Диплом (1232555), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Расчеты относительного сопротивления до точки К3 и токов короткого замыкания в точке К3 произведем по формулам (1.10) – (1.12) и:
Для 1(2) секций шин 6 кВ:
, (1.14)
, (1.15)
, (1.16)
,
,
А,
кА,
кА,
МВА.
Для 3(4) секций шин 6 кВ:
,
,
А,
кА,
кА,
, МВА.
Рассчитанные данные сводим в таблицу 1.5:
Таблица 1.5 - Значение токов трехфазного и однофазного КЗ.
| Точка КЗ | Ток трехфазного короткого замыкания | Ток однофазного короткого замыкания | |
| I, kA | iуд, kA | I, kA | |
| Шины 110 кВ | 18 | 45,821 | 16,5 |
| 1(2) с.ш. 6 кВ | 11,697 | 29,774 | - |
| 3(4) с.ш. 6 кВ | 13,502 | 34,370 | - |
Максимальные значения токов КЗ наблюдаются при работе силового трансформатора ЗТ, выбор и проверка установленного оборудования производится по полученным значениям в данном режиме.
Устанавливаемое оборудование проверено по условиям электродинамической и термической стойкости действию токов КЗ и удовлетворяют этим условиям.
Минимальный первичный ток трансформаторов тока 6 кВ при времени действия тока КЗ, равного 1,5 сек., составляет 150 А.
1.7.4 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений понизительной подстанции
Принимаем наибольший рабочий ток присоединения с учетом допустимой нагрузки длительностью не менее 30 минут.
При расчете максимальных рабочих токов, принимается наибольший рабочий ток присоединения с учетом допустимой нагрузки длительностью не менее 30 минут, но не более 6 часов, в течение не более 5 суток. .При расчете максимальных рабочих токов присоединений учитывается возможность 4-х кратной перегрузки трансформаторов, согласно [1]. Для выбора линий потребителей предусматривается запас на перспективу, который принимают 30 % существующей мощности потребителей, исходя из обоснования, приведенного в [1]. Расчетная схема представлена на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Расчетная схема максимальных рабочих токов подстанции
Максимальный рабочий ток питающих вводов понизительной подстанции, присоединенной отпайкой к воздушной линии, А:
, (1.17)
где n - число трансформаторов на понизительной подстанции;
- номинальная мощность понижающих трансформаторов, кВА;
- номинальное напряжение на вводе подстанции или потребителя, кВ;
- коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов.
Подставляя численные значения в формулу (1.17), получим:
А.
Максимальный рабочий ток обмотки высокого напряжения понизительного трансформатора.
Максимальный рабочий ток:
, (1.18)
где
- номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ;
- коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов, равный 1,4.
Подставляя численные значения в формулу (1.18), получим:
А.
Максимальный рабочий ток обмотки среднего напряжения понизительного трансформатора, А:
, (1.19)
где
- номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, кВ;
- номинальная мощность понижающих трансформаторов, МВА.
Подставляя численные значения в формулу (1.19), получим:
А.
Максимальный рабочий ток обмоток низшего напряжения понизительного трансформатора, А:
, (1.20)
где
- номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ;
– максимальная полная мощность, МВА.
Подставляя численные значения в формулу (1.20), получим:
А.
Максимальный рабочий ток первичной обмотки трансформатора собственных нужд, А:
, (1.21)
где
– номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВА.
Подставляя численные значения в формулу (1.21), получим:
А.
Максимальный рабочий ток шин распределительного устройства 6 кВ, А:
, (1.22)
где
– максимальная полная мощность трансформатора, кВА;
- коэффициент допустимой перегрузки трансформатора;
- коэффициент распределения нагрузки.
Подставляя численные значения в формулу (1.22), получим:
А.
Максимальный рабочий ток фидера районных потребителей, А:
, (1.23)
где
- максимальная мощность на шинах районной нагрузки, кВА;
- коэффициент допустимой перегрузки трансформатора.
А.
Максимальный рабочий ток сборных шин ЗРУ-6 кВ, А:
, (1.24)
А.
Результаты расчетов максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции приведены в таблице 1.6.
Таблица 1.6 - Максимальные рабочие токи основных присоединений подстанции
| Наименование потребителя | Максимальный рабочий ток, А |
| Питающие вводы | 315,29 |
| Обмотка высокого напряжения понизительного трансформатора | 157,64 |
| Обмотка среднего напряжения понизительного трансформатора | 1259,7 |
| Обмотка низшего напряжения понизительного трансформатора | 12,8 |
| Сборные шины РУ-6 кВ | 9,018 |
| Сборные шины РУ-35 кВ | 839,8 |
| Первичная обмотка ТСН | 7,87 |
| Фидер районной нагрузки | 12,88 |
1.7.5 Проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания
Согласно [2] расчетную продолжительность КЗ при проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость при КЗ следует определять сложением времени действия основной релейной защиты, в зону действия которой входят проверяемые проводники и аппараты, и полного времени отключения ближайшего к месту КЗ выключателя.
При наличии устройства автоматического повторного включения (АПВ) следует учитывать суммарное термическое действие тока КЗ.
При расчетной продолжительности КЗ до 1 с процесс нагрева проводников под действием тока КЗ допустимо считать адиабатическим, а при расчетной продолжительности более 1 с и при небыстродействующих АПВ следует учитывать теплоотдачу в окружающую среду.
Электрические аппараты и токоведущие элементы по термической устойчивости проверяют по формуле, кА2·с, [2]:
, (1.25)
где
- относительное значение теплового импульса для источников неограниченной мощности;
- периодическая составляющая сверхпереходного тока, кА;
- постоянная времени цепи к.з., с.
Время протекания тока короткого замыкания, с:
, (1.26)
где
- время выдержки срабатывания защиты, с;
- собственное время отключения выключателя, с.
В таблице 1.7 приведен расчет теплового импульса.
Таблица 1.7 - Расчет теплового импульса
| Наименование РУ |
|
|
|
|
|
|
| 110 | 8,465 | 2,5 | 2,6 | 0,05 | 1 | 18,989 |
| 35 | 11,167 | 1,5 | 1,6 | 0,05 | 1 | 205,758 |
| 6 | 17,911 | 1,5 | 1,6 | 0,05 | 1 | 529,326 |
1.8 ВЫБОР ОСНОВНОГО СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
1.8.1
Выбор сборных шин и токоведущих элементов
Выбор сборных шин из [10] производится по условиям длительного режима работы и устойчивости в режиме короткого замыкания.
1. Шины проверяются по длительному допускаемому току, А:
, (1.27)
где
– длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А;
– максимальный рабочий ток сборных шин, А.
2. По термической стойкости сборные шины должны удовлетворять следующему условию:
, (1.28)
где
– выбранное сечение мм;
– минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм2.
, (1.29)
где
– коэффициент, зависящий от материала шин. Для алюминиевых шин и неизолированных алюминиевых проводов,
.
Для распределительных устройств, напряжением 35 кВ и выше применяют гибкие шины из провода АС. Гибкие шины и кабели не проверяют по экономической целесообразности.
Произведем расчеты для шин 110 кВ по формулам (1.27), (1.29):
, с
, кА2·с














