Выставкин ПЗ (1234733), страница 5
Текст из файла (страница 5)
кА.
Ток двухфазного замыкания определяется по формуле, кА:
, (6.6)
Согласно формуле (6.6):
кА.
Расчет токов короткого замыкания до точек К2 и К3 ведём аналогично, расчет представлен в приложении В.
Результаты расчета сводим в таблицу 6.2.
Таблица 6.2 – Результаты расчета токов короткого замыкания
Точка КЗ | Uст, кВ | Хрезб, Ом |
| iу ,кА |
|
|
К1 | 115 | 0,0720 | 6,97 | 17,74 | 6,04 | 3,83 |
К2 | 27,5 | 0,3345 | 6,58 | 16,75 | 5,70 | - |
К3 | 10,5 | 0,4970 | 11,07 | 28,18 | 9,59 | 6,09 |
В таблице 6.2 приведены результаты расчета токов короткого замыкания.
Для точек короткого замыкания К1, К2, К3 и соответствующего напряжения ступеней было посчитано относительное базисное сопротивление, определен базисный ток и периодическую составляющую тока трёхфазного КЗ, далее по приведенной методике был рассчитан ударный ток , ток двуфазного короткого замыкания и однофазного короткого замыкания.
Данные токи в дальнейших расчетах послужат основой для выбора и проверки оборудования.
-
ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДСТАНЦИИ
Согласно [3], при проектировании ПС применяется, как правило, оборудование отечественного производства. Возможно применение импортного оборудования при наличии экспертного заключения и других документов на соответствие функциональных показателей этого оборудования условиям эксплуатации и действующим отраслевым требованиям.
Электрооборудование распределительных устройств всех видов и напряжений должно удовлетворять условиям работы, как при нормальных режимах, так и при коротких замыканиях. Класс изоляции оборудования должен соответствовать номинальному напряжению сети, а устройства защиты от перенапряжений по уровню изоляции электрооборудования.
Выбор электрооборудования производиться на основе расчётных условий и данных электропромышленности о параметрах и технико-экономических характеристиках выпускаемых аппаратов и проводников.
Под расчётными условиями понимаются наиболее тяжёлые, но достаточно вероятные, в которых может оказаться электрический аппарат или проводник при различных режимах их работы в электроустановках. Расчётные условия – это фактические требования энергосистем и электроустановок к параметрам электрооборудования конкретной электрической цепи.
Различают четыре режима работы электроустановок и их элементов: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный. Аварийный режим является кратковременным, остальные – продолжительными. Различные аварийные режимы по продолжительности составляют обычно доли процента продолжительности рабочих режимов, но их условия могут оказаться крайне опасными для электрооборудования. Поэтому электрооборудование выбирается по расчётным условиям продолжительных рабочих режимов и обязательно проверяется по расчётным условиям аварийных режимов.
Электрические аппараты выбирают по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего рабочего тока присоединения, где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током.
При выборе учитывается необходимое исполнение аппарата (для наружной и внутренней установки). Выбранные аппараты проверяют по условию короткого замыкания, согласно [7].
Для трехобмоточных трансформаторов в цепях СН и НН выбор оборудования и ошиновки производится по току перспективной нагрузки с учетом отключения второго трансформатора.
-
Расчет максимальных рабочих токов
Согласно [4], максимальный рабочий ток цепи имеет место:
- для цепей параллельных линий при отключении одной их них;
- для цепей трансформаторов при использовании их
перегрузочной способности.
Максимальный рабочий ток вводов подстанции, А:
, (7.1)
где – коэффициент перегрузки трансформаторов, равный 1,5;
– число трансформаторов подстанции, n=2;
– номинальная мощность трансформатора, кВА;
– номинальное напряжение, кВ.
Согласно формуле (7.1):
.
Максимальный рабочий ток перемычки и вводов силовых трансформаторов определим по формуле, А:
, (7.2)
Согласно формуле (7.2):
А.
Максимальный рабочий ток рабочей перемычки определим как сумму тока транзита и максимальный рабочий ток трансформатора:
А.
Для вводов РУ 27,5 и РУ 10 кВ максимальные рабочие токи определяем по формулам, А:
, (7.3)
, (7.4)
где и
– максимальные полные мощности на шинах СН и НН соответственно.
Согласно формулам (7.3) - (7.4):
А.
А.
Максимальный рабочий ток сборных шин 10 кВ определим по формуле, А:
, (7.5)
где – коэффициент перегрузки равный из [4], 1,3;
–коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам, равный, согласно [4], 0,5.
Согласно формуле (7.5):
А.
Максимальный рабочий ток сборных шин 27,5 кВ найдем по формуле, А:
, (7.6)
Согласно формуле (7.6):
А.
Для фидеров районной нагрузки максимальный рабочий ток равен, А:
, (7.7)
где n – число районных фидеров.
Согласно формуле (7.7):
А.
Максимальный рабочий ток фидера ДПР принимаем, согласно исходным данным 9А. Максимальный рабочий ток фидера контактной сети
, согласно исходным данным, равен 300А.
Результаты расчёта максимальных рабочих токов приведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Максимальные рабочие токи основных присоединений подстанции
Наименование присоединения | Максимальный рабочий ток, А |
Ввода тяговой подстанции, рабочей перемычки | 802,4 |
Ввода трансформаторов 110 кВ, | 301,2 |
Ввода РУ 27,5 кВ | 1031,0 |
Ввода РУ 10 кВ | 383,0 |
Сборные шины 27,5 кв | 1717,0 |
Сборные шины 10 кВ | 249,0 |
ФКС | 300,0 |
Фидер ДПР | 9,0 |
Фидер районных потребителей | 62,3 |
-
Выбор выключателей
При выборе выключателя, его паспортные данные сравнивают с расчетными условиями работы. Согласно [7], выключатели должны выбираться по условиям:
, (7.8)
. (7.9)
Проверку выключателей следует производить по условиям:
, (7.10)
, (7.11)
. (7.12)
где – номинальное напряжение выключателя, кВ;
– номинальное напряжение сети, кВ;
– номинальный ток выключателя, А;
– максимальный рабочий ток, А;
– номинальный ток отключения выключателя, кА;
– предельный сквозной ток выключателя, кА;
– нормированный ток термической стойкости выключателя, кА;
– предельно допустимое время воздействия нормированного тока термической стойкости выключателя, с;
– допустимая для выключателя величина теплового импульса, кА2с.
Ниже приведена методика выбора и проверки выключателя для РУ-110 кВ. Предварительно выбираем элегазовый выключатель ВГТ-110.
Выбор по номинальному напряжению, по формуле (7.8)
110 кВ=110 кВ.
Выбор по номинальному току по формуле (7.9)
2500 А>301,2 А.
Проверка по отключающей способности по формуле (7.10)
40 кА > 6,97кА.
Проверка на электродинамическую стойкость по формуле (7.11)
102 кА > 17,74 кА.
Проверка по термической стойкости по формуле (7.12)
Согласно[7], величину теплового импульса найдем по формуле, кА2с:
(7.13)
где – периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ, кА;
– постоянная времени, согласно [4] Та=0,05 с;
– время протекания тока короткого замыкания, равное сумме
и
, с;
– время срабатывания основной защиты (для вводов 110 кВ tз=2 с);
– полное время отключения выключателя (для ВГТ-110 tв=0,055с).
Согласно формуле (7.13):
кА2с.
Допустимую величину теплового импульса найдем из технических данных выключателя ВГТ-110, левая часть формулы (7.12):
кА2с.
Проверяем по формуле (7.12):