Пояснительная записка Чуник В.В. (1234663), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Согласно [2], выбор и проверка электрических аппаратов на все ступени напряжения, присоединения и токоведущие элементы осуществляется по электродинамической и термической устойчивости, производится по току трехфазного короткого замыкания, поэтому в проекте необходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всех РУ и однофазного замыкания на землю для РУ питающего напряжения.
2.1.1 Составление расчетной схемы и схемы замещения подстанции
При расчете токов КЗ аналитическим методом следует предварительно по исходной расчетной схеме составить соответствующую схему замещения. При этом сопротивления всех элементов схемы и ЭДС источников энергии могут быть выражены как в именованных, так и в относительных единицах. Составление расчетной и схемы замещения производим согласно [2]. Расчет ведется в именованных единицах.
Рисунок 2.1 – Расчетная схема подстанции (а), схема замещения подстанции (б).
Основные параметры электрических аппаратов необходимых для расчета принимаем из [2].
2.1.2 Расчет сопротивлений в схеме замещения
До точки короткого замыкания считаем в именованных единицах по методике изложена [2].
Сопротивление системы ограниченной мощности определяем по формуле (2.1)
, (2.1)
где 
– сверперехадная мощьность короткого замыкания на шинах источниках питания, МВА(
= 1985); 
–напряжение первичной ступени,кВ.
Ом.
Параметры трансформатора ТДТН 25000/220/35/10 находим из каталажных даных [3]
Uк-ВС = 12,5 %, Uк-ВН = 20,0 %, Uк-СН =6,5 %.
Найдем сопротивления обмоток трансформатора
, (2.2)
где 
– напряжение короткого замыкания между обмотками высшей и низшей стороны, %; 
– напряжение короткого замыкания между обмотками высшей и средней стороны, %; 
– напряжение короткого замыкания между обмотками средней и низшей стороны, %; – напряжение высшей стороны трансформатора, кВ; SТ – номинальная мощность трансформатора, МВА.
2.1.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1
Допущения при расчетах токов КЗ согласно [2]:
- линейность всех элементов схемы (неучет насыщения магнитных систем);
- приближенный учет нагрузок (все нагрузки представляются в виде постоянных по величине индуктивных сопротивлений);
- пренебрежение активными сопротивлениями элементов схемы при расчете токов КЗ и учет активных сопротивлений только при определении степени затухания апериодических составляющих токов КЗ;
- пренебрежение распределенной емкостью линий, за исключением случаев длинных линий и линий в сетях с малым током замыкания на землю;
- симметричность всех элементов системы, за исключением места КЗ;
- пренебрежение током намагничивания трансформаторов.
Определяем результирующее сопротивление до точки К1:
Расчет токов короткого замыкания производим по методике, изложенной в [2].
Определим ток трехфазного К.З. в точке К1
| | (2.3) |
; 
.
Ударный ток рассчитываем по формуле:
| | (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;
,
где f – частота сети, равная 50 Гц.
,
,
,
.
2.1.4 Расчёт токов короткого замыкания в точке К2
Находим результирующее сопротивление до точки К2, используя значения сопротивлений, рассчитанных ТДТН 25000/220
,
Расчет производим по формулам (2.3 – 2.6).
Определим ток трехфазного К.З. в точке К2
.
Определим ударный ток
2.1.5 Расчёт токов короткого замыкания в точке К3
Находим результирующее сопротивление до точки К3, используя значения сопротивлений, рассчитанных для Т1 марки ТДТН 25000/220:
Расчет производим по формулам (2.3 – 2.6).
Определим ток трехфазного К.З. в точке К2:
Определим ударный ток:
,
,
.
Рассчитанные данные сводим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Рассчитанные данные
| Точки КЗ | Uст, кВ | Хрез, Ом | I" ,кА | iу ,кА |
| К1 | 220 | 24,383 | 5 | 13,8 |
| К2 | 35 | 3,679 | 6,5 | 15 |
| К3 | 10 | 0,625 | 9,2 | 13 |
2.2 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 КЗ [2].
Расчет максимальных рабочих токов производится в соответствии с [10]. Ниже приводятся формулы, по которым ведется расчет.
Для питающих вводов подстанции:
| | (2.7) |
где 
– коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов, равный 1,4-1,5; 
– суммарная номинальная мощность трансформаторов, кВА; Uн – номинальное напряжение на вводе подстанции, кВ.
Для сборных шин переменного тока:
| | (2.8) |
где 
– коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3; 
– коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам, равный 0,7.
Для вводов силовых трансформаторов:
| | (2.9) |
где 
- номинальное напряжение первичной обмотки ВН трансформатора, кВ.
Для фидеров районной нагрузки
| | (2.10) |
где 
– номинальная мощность фидера, кВА.
Таблица 2.2 – Определение максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
| Наименование присоединения | Расчетная формула | Максимальный рабочий ток, А |
| 1 | 2 | 3 |
| ОРУ 220кВ |
|
|
| Ввод РУ 35кВ |
|
|
Продолжение таблицы 2.2
| 1 | 2 | 3 |
| Ввод РУ 10кВ |
|
|
| Ф1 РУ 35 кВ |
|
|
| Сборные шины 35 кВ |
|
|
| Сборные шины 10 кВ |
|
|
| Ввод ТСН |
|
|
| Ф1 РУ 220кВ |
|
|
| Ф2 РУ 220кВ |
|
|
| Ф3 РУ 220кВ |
|
|
| Ф4 РУ 220кВ |
|
|
| Ф5 РУ 220кВ |
|
|
| Ф1 КРУ 10кВ |
|
|
| Ф4 ЗРУ 10кВ |
|
|
Окончание таблицы 2.2
| 1 | 2 | 3 |
| Ф5 КРУ 10кВ |
|
|
| Ф6 ЗРУ 10кВ |
|
|
| Ф8 КРУ 10кВ |
|
|
| Ф10 ЗРУ 10кВ |
|
|
| Ф12 ЗРУ 10кВ |
|
|
| Ф14 КРУ 10кВ |
|
|
| Ф18 ЗРУ 10кВ |
|
|
| Ф23 КРУ 10кВ |
|
|
| Ф27 КРУ 10кВ |
|
|
| Ф29 КРУ 10кВ |
|
|
2.3 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. Методику расчета принимаем из [2]:
| | (2.11) |
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.
Рассчитанные параметры для всех точек КЗ сводим в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Значения tc.з., tв, Вк для ОРУ 220 кВ, 35 кВ, и 10 кВ
| Наименование РУ | Iп.с. ,кА | tз ,с | tоткл ,с | Вк, кА2 с |
| РУ–220 кВ | 5,2 | 3,0 | 2,6 | 151,9 |
| РУ-35 кВ | 6,6 | 2,5 | 2 | 212,5 |
| РУ–10 кВ | 9,2 | 1,5 | 1 | 217,3 |
2.4 Выбор выключателей
Для ОРУ 220 кВ выберем элегазовый колонковый выключатель, наружной установки, трехполюсный, с пружинно-гидравлическим приводом, серии ВГТ-220II-40/1000 У1 В таблице 2.4 представлены технические характеристики данного выключателя.
При выборе выключателей его паспортные параметры сравниваются с расчетными условиями работы. Также следует учесть 12 различных параметров, который гарантирует заводами изготовителями. гарантируется определенная зависимость параметров. Масленые выключатели технически устарели и поэтому подлежат замене на более современное электрооборудования, как например элегазовые или вакуумные выключатели, которые отвечают всем требованиям и (ГОСТ 687-78Е).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
