Штыков А.Ю. (1232624), страница 2
Текст из файла (страница 2)
На распределительном устройстве 35 кВ планируется заменить: масляные выключатели, так как при замене трансформаторов возрастут токи в цепи, прежние выключатели не будут соответствовать условиям выбора выключателей; трансформаторы тока.
Для РУ-6 кВ, применяется не типовая схема «Одна секционированная двумя выключателями система шин» (близкая к схеме №6-1 [1]).
Данная схема проста, экономична, надежна, способна к расширению без полной реконструкции.
Распределительное устройство выполнено комплектным, наружной установки, КРУН-6 кВ тип К-59, состоящим из шкафов со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, в модульном здании.
Рядом с установленными КРУН-6 кВ, необходимо дополнительно установить 18 ячеек, параллельно существующим.
Связь между ОРУ 35, и КРУН-6 кВ осуществляется тремя трансформаторами 35/6 кВ: «Т1» и «Т2» — ТДНС-16000/35,
«ТЗ» — ТДП-10000/35.
Схема главных электрических соединений подстанции представлена в графической части проекта.
2 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Для выбора электрооборудования, аппаратов, шин, кабелей, токоограничивающих реакторов необходимо знать токи короткого замыкания. Расчётным видом короткого замыкания принимаем трёхфазное, поскольку при нём получаются наибольшие значения сверхпереходного и ударного токов. При расчёте определяют периодическую составляющую тока короткого замыкания для наиболее тяжелого режима работы сети.
На рисунке 2.1 приведена схема замещения проектируемой подстанции для расчёта токов короткого замыкания. Токи короткого замыкания рассчитываются в точках К1, К2.
Рисунок 2.1 – Схема замещения для расчета токов
короткого замыкания
2.1 Вычисление относительных сопротивлений
Относительное сопротивление обмотки трансформатора:
(2.1)
2.2 Расчёт базисных токов
Базисные токи:
, (2.2)
где ВН(1) -
= 38,5 кВ, НН(2) -
= 6,6 кВ
|
| |
Далее находим периодическую составляющую трехфазного тока К.З.:
( 2.3)
где 
;
Определяем ударные токи К.З.:
| (2.4) |
где Ку – ударный коэффициент тока КЗ, определяемый по формуле:
| | (2.5) |
где Та – постоянная времени, определяемая по формуле:
(2.6)
где ωС – синхронная угловая частота напряжения сети, равная 314;
| | ||||||||||||||
| Аналогично производим расчет для определения | ||||||||||||||
| Рассчитанные данные сводим в таблицу 3.1. Таблица 2.1- Результаты расчета токов короткого замыкания.
Произведенный расчет токов короткого замыкания позволяет выбрать оборудование подстанции. | ||||||||||||||
.
(2.7)
, кА
, кА2.3 Расчет теплового импульса
Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса для всех РУ:
| | (2.8) |
где: Iп.с.– действующее значение периодической составляющей тока КЗ от эквивалентного источника энергии (системы), А; Та.экв – эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с;
tоткл = = tз + tв , – расчетная продолжительность КЗ, с; tз – время срабатывания основной защиты, с; tв – полное время отключения выключателя, с.
Время срабатывания защит на РУ подстанции берём из таблицы 6.2.
Таблица 2.2 – Время срабатывания защит
| Наименование РУ |
|
| Вводы РУ 35 кВ | 2,5 |
| Вводы РУ 6 кВ | 2,0 |
, сНиже приведен пример расчета теплового импульса для РУ-35 кВ:
Для РУ-6 кВ расчёт аналогичен, его результаты представлены в таблице 4.2.
Таблица 2.3 - Значения tc.з., tв , Вк для РУ 35 кВ, РУ 6 кВ
| Наименование РУ | Iп.с. ,кА | tз ,с | tоткл ,с | Вк, кА2 с |
| РУ–35 кВ | 2,401 | 2,5 | 2,55 | 14,71 |
| РУ-6 кВ | 5,831 | 2,0 | 2,05 | 69,86 |
3 ВЫБОР МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
На подстанциях с высшим напряжением 35-750 кВ, согласно [2,3], рекомендуется устанавливать два трансформатора (автотрансформатора). На подстанции «Заводская» установлены три трансформатора, которые необходимо заменить на более мощные согласно заданию на проектирование.
