Диплом ПС Тихая (1230619), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Рисунок 3.2 – Схема замещения к расчетной схеме (а), и преобразованные схемы замещения до точек К1,2,3,4 (б, в,)
Рисунок 3.3 –преобразованные схемы замещения до точек К1,2,3,4 (г, д)
-
Расчёт тока короткого замыкания в точке К1
Сопротивление энергосистемы, Ом:
(3.1)
Сопротивление ЛЭП, Ом\км
(3.2)
Эквивалентное сопротивление до точки К1, Ом
(3.3)
Преобразуем схему к виду показанной на рисунке 3.2, б.
Апериодическая составляющая тока КЗ при
, кА
(3.4)
Ударный ток, кА
(3.5)
Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле, кА
(3.6)
-
Расчёт тока короткого замыкания в точке К2
Схема замещения предоставлена на рисунке 3.2, в.
Для данного ОРУ принимаем трансформатор ТМ 2500/35, который был уже установлен, параметры у которого,
Определяем по [3,4] сопротивление трансформатора, Ом
(3.7)
Приводим элементы расчетной схемы к базисному напряжению по формуле, Ом
Преобразуем схему к виду показанной на рисунке 3.2,в.
Результирующее сопротивление, Ом
(3.8)
Мощность короткого замыкания в точке К2, МВ·А
(3.9)
Апериодическая составляющая тока КЗ, кА
(3.10)
Ударный ток, кА
(3.11)
Ток двухфазного короткого замыкания на шинах 10 кВ, кА
(3.12)
-
Расчёт тока короткого замыкания в точке К3
При расчёте токов КЗ на шинах 0,4 кВ распределительного устройства собственных нужд необходимо дополнительно учесть сопротивление (активное и реактивное) кабеля, соединяющего трансформатор собственных нужд и РУ-0,4 кВ.
Как видно из схемы, для начала расчётов необходимо выбрать аккумуляторную батарею и трансформатор собственных нужд.
-
Выбор аккумуляторной батареи
При выборе батареи исходят из аварийного режима работы электроустановки, когда к постоянной нагрузке батареи добавляются нагрузка аварийного освещения и других потребителей, переключаемых на питание от постоянного тока при исчезновении переменного напряжения. К постоянной нагрузке подстанции относят цепи управления, сигнализации, защиты, автоматики, телемеханики и блокировок безопасности.
Для питания оперативных цепей на тяговых подстанциях применяют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи кратковременного разряда СК. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей применяют напряжение Uн=220 В.
Таблица 3.2 – Нагрузка аккумуляторных батарей
| Потребители постоянного тока | Нагрузка на батарею, А | |
| Длительная | Кратковременная | |
| Лампы положения масляных выключателей | 1,3 | --- |
| Устройства автоматики (управления и защиты) | 15,3 | --- |
| Устройства ТУ и связи | 1,5 | --- |
| Аварийное освещение | 10 | |
| Привод выключателя ВВК - 35 | --- | 100,0 |
| Итого: | 28,0 | 100,0 |
Ток длительного разряда в аварийном режиме определяется, А
(3.13)
где
ток постоянной нагрузки рабочего режима, А;
ток временной аварийной нагрузки, А.
Ток кратковременного разряда в аварийном режиме, А
(3.14)
где
ток, потребляемый наиболее мощным приводом выключателя, А.
Необходимая расчетная мощность аккумуляторной батареи
Ач
(3.15)
где
длительность разряда при аварии, равная 2 ч.
Номер батареи по требуемой ёмкости
3.16)
где
емкость аккумулятора СК-1, при длительности разряда 2ч.
Принимаем N = 3.
Выбор батареи по току кратковременного разряда
(3.17)
где 46 – кратковременно допускаемый разрядный ток СК-1, А.
Окончательно принимаем аккумуляторную батарею СК – 3.
Емкость в режиме 2-х часового разряда………………………………….108 A.
Максимальный разрядный ток……………………………………………..27 A.
Максимальный зарядный ток………………………………………………27 A.
Ток кратковременного разряда……………………………………………..46 A.
Аккумуляторная батарея………………………………………………….CК – 3
Полное число последовательно включенных элементов батареи n, шт.
(3.18)
где
напряжение на шинах включения, принимается 258 В при первичном напряжении подстанции 35 кВ;
напряжение элемента при подзарядке равное 2,15 В.
Число элементов, нормально питающих шины управления и защиты, шт.
(3.19)
где
напряжение на шинах управления , равное 232 В.
