ПЗ (1232053), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Забазисную мощность, если мощность питающей энергосистемы не известна и еѐможносчитатьнеограниченнобольшой.НаиболееудобнопринятьSб=100 МВ АХбсистХбвлХбвлХбклХбклК1Uст1=115 кВХбтрХбтрК2Uст2=6,6 кВРисунок 2.2 – Схема замещенияОтносительное сопротивление воздушной линии определяется:Xб вл x0вл l Sб,2Uсргде x 0вл – индуктивное сопротивление одного километра воздушнойпримем равным 0,4 Ом/км. согласно [2].Относительное сопротивление кабельной линии определяется:14(2.1)линии,Xб кл x0кл l Sб ,2Uср(2.2)где x0кл – индуктивное сопротивление одного километра кабельной линии,примем равным 0,131 Ом/км, согласно [2].Относительное сопротивление трансформатора с расщеплѐнной обмоткойXбтр 1,875u k Sб,100Sн.тр(2.3)где Sн.тр –номинальная мощность трансформатора, МВ А; u k – напряжениекороткого замыкания трансформатора, %.Относительное сопротивление энергосистемы:SбXбсист ,Sк(2.4)где; Sк – мощность короткого замыкания системы, МВ А.3Sк 3 Iкз Uср ,(2.5)где I3кз –ток трѐхфазного короткого замыкания на шинах источника, кА; U ср –среднее напряжения , кВ.Произведѐм численный расчѐт:Sк 3 20,279 115 4039,289 МВ А ;Xбсист 100 0,0247 .4039,28915Сопротивление воздушных и кабельных линий необходимо разделить надва, так как питание осуществляется по двум линиям.Произведем расчѐт:0,4 l,7 1,96 Xб вл 100211521100,131 2,17 Xб кл 2 0,0055 ;2115 0,0012 .Тогда сопротивление до точки К1 будет равно:XК1 Xбсист Xбкл Xбвл 0,0247 0,0012 0,0055 0,0314 ;X бтр 1,875 10,5 100 1,2310016Соответственно сопротивление до точки К2 будет равно:X К2 X К1 X бтр 0,0314 1,23 1,544 .2.2 Расчѐт тока короткого замыканияОпределим базисный ток короткого замыкания, кА:Iб Sб ,3 Uср(2.6)Периодическая составляющая трѐхфазного тока короткого замыкания, кА:Iк Iб , Xрез16(2.7)Ударный ток короткого замыкания, кА:iу 2,55 Iк ,(2.8)Максимальное значение апериодической составляющие тока короткогозамыкания в момент размыкания контактов выключателя ,кА :ia 2 Iк e TA ,(2.9)где –минимальное время до момента размыкания контактов, с эту величинунаходим по формуле(2.10) ; t з min tсв ,(2.10)где t з min –минимальное время действия защиты, 0,01 с ; t св –собственное времяотключения выключателя с приводом, с согласно [3 ].Для 110 кВ собственное время отключения выключателя принимаемравным 0,035с и 0,015с для 6 кВ соответственно.ТА –постояннаявременизатуханияапериодическойсоставляющейпринимаем равным 0,03с для 110 кВ и 0,07 для 6 кВ.Мощность трѐхфазного тока короткого замыкания, МВ∙А:Sк Sб , Xрез(2.11)Тепловой импульс тока короткого замыкания, кА2∙с:Bк Iк tоткл ТА ,2(2.12)где t откл –время отключения тока короткого замыкания, с, эту величинунаходим по формуле (2.13)17tоткл tcр t рз tсв ,(2.13)где t cр – собственное время срабатывания защиты, с; t рз –время выдержкирелейных защит, с.Для 110 кВ t рз =2 с, для 6 кВ t рз =1с, а для фидера 6 кВ t рз =0,5 с.Произведѐм численный расчѐт тока короткого замыкания до точки К1:Базисный ток короткого замыкания:Iб 100 0,502 кА.3 115Периодическая составляющая трѐхфазного тока короткого замыкания:Iк 0,502 15,987 кА.0,0314Ударный ток короткого замыкания:iу 2,55 15,987 40,767 кА.Минимальное время до момента размыкания контактов: 0,01 0,035 0,045 с.Значение апериодической составляющей в момент отключения токакороткого замыкания :0,045ia 2 15,987 e 0,03 5,06 кА.Мощность трѐхфазного тока короткого замыкания:Sк 100 3184,713 МВ∙А.0,031418Время отключения тока короткого замыкания:tоткл 0,1 2 0,035 2,135 с.Тепловой импульс тока короткого замыкания:22Bк 15,987 2,135 0,03 553,339 кА ∙с.Произведѐм численный расчѐт тока короткого замыкания до точки К2:Базисный ток короткого замыкания:Iб 100 9,164 кА.3 6,3Периодическая составляющая трѐхфазного тока короткого замыкания:Iк 9,164 17,505 кА.0,5235Ударный ток короткого замыкания:iу 2,55 17,505 44,637 кА.Минимальное время до момента размыкания контактов: 0,01 0,015 0,025 с.Значение апериодической составляющей в момент отключения токакороткого замыкания :0,025ia 2 17,505 e 0,07 17,365 кА.Мощность трѐхфазного тока короткого замыкания:19Sк 100 191,021 МВ∙А.0,5235Время отключения тока короткого замыкания:tоткл 0,1 1 0,015 1,115 с.Время отключения тока короткого замыкания на фидере 6 кВ:t откл 0,1 0,5 0,015 0,615 с.Тепловой импульс тока короткого замыкания:22Bк 17,505 1,115 0,07 363,113 кА ∙с.Тепловой импульс тока короткого замыкания для фидера 6 кВ:22Bк 17,505 0,615 0,07 209,901 кА ∙с.Для удобства сведѐм результаты расчѐта токов короткого замыкания втаблицу 2.1.Таблица 2.1– Результаты расчѐта токов короткого замыкания.Местокороткогозамыкания.К1К2Фидер 6 кВДействующее Ударный токЗначениеТепловойзначениекороткогоапериодической импульс токапериодической замыкания,составляющейкороткогосоставляющейкАв моментзамыкания,тока короткогоотключениякА2 с.замыкания, кАтока короткогозамыкания, кА15,98740,7675,06553,33917,50544,63717,365363,11317,50544,63717,365209,901203.
ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПОДСТАНЦИИ ИРАЗРАБОТКА СХЕМ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ3.1 Расчѐт максимальных токов основных присоединений подстанцийОсновные электрические аппараты выбирают по условиям длительногорежима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительногорабочего тока присоединения, где предлагается установить данный аппарат, сего номинальными параметрами. Выбранные аппараты проверяют по условиюкороткого замыкания.За наибольший рабочий ток присоединения принимают ток с учѐтомдопустимой перегрузки длительностью не меньше 30 мин.I1I2Uст1=110 кВI3I4I5Uст2=6 кВI5.1Рисунок 3.1 – Схема для расчета максимальных рабочих токов основныхприсоединений подстанцииПроизведѐм численный расчѐт максимальных рабочих токов основныхприсоединений подстанций согласно рисунку 3.1.21Вводы подстанции, А:Iр max(1) гдеКпер –коэффициентКпер n т Sнтр ,3 Uстперегрузки,равный(3.1)1,5;n т –количествотрансформаторов; Sнтр –номинальная мощность трансформатора, кВ∙А; Uст –напряжение ступени для которой производится расчѐт, кВ;Iр max(1) 1,5 2 16000 240,98 А.3 115Первичная обмотка высшего напряжения понижающего трансформатора cрасщепленной обмоткой, А:Iр max(2) Iр max(3) Iр max(2) Iр max(3) Кпер Sнтр,3 Uст(3.2)1,5 40000 120,49 А.3 115Вторичные обмотки низшего напряжения понижающего трансформатора cрасщепленной обмоткой (с учѐтом возможности отключения одного из двухтрансформаторов), А:Iр max(4) Iр max(5) Smax ,3 Uст(3.3)где Smax –суммарная максимальная нагрузка фидеров под номерами: 1, 3, 5 11,13, 19, 33, 41 ,43, 35, 45, 47, 63, 69, 55 и 51, кВ∙А;Численный расчѐт:Iр max(4) Iр max(5) 2220,446 1873,73 А;3 UстIр max(6) Iр max(7) Smax ,3 Uст(3.4)где Smax –суммарная максимальная нагрузка фидеров под номерами: 2б, 2а, 4,8, 20, 14, 68, 28, 44, 46, 36, 54, кВ∙А.Iр max(6) Iр max(7) 20,712 1898,1 А.3 6,3Расчѐт токов протекающих непосредственно по фидерам рассмотрим напримере фидера под номером сорок один, А:Iрmax ф41 Smaxф 41,3 Uн2(3.5)где Smaxф 45 – полная мощность потребляемая фидером, кВ А ;Iрmax ф41 3310 303,34 А.3 6,3Расчѐт токов остальных фидеров производится аналогично и сводится втаблицу 3.1Таблица 3.1 Расчѐт максимальных рабочих токов отходящих фидеровНомер фидераЗначение силы тока, А1132,612303,343203,534220,8523Окончание таблицы 3.173,29912611243,4138153,96209,6710259,7112581,291490,721610,991817,61993,4135,26236,625419,442729197,94187,683157,553366,89353137115,743928303218,1497164,485,86243.2 Выбор оборудования распределительного устройства (РУ) 110 кВИсполнение ЗРУ 110 кВ выполнено в виде закрытого распределительногоустройства (ЗРУ).Строительство подстанций закрытого типа целесообразно в условияхплотной городской за стройки со стесненными условиями, ограничениями поплощади и уровню шума.
Средняя площадь участка для здания, обеспечениятехнологических заездов составляет 0,2-0,25 га, в то время как строительствоподстанций с открытым распределительным устройством 11035 кВ увеличитэту цифру в 2-3 раза. Закрытое размещение силового оборудования позволяетстроить подстанции в непосредственной близости от жилых зданий исооружений, обеспечивая минимальную длину распределительных сетейсреднего напряжения, тем самым снижая потери на передачу.В соответствии с [5] для подобного типа ПС допускается применять схему«два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со сторонылиний».3.2.1 Выбор силового выключателяСиловой выключатель – это коммутационный аппарат предназначенный длявключения и отключения токов, протекающих в нормальном и аварийныхрежимах работы электрической сети.На рисунке 3.3 изображѐн силовой элегазовый выключатель, устанавленныйв 3РУ.Преимущества выключателя: Высокая заводская готовность, простой, быстрый монтаж и ввод вэксплуатацию. Высокая коррозионная стойкость покрытий, применяемых для стальныхконструкций выключателя. Пониженные усилия оперирования выключателем. Использование в соединениях двойных уплотнений.25Рисунок 3.3– Силовой выключательтипа ВГТЗ-1101.















