Пояснительная Записка (1232782), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

б) Расчет тока короткого замыкания на шинах 10 кВ (точка К₃)

Приводим значения сопротивления системы и стороны ВН автотрансформатора к ступени напряжения 10 кВ по формуле (4.7):

Результирующее сопротивление до точки КЗ:

Ток короткого замыкания на шинах 10 кВ:

Величина тока короткого замыкания составляет 11 кА, для ограничения токов короткого замыкания на шинах 10 кВ устанавливаем токоограничивающие реакторы типа РТСТГ 10-1000/0,45 со следующими параметрами: I_НОМ=1000 А, Х=0,45 Ом.

Результирующее сопротивление с включенными токоограничивающими реакторами на стороне 10 кВ по формуле (4.8):

Ток короткого замыкания за ректорами на шинах 10 кВ:

Структурная схема с установленными токоограничивающими реакторами представлена на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3. – Структурная схема

ПС 500 кВ Хехцир 2

Для проверки правильности расчета токов короткого замыкания был произведен программный расчет в АРМ РЗА, результаты расчета представлены на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Результаты расчета токов короткого

замыкания в программе АРМ РЗА

Далее рассчитаем ударный ток для всех рассматриваемых точек короткого замыкания по формуле:

(4.10)

где I⁽³⁾_кз – трехфазный ток короткого замыкания в точке КЗ, кА; К_уд – ударный коэффициент, равный 1,8.

Для стороны 220 кВ:

Для стороны 110 кВ:

Для стороны 10 кВ:

Произведем расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания, кА:

(4.11)

где Т_а – это постоянная времени затухания, Т_а=0,03 с; t = t_min + t_св (t – время от момента возникновения короткого замыкания до размыкания контактов выключателя; t_min – расчетное время срабатывания релейной защиты, t_min=0,01 сек; t_св – время отключения выключателя).

Для элегазового выключателя 220 кВ время отключения t_св=0,035 сек.

t= 0,035+0,01=0,045 с,

Для элегазового выключателя 110 кВ время отключения t_св=0,035 сек.

t= 0,035+0,01=0,045 с,

Для элегазового выключателя 10 кВ время отключения t_св=0,04 сек.

t= 0,04+0,01=0,05 с,

Для проверки и выбора высоковольтного оборудования по термической устойчивости в режиме короткого замыкания, необходимо определить значение теплового импульса для всех классов напряжений по формуле:

(4.12)

где t_откл – расчетная продолжительность протекания токов КЗ; t_откл = t_рз+t_ср+t_в; t_ср – время срабатывания релейной защиты; t_в – полное время отключения высоковольтного выключателя.

Для выключателя 220 кВ:

t_откл=2,5+0,01+0,06=2,57 с,

Для выключателя 110 кВ:

t_откл=2+0,01+0,06=2,07 с,

Для выключателя 10 кВ:

t_откл=1,5+0,01+0,06=1,57 с,

Результаты расчетов сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Результаты расчетов

1. Технические особенности рассматриваемого оборудования

1. Оборудование РУ 220

В связи с установкой двух новых автотрансформаторов 220/110/10 на действующем ОРУ 220 необходимо оборудовать трансформаторные ячейки. Для экономии места территории подстанции и компактного расположения оборудования рассматриваем комплектные высоковольтные модули, который объединяет в себе высоковольтный выключатель и трансформаторы тока встроенные в полюса выключателя. Производством данного модуля занимается компания Siemens которая имеет свое представительство в городе Воронеже.

Модуль типа 3AP1DT это элегазовый баковый выключатель со встроенными трансформаторами тока. Баковый выключатель состоит из трех идентичных полюсных блоков, устанавленных на общую раму основания. Привод посредством шестеренок и рычагов приводит в движение контакты выключателя каждой фазы.

Выключатели укомплектованы проходными трансформаторами тока установленными в отдельном алюминиевом корпусе на баках выключателя и в случае неисправности могут быть заменены без снятия вводов. Гибридная конструкция с элегазовой изоляцией полностью исключает возможность трехфазного короткого замыкания, так как каждая фаза находится в отдельном корпусе, и возможна быстрая замена одного полюса. Пружинный привод, как и дугогасительное устройство является центральной частью высоковольтных выключателей. Принцип действия привода выключателей 3АР основан на использовании энергии сжатой пружины, конструкция является простой и надежной, с минимальным количеством движущихся частей и высоконадежной запорной системой с виброизоляцией. Минимальная затрачиваемая энергия привода позволяет, сохранить накопленную энергию аккумуляторной батареи на более долгий срок, что играют важную роль в случае аварии и пропадании собственных нужд подстанции.

