поясн. записка ДП РЗА ПС Тумнин (1229142), страница 3
Текст из файла (страница 3)
, (1.8)
где
- трехфазный ток короткого замыкания точки, кА.
.
Определим мощность трехфазного КЗ на шинах второй ступени напряжения, МВА:
, (1.9)
где
- напряжение первой ступени, равное 10 кВ.
.
Определим максимальный рабочий ток вторичной обмотки ТСН1, по которому выберем кабель, А:
, (1.10)
где
- номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВт;
- коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3;
- напряжение на шинах третьей ступени подстанции, равное 0,4 кВ.
.
Выбираем одножильный кабель ВВГнг-LS сечением 120 мм2 (по меди) в количестве 3 штук на фазу. Длительно допустимый ток такого кабеля
, А, (для кабеля, прокладываемого в воздухе).
Данные кабеля:
Определим полное сопротивление ТСН, Ом1:
, (1.11)
где
- напряжение короткого замыкания ТСН1, в %;
.
Определим активное сопротивление ТСН1, Ом:
, (1.12)
где
- потери мощности в ТСН1, кВт;
Определим реактивное сопротивление ТСН1, Ом:
. (1.13)
Определим сопротивления кабельной линии, Ом:
, (1.14)
где
- удельные реактивное и активное сопротивления кабеля, Ом/км;
- длина кабельной линии, равная 60 м.
,
.
Приведем сопротивление до точки К2 к напряжению 3-ей ступени, Ом:
. (1.15)
Определим реактивное сопротивление до третьей ступени, Ом:
. (1.16)
Определим активное сопротивление до третьей ступени, Ом:
. (1.17)
Определим полное сопротивление до третьей ступени, Ом:
. (1.18)
Определим трехфазный ток короткого замыкания в точке К3, кА:
. (1.19)
Найдем однофазный ток короткого замыкания точки К3, кА:
, (1.20)
где
- полное сопротивление третьей ступени при однофазном коротком замыкании, Ом;
- суммарное активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности, равные
соответственно, Ом;
- соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности цепи, Ом.
. (1.21)
, (1.22)
, (1.23)
где
- активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора. Для трансформатора мощностью 400 кВА и обмотками Y/Y-ͦ данные сопротивления отсутствуют;
- активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформатора тока, равные 0,00007 и 0,00005 Ом соответственно;
- активное и индуктивное сопротивления токовых катушек и контактов автоматических выключателей, равные 0,00041 и 0,00013 Ом соответственно;
- активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности шинопровода, равные по 0,008 Ом;
- активное сопротивление дуги в месте КЗ, равное 0,05 Ом.
,
,
,
.
Определим ударный ток точки К3, кА:
, (1.24)
где
- трехфазный ток короткого замыкания точки К3, кА.
Определим мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающего напряжения К3, МВА:
. (1.25)
Расчет точки К4 проводится аналогично расчету точки К3. Ниже уже найденные величины.
Максимальный рабочий ток вторичной обмотки ТСН2, А:
.
Выбрана медная плоская шина сечением 25х3 мм2. Длительно допустимый ток такой шины
.
Данные шины:
Полное сопротивление ТСН2, Ом:
Активное сопротивление ТСН2, Ом:
Реактивное сопротивление ТСН2, Ом:
Сопротивления плоской шины, Ом:
Полное сопротивление плоской шины, Ом:
Приведенное сопротивление точки К3 к напряжению 4-ей ступени, Ом:
Полное сопротивление до четвертой ступени, Ом:
Трехфазный ток короткого замыкания точки К4, кА:
Ударный ток точки К4, кА:
Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающего напряжения точки К4, МВА:
Результаты расчетов сведены в таблицу 3.5
| Таблица 3.5 – результаты расчетов токов КЗ | |||||
|
|
|
|
|
| |
| К1 | 220 | j105,15 | 1,208 | 3,075 | 1172 |
| К2 | 10 | j1,454 | 4,369 | 11,12 | 76 |
| К3 | 0,4 | 0,025 | 9,24 | 23,52 | 6,4 |
| К4 | 10 | 37,83 | 0,168 | 0,428 | 3,2 |
2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
Рисунок 2.1 – Схема для расчета максимальных рабочих токов
основных присоединений подстанции
Определим максимальный рабочий ток на вводе опорной подстанции, А:
, (2.1)
где
- коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции, равный 1,5÷2;
- число трансформаторов, подключенных к сборным шинам;
- номинальная мощность понизительного трансформатора, МВА;
- номинальное напряжение ступени, кВ.
Определим максимальный рабочий ток на сборных шинах переменного тока, А:
, (2.2)
где
- коэффициент перегрузки трансформатора, фидера, равный 1,4÷1,5;
- коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам, равный 0,5÷0,7.
Определим максимальный рабочий ток на вводе трансформатора, А:
, (2.3)
где
- коэффициент перегрузки трансформатора, фидера, равный 1,4÷1,5.
Расчеты приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Максимальные рабочие токи присоединений подстанции
| Наименование потребителя | Расчетная формула |
|
| Питающий ввод 220 кВ |
|
|
| Сборные шины ОРУ-220 кВ |
|
|
| Ввод трансформатора 220 кВ |
|
|
| Ввод РУ-10 кВ |
|
|
Окончание таблицы 2.1
| Фидер РУ-10 кВ |
|
|
| Сборные шины РУ-10 кВ |
|
|
| Ввод ТСН1 |
|
|
| Ввод СН 0,4 кВ |
|
|
| Фидер СН 0,4 кВ |
|
|
| Шины СН 0,4 кВ |
|
|
| Ввод ТСН2 |
|
|
| Ввод КРУН-СЦБ-10 кВ |
|
|
| Фидер КРУН-СЦБ-10 кВ |
|
|
| Сборные шины КРУН-СЦБ-10 кВ |
|
|
2.2 Определение величины теплового импульса
Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме КЗ необходимо определить величину теплового импульса для всех распределительных устройств.
Пример расчета теплового импульса,
:
, (2.4)
где
- периодическая составляющая сверхпереходной ток, кА;
- время протекания тока короткого замыкания, с;
- время срабатывания основной защиты. Выбирается ступень селективности ∆t = 0,3... 0,5 с;
- полное время отключения выключателя, равное 0,1÷0,15 с;
- постоянная времени цепи тока короткого замыкания, с;
- синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с.
Результаты расчетов сведены в Таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Расчет теплового импульса
| Наименование РУ |
|
|
|
|
|
|
| ОРУ-220 кВ | 1,208 | 2,1 | 0,1 | 2,2 | 0,35 | 3,72 |
| РУ-10 кВ | 4,369 | 1,8 | 1,9 | 0,005 | 36,36 | |
| Фидер РУ-10 кВ | 1,5 | 1,6 | 30,63 | |||
| СН 0,4 кВ | 9,24 | 1,2 | 1,3 | 0,004 | 111,29 | |
| Фидер СН 0,4 кВ | 0,9 | 1 | 85,68 | |||
| КРУН-СЦБ-10 кВ | 0,168 | 0,6 | 0,7 | 0,006 | 0,02 | |
| Фидер КРУН-СЦБ-10 кВ | 0,3 | 0,4 | 0,01 |
2.3 Выбор выключателей
При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы:
1. По напряжению:
, (2.5)
где
- номинальное напряжение, кВ;
- рабочее напряжение распределительного устройства, кВ.
2. По длительно допустимому току:
, (2.6)











