Дипломный проект Скачков М.Ю. Реконструкция ПС 220 кВ Олёкма (1232778), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

где К_тр – коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции, равный 1,5; n – число трансформаторов, подключенных к шинам подстанции, равное 2; S_тн – номинальная мощность трансформатора, кВА; U_ст – напряжение ступени, кВ.

Окончательно по формуле (1.23), получаем, максимальный рабочий ток питающих вводов подстанции равен:

.

Максимальный рабочий ток вводов силовых трансформаторов согласно [6], находим по формуле (1.24), А:

, (1.24)

где К_п – коэффициент перегрузки трансформаторов, равный 1,4.

Используя формулу (1.23), находим максимальные рабочие токи ввода трансформаторов, А:

.

Далее определяем максимальные рабочие токи на сборных шинах переменного тока. Для сборных шин переменного тока [9], максимальный рабочий ток определяем по формуле (1.25), А:

, (1.25)

где К_рн – коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам, равный 0,5;

S_н – номинальная мощность нагрузки на шины, кВА.

Таким образом, максимальный рабочий ток шин, 220 кВ равен, А:

.

Далее рассчитываем максимальный рабочий ток на вводе трансформатора собственных нужд по формуле (1.26), А [10]:

, (1.26)

где S_н.тр – номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВА; К_ав – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора, равный 1,4; U_н1 – номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора собственных нужд, кВ.

Подставляем значения получаем, А:

.

Далее рассчитываем максимальный рабочий ток на питающих линиях

потребителей по формуле (1.27):

, (1.27)

где - cos - коэффициент мощности потребителей, равный 1; U_ном – номинальное напряжение на сборных шинах, от которых питаются потребители.

Рассчитываем максимальный рабочий ток для потребителя Карьер, А:

.

Далее все полученные результаты по расчётам максимальных рабочих токов, а также расчёты по остальным потребителям заносим в таблицу № 1.3

Таблица № 1.3 Расчёты максимальных рабочих токов

Питающие ввода, А	196,8
Ввода, А: трансформаторов	91,85
Сборные шины, А: 220 кВ	45,9
– 35 кв	288,7
– 6 кВ	1682,7

Продолжение таблицы № 1.3

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса для всех РУ, кА² с, данный параметр мы рассчитаем по формуле (1.28):

, (1.28)

где I⁽³⁾ – периодическая составляющая сверхпереходного тока, кА; В_* = f(t_k) – относительное значение теплового импульса, для источников питания неограниченной мощности равное 1; Т_а – постоянная времени, равное 0,05 с; t_к – время протекания тока короткого замыкания, равное сумме t_з и t_в, с; t_з – время срабатывания основной защиты, с; t_в – полное время отключения выключателя, t_в = 0,1 с.

Ниже приведен расчет теплового импульса для вводов ОРУ-220 кВ:

кА²с.

Для остальных РУ расчет аналогичен, поэтому результаты расчётов представлены в таблице 1.4

Таблица № 1.4 Расчётов тепловых импульсов

Наименование РУ	I(3), кА	tз, с	tк, с	В*	Вк, кА2с
Ввода ОРУ-220 кВ	4,84	2,4	2,5	1	59,7
линии	4,84	2,4	2,5	1	59,7
ОРУ-35 кВ: вводы	3,1	0,9	1,0	1	1,45
ОРУ-35 кВ: фидера	3,1	0,3	0,4	1	1,72
ЗРУ-6 кВ : вводы	6,74	0,9	1,0	1	44,72
фидера	6,74	0,3	0,4	1	42,15

Для распределительных устройств напряжением выше 20 кВ применяют гибкие шины из провода АС. Сборные шины 6 кВ выполняются жесткими алюминиевыми шинами. Выбор сборных шин производится по условиям длительного режима работы и устойчивости в режиме короткого замыкания.

Выбор и проверка производится исходя из соблюдения следующих условий:

по длительному режиму, А должно соблюдаться неравенство (1.29):

, (1.29)

где I_доп – допустимый ток шины, А; I_р.max – максимальный рабочий ток, А.

