Супрун Д.А. Реконструкция ПС Лондоко (1232754), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Необходимая мощность трансформатора определяется по формуле, МВА:
, (3.1)
где – максимальная расчётная мощность на наиболее загруженной обмотке, МВА;
– количество трансформаторов устанавливаемых на подстанции.
МВА.
Далее необходимо подобрать трансформатор с мощностью близкой к полученной при расчете. Выбираем трехфазный трехобмоточный трансформатор ТДТН–25000/220. В таблице 3.1 представлены паспортные данные этого трансформатора.
Таблица 3.1 – Паспортные данные трансформатора ТДТН – 25000/220
Тип |
| Uном обмоток, кВ | uк, % | ΔPкз, кВт | ΔPхх, кВт | ΔQхх, кВАр | Iхх, % | |||||||||
ВН | СН | НН | В–С | В–Н | С–Н | |||||||||||
ТДТН – 25000/220 | 25000 | 230 | 38,5 | 6,6 | 12,5 | 20 | 6,5 | 135 | 50 | 300 | 1,2 |
После выбора трансформатора необходимо проверить его по коэффициенту загрузки, который можно определить по формуле:
, (3.2)
где – номинальная мощность трансформатора, МВА.
Трансформатор считается выбранным правильно, если выполняется следующее условие:
, (3.3)
где – максимальный коэффициент загрузки трансформатора, который равен 1,4;
– минимальный коэффициент загрузки трансформатора, который следует принять при преобладании нагрузок I категории для двухтрансформаторных подстанций равным 0,65÷0,7.
Произведем проверку выбранного трансформатора:
.
Условие не выполняется, однако, согласно ГОСТ 17544-85, нет трансформатора меньшей мощности, величина которой удовлетворяла бы всем этим условиям, исходя из этого принимаем ранее выбранный.
4.РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчет токов короткого замыкания (КЗ) производится в соответствии с руководящими указаниями РД 153-34.0-20.527-98.
Составим расчетную схему электроустановки.
Расчетная схема представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Расчетная схема для определения токов КЗ
При расчете токов КЗ аналитическим методом следует предварительно по исходной расчетной схеме составить соответствующую схему замещения.
В качестве базисных величин для расчета тока короткого замыкания с учетом установки силового трансформатора ТДТН-25000/220 выбираем:
– базисную мощность МВА;
– базисным напряжением принемается среднее напряжение ступени КЗ [1]:
кВ;
кВ;
кВ.
Составляем схему замещения и определяем ее параметры.
Рисунок 4.2 – Схема замещения для определения токов КЗ
Эквивалентная ЭДС источника энергии:
. (4.1)
Результирующее эквивалентное индуктивное сопротивление:
, (4.2)
где – базисный ток той ступени напряжения, на которой находится узловая точка (
).
Сопротивления схемы замещения, приведенные к базисным условиям:
; (4.3)
; (4.4)
; (4.5)
, (4.6)
где ,
,
– напряжения короткого замыкания соответствующих пар обмоток, в процентах.
По предоставленным данным ток короткого замыкания на шинах 220 кВ подстанции Лондоко равен 5,381 кА.
;
;
;
;
;
.
При аналитических расчетах токов КЗ исходные схемы замещения, в которых представлены различные элементы исходных расчетных схем, следует путем последовательных преобразований приводить к эквивалентным результирующим схемам замещения, содержащим эквивалентную ЭДС, эквивалентное результирующее сопротивление.
Таким образом, для точки К1 результирующая схема замещения:
Рисунок 4.2 – Результирующая
схема замещения для точки К2
.
Для точки К2:
Рисунок 4.3 – Результирующая
схема замещения для точки К3
.
Начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ составляет:
, (4.7)
где – базисный ток той ступени напряжения, на которой находится расчетная точка КЗ;
– результирующая эквивалентная ЭДС относительно точки КЗ;
– результирующее эквивалентное сопротивление относительно точки КЗ.
Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ в общем случае следует принимать равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ, т.е.:
. (4.8)
Также необходимо определить величину ударного тока КЗ, который определяется по формуле, кА:
, (4.9)
где – ударный коэффициент, для высоковольтных цепей с преобладанием индуктивного сопротивления
.
Для точки К2:
кА;
кА;
кА;
кА.
Расчеты для точек К1 и К3 произведем аналогично и сведем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Значения токов КЗ для точек К1, К2 и К3
Точка КЗ |
|
|
|
|
К1 | - | 5,381 | 7,61 | 13,698 |
К2 | 0,375 | 5,124 | 7,247 | 13,044 |
К3 | 2,291 | 21,499 | 30,404 | 54,728 |
5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ТЕПЛОВОГО ИМПУЛЬСА
Проверка элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания определяется величиной теплового импульса для всего оборудования, подверженного воздействию токов короткого замыкания, так перегрев токоведущих частей приводит к их повреждению.
Согласно методике [1] величина теплового импульса определяется по формуле:
, (5.1)
где – тепловой импульс тока;
– периодическая составляющая тока КЗ, кА;
– время протекания тока короткого замыкания, с;
– время срабатывания основной защиты, с;
– полное время отключения выключателя, равное 0,1 с;
– постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с.
Таблица 5.1 – Результаты расчета теплового импульса.
Наименование РУ |
|
|
|
|
|
|
ОРУ-220 кВ | 5,381 | 2 | 0,1 | 2,1 | 0,03 | 61,964 |
ОРУ-35 кВ | 5,124 | 1,5 | 1,6 | 0,02 | 42,534 | |
Фидер 35 кВ | 1 | 1,1 | 29,406 | |||
КРУ-6 кВ | 5,381 | 1 | 1,1 | 0,02 | 517,672 | |
Фидер 6 кВ | 0,5 | 0,6 | 286,568 |
6.РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ
Анализируя данные, полученные из суточного графика нагрузок, по каждому фидеру можно выделить максимальные значения на них. Результаты анализа в таблице Б.1 (приложение Б). С учетом положения коммутационной аппаратуры получим схему для определения максимальных рабочих токов.
Рисунок 6.1 – Схема для определения максимальных рабочих токов
Проверим, правильно ли выбраны направления максимальных перетоков через секционные выключатели, исходя из схемы подключений фидеров к секциям рабочих шин.
Суммарный ток фидеров секции 1С 6кВ:
, (6.1)
А.
Суммарный ток фидеров секции 2С 6кВ:
, (6.2)
А.
Следовательно, максимальный рабочий ток, протекающий по секционной перемычке шин 6 кВ:
А.
Суммарный ток линий, отходящих от секции 1С 35кВ:
А.
Суммарный ток линий, отходящих от секции 2С 35 кВ:
, (6.3)
А.
Следовательно, максимальный рабочий ток, протекающий по секционной перемычке шин 35 кВ:
А.
Судя по полученным значениям можно сказать, что направления выбраны верно.
Максимальный рабочий ток вводов 6 кВ:
, (6.4)
А.
Максимальный рабочий ток вводов 35 кВ:
, (6.5)
А.
Максимальный рабочий ток вводов трансформатора на стороне 220 кВ:
, (6.6)
А.
Максимальный рабочий ток шин 220 кВ, с учетом схемы внешнего электроснабжения:
, (6.7)
А.
Результаты расчетов максимальных рабочих токов сведем в таблицу 6.2.
Таблица 6.2 – Максимальные рабочие токи подстанции
Обозначение тока соответствующего элемента | Величина максимального рабочего тока, А |
Шины РУ 220кВ | 117,678 |
Ввода трансформатора 220кВ | 38,678 |
Ввода РУ 35 кВ | 103 |
Секционная перемычка РУ 35 кВ | 78 |
Ввода РУ 6 кВ | 754 |
Секционная перемычка РУ 6кВ | 576 |
7.ВЫБОР ПРОВОДОВ И ШИННЫХ МОСТОВ
Выбор и проверка проводников должны производиться по следующим параметрам:
– по экономической плотности тока:
, (7.1)