Определение расчетной мощности подзарядного агрегата, Вт
(3.20)
где
напряжение заряда, В;
зарядный ток батареи, А.
Напряжение заряда подзарядного агрегата, В
(3.21)
где n – полное число элементов батареи равное 120 шт.
Зарядный ток батареи, А
(3.22)
где N – номер батареи, N=3.
Согласно (3.20) определяем мощность зарядно – подзарядного агрегата, Вт
В качестве зарядно – подзарядного агрегата выбираем выпрямительный агрегат типа ВАЗП-380/260-40/80.
Характеристики ВАЗП-380/260-40/80:
Номинальное напряжение…………………………………………….380/260 В.
Напряжение питающей сети………………………………………….380/220 B.
Выпрямленный ток………………………………………………………40/80 B.
Потребляемая мощность……………………………………………...17/23 кВт.
Технические характеристики ВАЗП – 380/260 – 40/80 удовлетворяют условиям выбора ЗПУ.
По номинальному току, А
(3.23)
По номинальному напряжению, В
(3.24)
По мощности, Вт
(3.24)
-
Выбор трансформатора собственных нужд
Требуемая мощность для питания собственных нужд переменного тока определяем суммированием присоединённой мощности всех потребителей.
Сведения по присоединённым потребителям собственных нужд переменного тока представлены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Мощности потребителей собственных нужд
| Потребитель |
|
|
| Рабочее освещение | 3,25 | 3,35 |
| Аварийное освещение | 1,50 | 1,60 |
| Моторные нагрузки | 7,00 | 7,98 |
| Подзарядное устройство СК-3 | 20,80 | 21,36 |
| Подогрев приводов | 5,00 | 5,20 |
| Цепи управления защиты и сигнализации | 0,50 | 0,85 |
| Всего | 38,05 | 39,75 |
Расчётная мощность собственных нужд определяется по формуле, кВА
(3.25)
Выбираем по [6,7]ближайший по мощности трансформатор типа ТМ–40/10. На подстанции устанавливают два трансформатора собственных нужд, один находится в работе, а другой в холодном резерве.
Характеристики трансформатора типа ТМ–40/10:
Номинальная мощность……………………………………...40 кВА.
Номинальное напряжение обмотки ВН…………………...
кВ.
Номинальное напряжение обмотки НН………………...
кВ.
Потери холостого хода …………………………………….
кВт.
Потери короткого замыкания ……………………………….
кВт.
Напряжение короткого замыкания ……….………………..
%.
Ток холостого хода ……………………………………………..
-
Выбор кабеля собственных нужд
Выбор кабеля произведём по максимальному длительному рабочему току вторичной обмотки ТСН, который определяем по формуле, А
(3.26)
где
номинальная мощность трансформатора собственных нужд;
коэффициент перегрузки кабеля, равный 1,3.
Выбираем по [ 6,7 ] один четырёхжильный кабель с алюминиевыми жилами марки АППВ, сечением 3×25+1×16 мм2. Длительно допустимый ток такого кабеля
Для данного кабеля
Ом/км и
Ом/км.
-
Определение тока короткого замыкания в точке К3
Расчет короткого замыкания в точке К3 аналогичен расчетам в точках К1,2 и производим по схеме замещения представленной на рисунке 3.2, г. Данные о расчетах сводим в таблицу 3.6.
-
Расчёт тока короткого замыкания в точке К4
Перед расчетом сопротивлений схемы замещения до точки К4 выбираем по [7], [8] новый дизель – генератор «ENERGO» в шумоизолирующем корпусе взамен морально устаревшего двигателя действующего до настоящего времени на ст. Тихая.
Характеристики дизель – генератора фирмы «ENERGO» с дизельным двигателем:
Таблица 3.4 – Основные параметры дизель – генератора
| Модель электроагре-гата | Модель двигателя | Мощность | Напряжение, частота, В \ Гц | Расход Топ-лива л\ч | Емкость топлив-ного бака, л | Габаритные размеры (L×B×H) мм | Цена рознич-ная, руб. | |
| кВт | кВА | |||||||
| ED 850/400 V S | TAD1643GE | 720 | 848 | 400\50 | 98 | 920 | 3600х1460х--- | 494597 |
При выборе электростанций изучают характер потребителей электроэнергии и их требования к источнику питания для определения потребляемой мощности, напряжения, рода, частоты тока, условий эксплуатации и режима работы.
, кВт
, кВА















