, кВ; Up– рабочее напряжение РУ,кВ;- по допускаемой нагрузке, Н:Fразр 0,6 Fрасч ,где Fразр – разрушающая нагрузка на изгиб изолятора, Н; Fрасчдействующая на изолятор при КЗ, Н;34(4.32)– силаlFрасч 0,176 i 2у ,aгде(4.33)l, a, iу – тоже, что в формуле (4.9);Fрасч 0,176 2,8452 1 4,74 Н.0,3Условия выбора проходных изоляторов:- по номинальному напряжению, аналогично (4.31), кВ:- по номинальному току, А:I н I р max ,где Iн – номинальный ток изолятора, А; Iрmax(4.34)– максимальный рабочий токприсоединения, А;- по допускаемой нагрузке ,Н:lFрасч 0,088 i 2у ,aгде(4.35)l, a, iу – тоже, что в формуле (4.9);Fрасч 0,088 2,8452 1 2,37 Н.0,3Выбор подвесных, проходных и опорных изоляторов производим по [12].Результаты выбора и проверки изоляторов сводим в приложение Н.354.8 Выбор ограничителей перенапряжений нелинейный (ОПН)Для защиты оборудования от набегающих перенапряжений со стороныкабельных линий и коммутационных перенапряжений необходимо выбрать длякаждого распределительного устройства тип ОПН.Конструктивно ОПН представляет собой нелинейное сопротивление,заключенное в высокопрочный герметизированный корпус.При возникновении волн перенапряжения сопротивление варисторовизменятся на несколько порядков (от мегомов до десятков Ом).Выбор и проверка ограничителей перенапряжений осуществляются пономинальному напряжению:Uн Uр ,где(4.36)Uн –номинальное напряжение ОПН, кВ; U р –рабочее напряжениераспределительного устройства, кВ.Результаты выбора ОПН представлены в приложение П.4.9 Выбор исполнения и схемы распределительного устройстванапряжением 220 кВ, 110 кВСогласно указаниям, СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО «ФСК ЕЭС» СТО56947007-29.240.30.010-2008 схема 2 рабочие и обходная система шин для ПС сприсоединениямиявляетсяпрактическиповсемпоказателямболеепредпочтительной, чем схемы мостиков [1].Схема 2 рабочие системы и обходная система шин среди возможныхвариантов обладает самой высокой надежностью, ремонтопригодностью иоперативной гибкостью, поэтому для ОРУ 220 кВ,110 кВ выбрана схема сдвумя рабочими и обходной системой шин.36Схема главных электрических соединений представлена в графическойчасти.Условия применения: при повышенных требованиях к сохранению в работеприсоединений, но допускающих потерю напряжения при повреждении в зонесборных шин на время оперативных переключений по переводу присоединенийна другую систему шин; при необходимости деления сети.4.10 Выбор исполнения и схемы распределительного устройстванапряжением 35 кВ и 10 квСхема соединения распределительного устройства (РУ) 35 кВ остаетсяпрежней-блок (линия-трансформатор) с выключателем.
















