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

Текст из файла (страница 3)

На основании исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции составляется расчетная схема, а по ней - схема замещения подстанции.

Расчетная схема, как правило, включает в себя все элементы электроустановки и примыкающей части энергосистемы, исходя из условий, предусмотренных продолжительной работой электроустановки с перспективой не менее чем в 5 лет после ввода ее в эксплуатацию [5].

На рисунке 2.1 представлена однолинейная расчётная схема с указанием на ней всех элементов цепи, по которым определяют сопротивление цепи короткого замыкания для расчета токов короткого замыкания.

Рисунок 2.1 – Расчетная схема трансформаторной подстанции

По данной расчётной схеме составляем схему замещения, представленную на рисунке 2.2, которая представляет собой электрическую схему, элементами которой являются активные, емкостные или индуктивные сопротивления.

Рисунок 2.2 – Схема замещения трансформаторной подстанции

2.2.2 Расчет тока короткого замыкания в точке К1

Сопротивления источников питания в именованных единицах определяется в соответствии с [7] по формуле, Ом:

, (2.3)

где – среднее расчетное напряжение ступени, кВ; – мощность короткого замыкания на шинах подстанции, МВА, по данным энергосистемы, мощности короткого замыкания на шинах трансформаторных подстанций «Лондоко» и «Ургал», соответственно, =2400 МВА, =1550 МВА.

Ток короткого замыкания в точке К1 определяется в соответствии с [6] по формуле, кА:

, (2.4)

где - напряжение ступени, кВ; - результирующее сопротивление до точки короткого замыкания, Ом.

На рисунке 2.3 представим преобразование схемы замещения до точки К1.

а) первое преобразование; б) конечное преобразование

Рисунок 2.3 – Преобразование схемы замещения до точки К1

Результирующее сопротивление до точки К1 найдем в соответствии с [8] по формуле, Ом:

, (2.5)

где - индуктивное сопротивление i-участка линии электропередачи, Ом.

Сопротивление участка ЛЭП определим в соответствии с [6] по формуле, Ом:

, (2.6)

где - удельное сопротивление ЛЭП, Ом/км, согласно [7] для провода АС-300 принимаем равным 0,427 Ом/км; - длина i-участка ЛЭП, км, по данным энергосистемы , , принимаем равными 30,5; 119,5; 133,5 км.

Ударный ток короткого замыкания определяется в соответствии с [6] по формуле, кА:

, (2.7)

где - ударный коэффициент, определяемый в соответствии с [6] по формуле:

, (2.8)

где - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, равная 0,03.

Ток двухфазного короткого замыкания определяется в соответствии с [6] по формуле, кА:

. (2.9)

Ток однофазного короткого замыкания определяется в соответствии с [7] по формуле, кА:

. (2.10)

По формулам (2.3)-(2.10) произведем расчет тока короткого замыкания до точки К1:

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

кА;

;

кА;

кА;

кА.

2.2.3 Расчет тока короткого замыкания в точке К2

Точка К2 находится на шинах низкого напряжения. Результирующее сопротивление до точки К2 будет складываться из результирующего сопротивления до точки К1 и суммы сопротивлений обмоток высокого и низкого напряжения трансформаторов.

Метод расчета и расчетные формулы аналогичны расчету в пункте 2.2.1.

Преобразование расчетной схемы замещения для точки К2 представлено на рисунке 2.4.

а) первое преобразование; б) конечное преобразование

Рисунок 2.4 - Преобразование схемы замещения до точки К2

Результирующее сопротивление до точки К2 найдем в соответствии с [8] по формуле, Ом:

, (2.11)

где - коэффициент трансформации трансформатора; , - сопротивления обмоток трансформатора высшего и низшего напряжения.

Сопротивление трансформатора пропорционально и определяется в соответствии с [6] по формуле, Ом:

(2.12)

где - напряжение короткого замыкания, %, %; – среднее расчетное напряжение ступени, кВ; - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Коэффициент трансформации определяется отношением напряжений на зажимах обмоток по формуле:

. (2.13)

По формулам (2.3)-(2.13) произведем расчет тока короткого замыкания до точки К2:

Ом;

Ом;

;

Ом;

кА;

кА;

кА;

кА.

