ПЗ Реконструкция ПС Горка (1232600), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Ударный ток короткогозамыкания определяется по формуле, кА:i уд 2 IП0 K уд ,(3.7)где Куд – ударный коэффициент, который зависит от величины постояннойвремени затухания Ta и имеет пределы от 1 до 2. Для высоковольтных цепей спреобладанием индуктивного сопротивления Ta ≈ 0,04 с.18К уд 1 e-0.01Ta1 e-0.010.04 1,78 .Для точки К1:Iб Sб10 0,916 кА;3 Uб3 6,3IП0 1 0,916 6,406 кА;0,143ia0 2 6,406 9,059 кА;i уд 2 6,406 1,78 16,125 кА.Расчеты для точки К2 произведем аналогично и сведем в таблицу 3.1Таблица 3.1 – Значения токов КЗ для точек К1 и К2Точка КЗI б , кАI П0 , кАi a0 , кАi уд , кАК10,9166,4069,05916,125К2–2,463,4796,1933.2 Расчет токов короткого замыкания на шинах ЩСН (К3)Токи КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ рекомендуетсярассчитывать в именованных единицах. При составлении эквивалентных схемзамещения параметры элементов исходной расчетной схемы следует приводитьк ступени напряжения сети, на которой находится точка КЗ, а активные и19индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражать вмиллиомах.При расчете токов КЗ в электроустановках, получающих питаниенепосредственно от сети энергосистемы, допускается считать, что понижающиетрансформаторы подключены к источнику неизменного по амплитуденапряжения через эквивалентное индуктивное сопротивление.Таблица 3.2 – Паспортные данные ТМГ-100/6/0,4СочетаниеМощность,напряжений,кВкВА100Схема тгруппасоединенияВНННобмоток60,4У/Ун-0НапряжениеПотери, кВткороткогохолостогокороткогоходазамыкания0,282замыкания,(не более)%Токхолостогохода, %4,51,9Результирующая схема замещения для точки К3:EСXэквК3Рисунок 3.5 – Результирующая схема замещения для точки К3Zэкв =X C +ZТCН ,(3.8)Значение эквивалентного индуктивного сопротивления, приведенное кступени низшего напряжения сети, следует рассчитывать по формуле, мОм:XС 2U ср.НН3 I к.ВН U ср.ВН20,(3.9)где U ср.НН – среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмоткенизшего напряжения трансформатора СН, В; Iк.ВН =Iп0(К1) – действующеезначение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводовобмотки высшего напряжения трансформатора СН, А; U ср.ВН – среднееноминальное напряжение сети, к которой подключена обмотка высшегонапряжения трансформатора СН, В.Активное и индуктивное сопротивления понижающего трансформатора,мОм, приведенные к ступени низшего напряжения сети, рассчитывают поформулам:2Pк.ном.
U НН.ном.RТ 106 ;2Sт.ном.(3.10)u k U 2НН.ном.XТ 106 ,100 Sт.ном.(3.11)где Sт.ном. – номинальная мощность трансформатора, кВА; U 2НН.ном. –номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ;u k – напряжение короткого замыкания трансформатора, %; Pк.ном. – потерикороткого замыкания в трансформаторе, кВт.Приэлектроснабженииэлектроустановкиотэнергосистемычерезпонижающий трансформатор начальное действующее значение периодическойсоставляющей тока трехфазного КЗ ( I П0 ) следует рассчитывать по формуле,кА:IП0 Uср.НН3 Zэкв.21.(3.12)По формулам (3.9–3.12) найдем результирующее сопротивление притрехфазном КЗ до точки К3. Результаты расчета сведем в таблицу 3.3.Таблица 3.3 – Расчет тока КЗ до точки К3Точка КЗК3Расчетные значенияX С , мОмR Т , мОмX Т , мОмZ экв ,мОмI П 0 , кА2,289327280,8882,8553.3 Определение величины теплового импульсаПроверка элементов по термической устойчивости в режиме короткогозамыкания определяется величина теплового импульса для всехраспределительных устройств, согласно методике [2].Пример расчета теплового импульса:Bk I 2П0 t К Т А ,(3.13)где В К - тепловой импульс тока; I П 0 - периодическая составляющая тока КЗ;t К t З t В - время протекания тока короткого замыкания; t З - времясрабатывания основной защиты; t В - полное время отключения выключателя,равное 0,1 с; Т А - постоянная времени затухания апериодической составляющейтока короткого замыкания, величина Т А взята согласно [2].Таблица 3.4 – Результаты расчета теплового импульсаНаименованиеРУРУ-35 кВФидер 35 кВРУ-6 кВФидер 6 кВI `` , кА2,466,406tЗ , сtВ , сtК , с0,11,61,11,10,61,5110,522TА , с0,020,02ВК , кА2 с9,8046,77845,96125,4434 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВРасчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанциипроизведем по следующим формулам:1.
Ток для питающих вводов подстанции, А:Iраб.maxв K тр K п Sном.тр.Uн 3.(4.1)2. Ток для вводов силовых трансформаторов, А:Iраб.maxт K п Sном.тр.Uн 3.(4.2)3. Ток для сборных шин переменного тока, А:I раб.maxш K рн K п Sном..Uн 3(4.3)4. Ток для фидеров районной нагрузки, А:Iраб.maxф K п Sном.ф.Uн 3.(4.4)В приведенных формулах K тр 1,5 2 – коэффициент, учитывающийтранзит энергии через шины подстанции; K п 1,4 1,5 – коэффициентперегрузкитрансформатора,фидера;K рн 0,5 0,8распределения нагрузки по сборным шинам; Sном.тр.
