Пояснительная записка (1230199), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Таблица 3.3 – Расчет теплового импульса
Наименование РУ | Iк”, кА | tр.з , с | tотк, с | Та, с | Вк, кА2·с |
220 | 12,5 | 2 | 2,1 | 0,05 | 338,6 |
27,5 | 9,8 | 1 | 1,1 | 0,05 | 111,5 |
3.2.3 Выбор сборных шин и токоведущих элементов
Ошиновки и сборные шины открытых РУ -27,5 кВ и выше, выполняют гибкими сталеалюминиевыми проводами.
Шины проверяются по длительному допускаемому току, А
, (3.33)
где Iр max – максимальный рабочий ток сборных шин, А; Iдоп – длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А.
По термической стойкости проверку производят по формуле:
, (3.34)
где qмин – минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм; Вк – тепловой импульс к.з. для соответствующей характерной точки подстанции, кА2·с; С – коэффициент, который при наибольших допустимых температурах согласно [17] равен для алюминиевых шин ; q – выбранное сечение шины, мм.
По условию отсутствия коронирования (при напряжении 35 кВ и выше)
(3.35)
где – максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см
(3.36)
где – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода. Для многопроволочных проводов
= 0,82;
– радиус провода, см;
Напряженность электрического поля около поверхности провода
(3.37)
где – линейное напряжение, кВ;
– среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см. При горизонтальном расположении фаз
Здесь
- расстояние между соседними фазами. Для сборных шин напряжением 220 кВ это расстояние принято равным 400 см.
Проверим гибкие шины ОРУ – 220 кВ по условию коронирования
Поскольку , то условие проверки выполняется.
Таблица 3.4 – Выбор сечения сборных шин
Наименование присоединения | Тип провода | Длительный режим | Проверка по режиму КЗ | |
| qн, мм2 | qн > qмин | ||
Вводы 220 кВ | АС – 240/56 | 610>573 | 240 | 240>196 |
Секции шин 220кВ | АС – 240/56 | 450>396,8 | 240 | 240>196 |
Вывод к ОРУ 27,5 кВ | 2АС 300/66 | 1360>1000 | 300 | 288,5>119 |
Сборные шины СН | АС 300/66 | 690>629,8 | 300 | 288,5>119 |
Фидера 27,5 кВ | 2АС 185/24 | 1040>900 | 185 | 187,0>119 |
3.2.4 Выбор изоляторов
Гибкие шины ОРУ подстанций крепят на гирляндах подвесных изоляторов. Для подвески изоляции высоковольтных токоведущих частей ОРУ – 27,5 кВ используем подвесные гирлянды из трех изоляторов ПСД – 70Е; ОРУ – 220 кВ из четырнадцати изоляторов ПСД – 70Е.
3.2.5 Выбор выключателей
Методика выбора выключателей, согласно [4].
Условия выбора:
По номинальному напряжению
. (3.38)
По номинальному току
. (3.39)
Условия проверки:
По отключающей способности. Согласно [7] отключающая способность выключателя характеризуется следующими параметрами:
а) номинальным током отключения Iном.отк в виде действующего значения периодической составляющей отключаемого тока;
б) допустимым относительным содержанием апериодической составляющей в отключаемом токе βн, %;
в) нормированными параметрами переходного восстанавливающего напряжения.
Время определяется, с
, (3.40)
где tз.min - время действия релейной защиты, с; tсв - собственное время отключения выключателя, согласно [8, 9].
Номинальный ток отключения выбираем, согласно [8,9].
Допустимое относительное содержание апериодической составляющей в отключаемом токе:
, (3.41)
где iа.ном - номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе в момент размыкания дугогасительных контактов, для времени
Производим проверку на симметричный ток отключения:
, (3.42)
Проверяем возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания в момент расхождения контактов:
. (3.43)
Проверка выключателя по тепловому импульсу тока короткого замыкания:
, (3.44)
где Iтер - предельный ток термической стойкости, согласно [8, 9]; tпер - длительность протекания тока термической стойкости, согласно [8, 9].
Пример расчета приведем для выключателя на обмотку высшего напряжения силового трансформатора согласно выражениям (3.38) – (3.44).
Выбираем элегазовый выключатель 3AP1 FG – 245, от производителя
Siemens
,
,
,
,
- условия выполняются.