1. ВЫБОР ОСНОВНОГО СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Электрооборудование устройств всех видов и напряжений по номинальным данным должно удовлетворять условиям работы при номинальных режимах и при коротких замыканиях, перенапряжениях и нормированных перегрузках [6].

На основе сформулированных расчетных условий и данных электропромышленности о параметрах и технико-экономических характеристиках выпускаемого и осваиваемого перспективного электрооборудования выбираются электрические аппараты, проводники и другое электрооборудование.

Под расчетными условиями подразумеваются наиболее тяжелые, но достаточно вероятные условия, в которых могут оказаться электрический аппарат или проводник при различных режимах их работы в электроустановках.

Различают четыре режима работы электроустановок и их элементов: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный. В отличие от аварийного режима, все остальные режимы являются продолжительными. Различные аварийные режимы по продолжительности составляют обычно доли процента продолжительности рабочих режимов, но их условия могут оказаться крайне опасными для благополучного функционирования электрооборудования, поэтому последнее выбирается по расчетным условиям продолжительных рабочих режимов и обязательно проверяется по расчетным условиям аварийных режимов.

Перечень типов основного силового оборудования приведен в таблице Б.1 (приложение Б).

3.1 Выбор и проверка выключателя 220 кВ

При выборе выключателя, его паспортные данные сопоставляют с расчетными условиями работы. Выбор производится с учетом наиболее тяжелого режима его работы.

Начальное действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания на шинах ОРУ 220 кВ кА.

Проверка по условиям рабочих продолжительных режимов:

.

Максимальный рабочий ток в цепи выключателя рассчитывается по мощности обмотки 220 кВ трансформатора 10 МВА согласно формуле, А:

, (3.1)

где - номинальная мощность трансформатора, кВА; - номинальное напряжение ступени, кВ.

Максимальный рабочий ток в цепи выключателя 220 кВ, А:

А.

Номинальный ток выключателя 220 кВ – 2500 А.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Наибольший пик тока электродинамической стойкости для выключателя 220 кВ составляет 125 кА.

Проверка по термической стойкости:

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической стойкости в режиме короткого замыкания следует определить величину теплового импульса, согласно [6] по формуле, (кА)²с:

(3.2)

где - периодическая составляющая сверхпереходного тока, А; - время протекания тока короткого замыкания, с; Т_а - постоянная времени цепи короткого замыкания, Т_а =0,03 с.

Ток термической стойкости для выключателя 220 кВ составляет 50 кА, а время протекания тока термической стойкости 3 с.

Величина теплового импульса для паспортных данных выключателя 220 кВ определяется по формуле, кА² с:

(3.3)

Произведем расчеты теплового импульса для выключателя 220 кВ по формулам (3.2 – 3.3):

кА² с;

кА² с.

.

Выбор по коммутационной способности:

;

;

.

Проверка на коммутационную способность:

Минимальное время до момента размыкания контактов, с:

, (3.4)

где - минимальное время действия защиты равное 0,01 с; - собственное время отключения выключателя с приводом по каталогу, с.

Номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе:

, (3.5)

Полный ток отключения, кА:

, (3.6)

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов выключателя, кА

, (3.7)

где - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания; - максимальный ток короткого замыкания, кА.

Произведем расчет проверки на коммутационную способность по формулам (3.4 – 3.7):

с;

;

кА;

кА;

кА.

Выключатель ВЭБ-220/2500 удовлетворяет всем рассчитанным параметрам.

3.2 Выбор и проверка разъединителей 220 кВ

Проверка по условиям рабочих продолжительных режимов [9]:

.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Наибольший пик тока электродинамической стойкости для разъединителя 220 кВ составляет 80 кА.

.

Проверка по термической стойкости:

Ток термической стойкости для разъединителя 220 кВ составляет 31,5 кА, а время протекания тока термической стойкости 3 с. Произведем расчет тепловых импульсов по формулам (3.2 – 3.3):

кА² с;

кА² с.

.

Разъединители РГНП.1а(2)-220/1000 удовлетворяют всем рассчитанным параметрам.

3.3 Проверка трансформаторов тока 220 кВ

Проверка по номинальному напряжению:

.

Характеристики

Список файлов ВКР