1 – Аппаратные клеммы, 2 – Изолятор ввода, 3 – Трансформатор тока, 4 – Крышка, 5 - Шунтирующий резистор, 6 – Поворотный механизм, 7 – Корпус, 8 – Обогрев баков, 9 – Крышка с предохранительной мембраной, 10 – Коммутационная штанга, 11 – Крышка с фильтрующим материалом, 12 – Шунтирующий конденсатор, 13 – Дугогасительное устройство, 14 – Розеточный контакт, 15 – Токоведущий стержень.

Рисунок 4.5 - Устройство выключателя 3AP1DT

1. Оборудование РУ 110

В настоящее время несколько ведущих компаний занимаются производством, монтажом и последующей гарантийной эксплуатации КРУЭ. Одна из них корейская компания Hyundai. Оборудование данной компании уже используется на подстанциях МЭС Востока и хорошо себя зарекомендовало. КРУЭ 110 кВ типа 145SP1 изготовлено в соответствии с МЭК 62271-203. Применение КРУЭ позволяет значительно уменьшить площади и объемы, занимаемые распределительным устройством и обеспечить возможность более легкого расширения КРУЭ по сравнению с традиционными РУ. К другим преимуществам КРУЭ можно отнести:

• многофункциональность — в одном корпусе совмещены сборные шины, выключатель, разъединители с заземляющими разъединителями, трансформаторы тока, что существенно уменьшает размеры и повышает надежность;

• взрыво- и пожаробезопасность;

• высокая надежность и стойкость к воздействию внешней среды;

• возможность установки в сейсмически активных районах и зонах с повышенной загрязненностью;

• отсутствие электрических и магнитных полей;

• безопасность и удобство эксплуатации, простота монтажа и демонтажа.

Технические характеристики представлены в таблице 4.2.

Ячейка КРУЭ 110 кВ выполнена в трехфазном исполнении и состоит из отдельных элементов. Оборудование каждого блока установлено в металлическом корпусе с несколькими газонепроницаемыми модулями, заполненными шестифтористой серой (SF₆). Чтобы предотвратить утечку элегаза, каждый модуль снабжен газонепроницаемым изолятором. Корпус модуля изготавливается из алюминия или сплава SUS 304.

Газобезопасные отсеки с раздельными объемами дают несколько преимуществ:

• при необходимости расширения, модификации или замены компонента ячейки, не требуется полная дегазация КРУЭ 110; не подвергающиеся изменениям отсеки могут оставаться под давлением, а некоторые части распределительного устройства – под напряжением;

• в случае утечки элегаза, будет поврежден только тот отсек, в котором произошла утечка;

• при повреждении оборудования в одном отсеке, повреждения оборудования в близлежащих отсеках не происходит.

Таблица 4.2 – Технические характеристики КРУЭ 110 кВ типа 145SP1

Тип	145SP1
Номинальное напряжение	126 кВ.
Номинальная частота	50 Гц
Выдерживаемое напряжение промышленной частоты	230 кВ.
Номинальный ток	1000 А ср. кв.
Кратковременно выдерживаемый ток и пиковое значение тока	40 кА ср. кв., 3с 100 кА max
Номинальное напряжение вторичных цепей	= 110 В
Выдерживаемое напряжение грозового импульса	550 кВ макс
Номинальное рабочее давление	6.0 бар
Сигнализация об утечки	5.5 бар
Min рабочее давление	5.0 бар

Центральным элементом распределительного устройства с элегазовой изоляцией является силовой выключатель типа 145SP-K1, состоящий из 3-х полюсного выключателя, установленного в отдельном газовом отсеке с рабочим давлением 6.0 бар, и рабочего механизма. Выключатель обладает высокой отключающей способность, в котором применена система дугогасительного устройства с односторонним дутьем. Технические характеристики приведены в таблице 4.3.

Характеристики

Список файлов ВКР