проектирование ВЛ 35 кВ Карьерная-Новошахтинская с расчетом токов КЗ на ПС (1230031), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Защита проектируемой ВЛ 35 кВ от перенапряжений и заземление опор решены в соответствии с [1].

Главным средством молниезащиты на ВЛ является подвеска грозозащитного троса. Этот метод используют на линиях с металлическими и железобетонными опорами напряжением 35 кВ и выше.

При подвеске грозозащитного троса должны соблюдаться следующие условия:

а) трос должен обеспечивать необходимый угол защиты проводов: при одном грозозащитном тросе защитный угол должен быть не более 30^о, а при двух тросах - не более 20 ^о. При защите линий двумя тросами расстояние между ними должно быть не более пятикратного превышения тросов над проводами - а<5h ;

б) наименьшие расстояния по вертикали между тросом и проводом в середине пролета при температуре плюс 15 ^оС и без ветра должны быть не менее 4 м при длине пролёта 200 м (таблица 2.5.16 [1]).

При температуре плюс 15 ^оС и отсутствии ветра стрела провеса троса определяется следующим образом:

, (7.1)

где - стрела провеса провода в середине пролёта при температуре 15 ^оС без ветра; - расстояние по вертикали между тросом и проводом на опоре; - требуемое расстояние между тросом и проводом в середине пролёта при температуре плюс 15 ^оС.

Например, для пролёта длиной 200,4 м в третьем анкерном участке:

м.

Этой стреле провеса соответствует напряжение в тросе:

, (7.2)

даН/мм².

Это значение подставляется в уравнение состояния провода для определения напряжения во всех требуемых режимах. Расчёт для пролётов любой длины аналогичен.

Согласно [1] ВЛ 35 кВ на металлических опорах должны быть защищены от прямых ударов молнии тросами по всей длине. Для проектируемой ВЛ в качестве молниезащитного троса выбран стальной канат марки МЗ-9,2-В-ОЖ-Н-Р, применение которого даёт некоторые преимущества. Трос крепится на анкерных опорах с помощью изоляторов ПС 120 Б, а на промежуточных опорах без изолятора.

Заземляющие устройства линии предназначены для отвода в землю импульсных токов, возникающих при ударе молнии в опору или трос, и снижения напряжения на изоляции. Заземлению подлежат все проектируемые опоры ВЛ. Заземляющие устройства опор принимаются в зависимости от удельного сопротивления грунтов по лучевым заземлителям из круглой стали диаметром 12 мм. Соединение частей заземляющего устройства между собой и с металлической опорой выполняется сваркой.

8 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ.

Схема главных электрических соединений составляется на основании указанных в задании исходных данных и типовых решений, приведенных в справочной литературе. Она содержит типы установленных аппаратов. Сначала производится выбор типа схемы РУ.

Во всех цепях РУ должна быть предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающим возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, предохранителей, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и т.д.) каждой цепи со всех ее сторон, откуда может быть подано напряжение. Видимый разрыв может отсутствовать в КРУ заводского изготовления (в том числе с заполнением элегазом - КРУЭ) с выкатными элементами и при наличии надежного механического указателя гарантированного положения контактов.

1. Структурная схема подстанции

Рисунок 8- Структурная

схема подстанции

На структурной схеме указываются трансформаторы, распределительные устройства для ВН и НН. Также показано число вводов и фидеров.

1. Схема РУ 35 кВ

Техническим заданием рекомендуется принять РУ 35/6 кВ по схеме 35-4Н (два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий).

1. Схема РУ 6 кВ

На основании [1] выбираем подходящую для данного типа подстанции схему. РУ 6 кВ будет выполнено по схеме 6-1 – одна, секционированная выключателем система шин.