Результаты расчета сводим в таблицу 3.4
Таблица 3.4 – Выбор выключателей
Наименование РУ | Тип выключателя | Uном /Uраб, кВ. | Iном / Iраб, А. | Iн.откл / I к, кА. | Iпр с / I к , кА. | iпр с / i уд , кА. | I2t×t / Вк , (кА)2×с |
Сборные шины 220 кВ | 3AP1 FG – 245 | 245/220 | 4000/78,8 | 50/12,5 | 50/12,5 | 135/31,9 | 5000/338,6 |
Обмотка высокого напряжения силового трансформатора | 3AP1 FG – 245 | 245/220 | 4000/157,5 | 50/12,5 | 50/12,5 | 135/31,9 | 5000/338,6 |
Ввод 27,5 кВ | ВБС-35III 25/1600 УХЛ1 | 35,5/27,5 | 1600/1260 | 25/11,93 | 25/11,93 | 64/30,37 | 1875/111,5 |
Фидер контактной сети | ВБС-27,5 25/1600 УХЛ1 | 27,5/27,5 | 1600/900 | 25/11,93 | 25/11,93 | 64/30,37 | 1875/111,5 |
Фидер ДПР | ВБС-35III 25/1600 УХЛ1 | 35,5/27,5 | 1600/250 | 25/11,93 | 25/11,93 | 64/30,37 | 1875/111,5 |
Выключатель ТСН | ВБС-35III 25/1600 УХЛ1 | 35,5/27,5 | 1600/12,6 | 25/11,93 | 25/11,93 | 64/30,37 | 1875/111,5 |
3.2.6 Выбор разъединителей
Производим выбор разъединителей, согласно [4]. Результаты расчета сводим в таблицу 3.5.
Выбор по номинальному напряжению
. (3.45)
Выбор по номинальному току
. (3.46)
По электродинамической стойкости
, (3.47)
где iпр скв - предельный сквозной ток короткого замыкания, согласно [14].
Проверка разъединителя по тепловому импульсу тока короткого замыкания
, (3.48)
Пример расчета приведем для линейного разъединителя на ввод ОРУ – 220 кВ согласно выражениям (3.41) – (3.44).
Проверка разъединителя РНДЗ-2-220/1000У:
Uуст = 110 = Uном = 110,
Iрmax = 562,96 Iном = 2000,
iу = 30,292 iпрскв = 80,
- условия выполняются.
Таблица 3.5 – Выбор разъединителей
Наименование РУ | Тип аппарата | Тип привода |
|
| iпр с / i уд , кА. | I2t×t / Вк , (кА)2×с |
Вводы 220 кВ | РНДЗ-2-220/1000У | ПДН-1У1 | 220 ³ 220 | 1000 ³ 573 | 68 ³ 31,94 | 2187³338,6 |
Сборные шины ОРУ- 220 кВ | РНДЗ-1-220/1000У | ПДН-1У1 | 220 ³ 220 | 1000 ³ 396,8 | 68 ³ 31,94 | 2187³338,6 |
Обмотка высокого напряжения понизительного трансформатора | РНДЗ-1-220/1000У | ПДН-1У1 | 220 ³ 220 | 1000 ³ 157,6 | 68 ³ 31,94 | 2187³338,6 |
Ввод 27,5 кВ | РНДЗ-2- 35/2000; РНДЗ-1- 35/2000 | ПР-90 П-ХЛ1 | 35 ³ 27,5 | 2000 ³ 1260 | 64 ³ 30,37 | 2500³115,6 |
Шины ОРУ- 27,5 кВ | РНДЗ-1- 35/1000 | ПР-90 П-ХЛ1 | 35 ³ 27,5 | 1000 ³ 629,8 | 64 ³ 30,37 | 2500³115,6 |
Фидер контактной сети | РНДЗ-1 35/1000; РНД- 35/1000 | ПР-90 П-ХЛ1; УМПЗ-II | 35 ³ 27,5 | 1000 ³ 900 | 64 ³ 30,37 | 2500³115,6 |
Фидер ДПР | РНДЗ-1- 35/630 | ПР-90 П-ХЛ1 | 35 ³ 27,5 | 630³ 250 | 64 ³ 30,37 | 1600³115,6 |
ТСН | РНДЗ-1- 35/630 | ПР-90 П-ХЛ1 | 35 ³ 27,5 | 630³ 12,6 | 64 ³ 30,37 | 1600³115,6 |
3.2.7 Выбор измерительных трансформаторов тока