Трансформаторы выбраны таким образом, чтобы при выходе из строя одного из них, оставшийся в работе и резервный обеспечивали питание нагрузки во время ремонта или замены одного из трансформаторов с учетом допустимой перегрузки.
К установке на подстанции типовым проектом предусмотрена замена двух силовых трансформаторов «Т1» и «Т2» ТМН-6300/35 на трансформатор
ТДНС-16000/35, и «ТЗ» ТМ-4000/35 на трансформатор ТДП-10000/35.
Параметры выбранных трансформаторов представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1- Параметры трансформатора
| Тип трансформатора | ТДНС-16000/35 | ТДП-10000/35 |
| Номинальная мощность Sном, МВА | 16 | 10 |
| Номинальное напряжение обмотки ВН, кВ | 35 | 35 |
| Номинальное напряжение обмотки НН, кВ | 6 | 6 |
| Напряжение короткого замыкания, % | 10 | 8 |
| Ток холостого тока, % | 0,7 | 0,75 |
| Мощность короткого замыкания Pк , кВт | 85 | 60 |
| Мощность холостого хода Pх , кВт | 17 | 12 |
4 ВЫБОР КОММУТАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ПОДСТАНЦИИ
4.1 Расчет максимальных рабочих токов
Для обеспечения надёжной работы аппаратуры и токоведущих частей электроустановки необходимо правильно выбрать их по условиям длительной работы в нормальном режиме и проверить для условий кратковременной работы в режиме короткого замыкания.
Схема для расчета максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции приведена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 - Схема для расчета максимальных рабочих токов
Для питающих вводов подстанции:
| | (4.1) |
где 
- коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов, равный 1,4. 
- суммарная номинальная мощность трансформаторов, МВА; 
- номинальное напряжение на вводе подстанции, кВ.
Для сборных шин переменного тока:
| | (4.2) |
где 
- коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3;
- коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам, равный 0,7.
Для вводов силовых трансформаторов:
| | (4.3) |
где UH - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ
Для фидеров районной нагрузки:
| | (4.4) |
где 
- номинальная мощность фидера, МВА.
Расчеты максимальных рабочих токов всех присоединений приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1 - Определение максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
| Наименование присоединения | Расчетная формула | Максимальный рабочий ток, А |
| Ввод ОРУ 35 кВ |
|
|
| Перемычка между вводами 35 кВ |
|
|
| Ввод трансф-ра Т1 ,Т2 35 кВ |
|
|
| Ввод трансф-ра Т3 35 кВ |
|
|
| Ввод РУ-6 кВ (I6, I7) |
|
|
| Ввод РУ-6 кВ (I8) |
|
|
| Сборные шины 6 кВ |
|
|
| Ввод ТСН |
|
|
4.2 Выбор выключателей
Выключатели являются основным коммутационным аппаратом, предназначенным для включения и отключения электрической цепи в различных режимах работы. Наиболее важной функцией является отключение токов короткого замыкания и включение на существующее короткое замыкание.
При выборе выключателей необходимо учитывать основные требования, предъявляемые к ним. Требование надежности является одним из важнейших требований, поскольку от надежности выключателей зависит надежность работы энергосистемы, следовательно, и надежность электроснабжения потребителей. Срок службы выключателя составляет не менее двадцати лет. Не менее важным является требование быстродействия выключателя. Его следует понимать как возможно малое время отключения цепи при КЗ. Время отключения исчисляется от момента подачи команды на отключение до погасания дуги во всех полюсах.
Конструкция выключателя должна быть простой, удобной для эксплуатации и транспортировки, выключатель должен обладать высокой ремонтопригодностью, взрывобезопасностью и пожарной безопасностью.
Применяемые в настоящее время выключатели отвечают перечисленным требованиям в большей или меньшей степени. Однако конструкторы выключателей стремятся к более полному соответствию характеристик выключателей выдвинутым выше требованиям.
При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