По термической стойкости, мм² должно соблюдаться неравенство (1.30):

, (1.30)

где q _н – сечение, соответствующей шины, мм ²; q _min – минимальное по условию допустимой температуры нагрева в режиме короткого замыкания сечения шины, равное, мм², определим по формуле (1.31):

, (1.31)

где B_к – тепловой импульс, кА²с; С – коэффициент, принимаемый в зависимости от материала шины, согласно [9,14], принимаем С= 90 А*с^1/2/мм².

По динамической стойкости, Мпа должно соблюдаться неравенство (1.32):

, _(1.32)

где - допустимое напряжение, зависящее от материала шины, МПа; – расчетное напряжение в опасном сечении шины, равное, Мпа.

Расчётное напряжение найдём по формуле (1.33):

, (1.33)

где i⁽³⁾_у – ударный ток трехфазного короткого замыкания, кА; l – расстояние между опорными изоляторами, м; а – расстояние между осями фаз, м; W – момент сопротивления шины, м³, параметр W найдём по формуле (1.34) :

, (1.34)

где b – толщина шины, м; h – ширина шины, м.

Гибкие шины по условию электродинамической устойчивости не проверяются. По условию коронирования должно соблюдаться следующее неравенство (1.35):

, (1.35)

где Е₀ – максимальное значение начальной критической напряженности

электрического поля, при коротком замыкании возникает разряд в виде короны, кВ/см; Е – напряженность электрического поля поверхности провода, кВ/см.

Значение критической напряжённости электрического поля Е₀ мы найдём по формуле (1.36):

, (1.36)

где m – коэффициент учитывающий шероховатость провода, равный 0,82; r_пр – радиус провода, см.

Значение напряженности электрического поля Е, найдём по формуле (1.37):

, (1.37)

где U_л – линейное напряжение, кВ; D_СР – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз при их горизонтальном положении, см мы найдём по формуле (1.38):

, (1.38)

где D – расстояние между соседними фазами, равное (для ОРУ – 220 кВ) 400 см. Выбор сечения шин для РУ-220кВ, минимального сечения мы найдём по формуле (1.39):

. (1.39)

Учитывая, что I_рmax = 196,8 А, а q_min = 87,67 мм², пользуясь [4], выбираем для

РУ-220 кВ провод марки АС-300/39, с номинальным током 690 А и номинальным сечением 300 мм² [11]. Следовательно, проверку по условию коронирования можно не проводить. Для остальных распределительных устройств выбор шин и токоведущих элементов аналогичен, его результаты представлены в таблице 5.1. Однако для РУ-6 кВ применяют жесткие шины, поэтому необходимо провести еще и проверку по динамической стойкости, согласно формулам. По максимальному рабочему току, равному 1682,7 А, используя [4] выбираем шины прямоугольного сечения по две полосы в фазе с размерами: Н = 100 мм, В = 10 мм; сечением q_н = 997 мм². Так как в полюсе две полосы, n = 2, то принимаем С = 90.

Находим минимальное сечение, согласно формуле (1.40):

мм². (1.40)

Находим момент сопротивления по формуле (1.41):

м³. (1.41)

Расчетное напряжение в опасном сечении шины по формуле (1.33) равно:

Мпа.

Для алюминиевых шин из сплава АД31Т-1 разрушающее напряжение σ_разр. = 127,4 МПа, а допустимое [σ] = 89,2 Мпа.

89,2> 5,63 МПа.

Условие (1.32) соблюдается, для РУ-6 кВ принимаем к установке шины из двух полос в фазе марки АД31Т-1–100×10 [9].

Результаты выбора сечения сборных шин сводим в таблицу 1.5

Таблица 1.5 – Выбор сечения сборных шин и токоведущих элементов

Наименование РУ	Тип проводника	Длительный режим		Проверка в режиме короткого замыкания
		Iн Iр.мах, А	qн мм2	qн qminмм2	[σ] σрасч. МПа
ОРУ-220кВ	АС-300/ 39	690,0> 196,8	300	300>87,67	-
ОРУ-35кВ	АС-300/39	690,0> 288,7	300	300>68,1	-
ЗРУ-6кВ	АД31Т-1–100×10	2860,0>1682,7	997	997>142,3	89,2>5,63

Для крепления токоведущей части и их изоляции от заземленных конструкций применяются различные типы подвесных и опорных изоляторов.

Характеристики

Список файлов ВКР