, Sном.ф.23–коэффициент– номинальнаямощность трансформатора, фидера соответственно;Uн– номинальноенапряжение ступени; n – число трансформаторов, подключенных к сборнымшинам.По выше приведенным формулам рассчитаем максимальные рабочие токидля каждого распределительного устройства и результаты сведем в таблицу 4.1.E C(б)XC135 кВ32Т1Т2456 кВ7Рисунок 4.1 – Схема для определения максимальных рабочих токов24Таблица 4.1– Максимальные рабочие токи основных присоединений подстанцииНаименование потребителя1.
Питающие вводы подстанции 35 кВ2. Ввод трансформатора 35 кВ3. Сборные шины 35 кВ4. Вывод трансформатора 6 кВSном.тр.Iраб.maxв K тр K п Iраб.maxв K п Sном.тр.Uн 3Iраб.max.т Uн 31000036,75 31000036,75 3 1,5 1,5 0,8 353,479235,6531000036,75 3282,784916,429Sном.10000 0,8 Uн 36,3 3733,143Iраб.max.ф 25рабочий ток, АSном.10000U н 3 6,3 36. Фидер нагрузки 6 кВIраб.max.т K п 1,5 Sном.тр.Iраб.max.ш. K тр K п K рн Iраб.max.ш K рн нужд к ЩСН 0,4 кВ 1,5 1,5 Uн 35. Сборные шины 6 кВ7.
Вывод трансформатора собственныхМаксимальныйРасчетная формулаSном.ф.Uн 3100006,3 3Sном.100 1,5 Uн 30,4 3916,429216,5065 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ5.1 Выбор и проверка выключателейВыключатель – электрический аппарат, предназначенный для отключения ивключения цепей высокого напряжения в нормальных и аварийных режимах.Выключатели являются одним из наиболее ответственных аппаратов вэлектрических установках. Они должны обеспечивать четкую работу в любыхрежимах, так как отказ выключателя может привести к развитию аварии.Выключатель должен за минимальное время отключить цепь при короткомзамыкании, он должен обладать достаточной отключающей способностью, т.е.надежно разрывать ток КЗ.
Выключатель должен допускать возможно большеечисло отключений без ревизий и ремонтов.При выборе выключателей следует руководствоваться следующим:В РУ 35 кВ должны предусматриваться элегазовые или вакуумныевыключатели [5].В РУ 6 кВ должны предусматриваться шкафы КРУ с вакуумными илиэлегазовыми выключателями [5].Условия выбора и проверки взяты согласно методике, представленной в[4].Выбор и проверку выключателей производят:По номинальному напряжению:Uр.ном Uном ,(5.1)где U р.ном – рабочее напряжение сети, кВ; U ном – номинальное напряжениевыключателя, кВ.26По длительно допустимому току:Iмакс.раб Iном ,(5.2)где I ном – номинальный ток выключателя, А; Iмакс.раб – максимальный рабочийток присоединения, где устанавливают выключатель, А.По отключающей способности:Должны быть соблюдены следующие условия:I Пτ Iотк.ном.
;(5.3)iaτ +Iк 2 Iотк.ном.×βн 2,(5.4)где Iотк.ном – номинальный ток отключения выключателя по каталогу, кА; i at– апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактоввыключателя, кА, β н– номинальное значение относительного содержанияапериодической составляющей в отключаемом токе, Iк – значение токакороткого замыкания в месте установки выключателя.iaτ ia0 e-τTa,(5.5)где τ t з.мин.
t св. – минимальное время размыкания контактов, с; t з.мин. –минимальное время действия защиты, t з.мин. 0,01 с.; t св. – полное времяотключения выключателя с приводом по каталогу, Та – постоянная временизатухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.27На электродинамическую стойкость:Проверка производится по следующим условиям:IП0 Iдин.ном.;(5.7)i уд i дин.ном.(5.8)где Iдин.ном. – ток электродинамической стойкости, кА; iдин.ном.
– предельноезначение тока электродинамической стойкости.Для выключателей номинальные токи электродинамической стойкостиустановлены заводом изготовителем.Проверка по термической стойкости:I 2т t т Bk ,где(5.9)I т – предельный ток термической стойкости, равный Iн.отк. , кА; t т – времяпрохождения тока термической стойкости, t т 3 с.; Bk – тепловой импульстока КЗ, кА2 ·с.Выбор выключателей сведен в таблицу 5.1.28Таблица 5.1 – Выбор выключателейУсловие выбораНаименованиеРУ илиприсоединенияТипвыключателяU р,ном U ном ,Iмакс.раб Iном ,кВкАРУ 35 кВВВУ–СЭЩ–Э–35–20/100035 35Ввод РУ 6 кВВВУ–СЭЩ–П–10–31,5/1600Секционныйвыключатель 6кВФидерарайоннойнагрузки 6 кВУсловие проверкиIПτ Iотк.ном.i aτ I к 2 IП0 Iдин.ном.