По сравнению с одиночной несекционированной системой шин данная схема имеет более высокую надежность, так как при коротком замыкании на сборных шинах отключается только одна секция шин, вторая остается в работе.
Недостатки схемы с одной секционированной выключаталем системы шин:
1) Профилактический ремонт секции сборных шин и шинных разъединителей связан с отключением всех линий, подключенных к этой секции шин.
2) Повреждения в зоне секции сборных шин приводят к отключению всех линий соответствующей секции шин.
3) Ремонт выключателей связан с отключением соответствующих присоединений.
Вышеперечисленные недостатки частично устраняются при использовании схем с большим числом секций

9 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

9.1 Выбор трансформатора

В исходных данных задана мощность, напряжения ВН и НН трансформатора. По этим значениям выбираем трансформатор, используя справочные данные из [2].

Выбираем ТМН-4000/35. Это трансформатор трехфазный с устройством регулирования под нагрузкой [6]. Номинальная мощность S_н = 4 МВА. Напряжения обмоток 35кВ и 6,3 кВ.

Таблица 7 - Параметры трансформатора

Чтобы определить расчетный ток КЗ с целью выбора или проверки электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания, необходимо предварительно выбрать расчетные условия, отвечающие.

Рисунок 9 - Расчетная схема

9.2 Схема замещения

Для расчета токов КЗ аналитическим методом в соответствии [8] предварительно по исходной расчетной схеме составляется соответствующая схема замещения. Схема замещения для ВКР представлена на рис.4.

Рисунок 10 - Схема замещения

При аналитических расчетах токов КЗ исходные схемы замещения, в которых представлены различные элементы исходных расчетных схем, следует путем последовательных преобразований приводить к эквивалентным результирующим схемам замещения.

Если исходная схема замещения не содержит замкнутых контуров, то она легко преобразуется в эквивалентную результирующую схему путем последовательного и параллельного соединения элементов и путем замены нескольких источников, имеющих разные ЭДС и разные сопротивления, но присоединенных в одной точке, одним эквивалентным источником [8].

Преобразованная схема замещения показана на рисунке 11.

Рисунок 11- Преобразованная

схема замещения.

9.3 Расчет ударного тока короткого замыкания

Расчет сопротивления источника питания по формуле:

, (9.1)

где - номинальное напряжение источника питания N-ой ступени; - мощность короткого замыкания на шинах источника питания.

Ом.

Примем удельное сопротивление линии равным 0,41 Ом/км.

Ом.

Расчет сопротивления линии по формуле:

, (9.2)

Ом,

Ом. (9.3)

Расчет сопротивлений обмоток трансформатора. Для каждого типа трансформатора задаются напряжения короткого замыкания, в паспортных данных приводятся u_k.

Расчет сопротивлений обмоток трансформатора по формуле:

, (9.4)

где - напряжение обмотки; - номинальная мощность; - номинальное напряжение.

Ом.

Реактивные сопротивления до точки КЗ

Для К1:

Реактивное сопротивление до точки короткого замыкания:

Ом.

Для К2:

Коэффициент трансформации:

Ом.

Реактивное сопротивление до точки короткого замыкания:

Ом.

Расчет токов КЗ

Расчет токов короткого замыкания по формуле:

. (9.5)

где - периодическая составляющая трехфазного тока короткого замыкания

- среднее напряжение ступени, на котором определяется ток короткого замыкания

- реактивное сопротивление до точки короткого замыкания

Ом.

кА.

Ударный ток короткого замыкания — наибольшее возможное мгновенное значение тока короткого замыкания [8] Его значение будет необходимо при выборе электрооборудования.

Расчет ударных токов КЗ по формуле:

,

где - периодическая составляющая трехфазного тока короткого замыкания.

- ударный коэффициент тока короткого замыкания — отношение ударного тока короткого замыкания к амплитуде периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в начальный момент времени.

кА,

кА.

9.4 Расчет теплового импульса присоединений

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса для всех распределительных устройств. Методика представлена в [2].

Расчет теплового импульса проводится по формуле:

(9.6)

Где - тепловой импульс тока; - периодическая составляющая сверхпереходной ток ; - время протекания тока короткого замыкания; - время срабатывания основной защиты; - полное время отключения выключателя, равное 0,1 с; - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ. Расчет приведен в Таблице 8.

Таблица 8 - Расчет теплового импульса.

Характеристики

Список файлов ВКР