151710 (594702), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Наибольшие токи К.З. в нашей схеме могут возникнуть при отключенных секционных выключателях. Рассмотрим этот режим, определим токи К.З. в точках К-1, К-2. Ток К.З. в точке К-3 определяется на шинах 0,38 кВ ТП.
Для расчета токов короткого замыкания в точках К-1, К-2, К-3 необходимо определить индуктивные сопротивления всех элементов схемы. Определим сопротивления всех элементов схемы рисунков 1.5 и 1.6, приведем их к базисному напряжению 115 кВ
Данные для расчета токов К.З.
UH = 110 кВ,
Sб = 100 МВА,
Sк = 630 МВА,
Х0 = 0.4 Ом/км, L = 20 км;
UH = 110 кВ,
Sн = 6,3 МВА.
Расчет сопротивлений элементов схемы произведем по формулам:
(1.15)
(1.16)
(1.17)
Расчет сопротивлений элементов схемы:
,
,
Произведем расчет токов короткого замыкания в точке К1 по формулам: (1.18)
(1.19)
(1.20)
,
Мощность в точке короткого замыкания:
(1.21)
Найдем ударный ток в точке К1 по формуле:
(1.22)
Куд=1,8 2
Произведем расчет токов короткого замыкания в точке К2 по формулам:
(1.23)
(1.24)
(1.25)
Произведем расчет токов короткого замыкания:
,
,
Мощность в точке короткого замыкания:
(1.26)
Найдем ударный ток в точке К2 по формуле (1.35):
Куд=1,92
Расчет максимального тока произведем по формуле:
1.27)
Imax=0.8*10132/ *110=43,3 кА
Расчеты устойчивого, ударного токов короткого замыкания и мощности короткого замыкания в точках К1, К2 приведены в таблице 1.7.
Таблица 1.7–Расчетные токи К.З.
№ п/п | Uн, кВ | Та | Куд | I(3)к, кА | iуд, кА | Sк, МВА |
К1 | 110 | 0,05 | 1,8 | 5,82 | 14,8 | 116,3 |
К2 | 6,3 | 0,03 | 1,65 | 1,8 | 3,6 | 32,7 |
1.5 Выбор электрооборудования подстанции
1.5.1 Выбор токоведущих частей
Произведем выбор токоведущих частей. Подстанция получает питание по воздушной двухцепной линии электропередач 110 кВ. При выборе сечения проводов необходимо учитывать ряд технических и экономических факторов:
- нагрев от длительного выделения тепла рабочим током;
- нагрев от кратковременного выделения тепла током К.З.;
- падение напряжения в проводах воздушной линии от проходящего тока в нормальном и аварийном режимах;
- механическая прочность — устойчивость к механической нагрузке (собственный вес, гололед, ветер);
- коронирование — фактор, зависящий от величины применяемого напряжения, сечения провода и свойств окружающей среды.
Расчет проводов для линий электропередач 110 кВ проведем по экономии-ческой плотности тока jэк [3.]. При расчете по экономической плотности тока сечение проводов выбирается по выражению
(1.28)
где jэк = 1,4 А/мм2- экономическая плотность тока.
Тогда, по (1.5) для линии электропередач 110 кВ сечение равно:
мм2
По полученным значениям выбираем марку провода. Для двухцепной линии напряжением 110 кВ выбираем номинальное сечение провода и марку:
АС –95 Для окончательного обоснования выбора данной марки провода необходимо проверить по допустимой потере напряжения.
(1.29)
(1.30)
(1.31)
(1.32)
(1.33)
где P- активная мощность, кВт; Q- реактивная мощность, кВар; R-активное сопротивление линии, Ом/км; X-индуктивное сопротивление линии, Ом/км; U – напряжение сети, кВ.
Используя формулу (1.42) определяем потерю напряжения для линии:
В
Определим допустимую потерю напряжения в линии. Допускается потеря напряжения в линии не более 7%:
(1.34)
Допустимая потеря напряжения в линии:
%
Как видно из расчета рассчитанное значение потерь напряжения в линии намного меньше допустимых потерь напряжения, это объясняется малой длиной линии, следовательно, данный провод подходит.
1.5.2 Выбор выключателей
Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для приёма и распределения электроэнергии трёхфазного переменного тока промышленной частоты, состоят из набора типовых шкафов в металлической оболочке. В шкафы комплектного распределительного устройства встраивают выключатели, трансформаторы напряжения, разрядники.
Выбор выключателей производится по следующим условиям: по напряжению установки, по длительному току, по отключающей способности, по электродинамической стойкости, по термической стойкости. Формулы для расчетов приведены ниже:
Uуст Uн (1.35)
Iр Iн (1.36)
Iмакс Iн (1.37)
Iк Iотк.н. (1.38)
iуд. iдин (1.39)
Вк I2тер · tтер (1.40)
Параметры выбора разъединителей, отделителей и короткозамыкателей на напряжение 110 кВ сведены в таблицу 1.8.
Таблица 1.8- Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей
Выбор обо-рудования | Условие выбора | Расч. параметр эл. цепи | Каталожные данные оборудования | ||
Короткоза- мыкатели | Uном, с Ј Uном | Uном, с, кВ | 110 | Uном, кВ | 110 |
Iу, с Ј Iу | Iу, с, кА | 37 | Iу, с, кА | 51 | |
Вк Ј I2терЧ tтер | Вк, кАЧс | 11 | Iтер, кА | 12,5/3 | |
Отделители | Uном, с Ј Uном | Uном, с, кВ | 110 | Uном, кВ | 110 |
Iном, с Ј Iном | Iном, с, А | 181 | Iном, А | 630 | |
Iу, с Ј Iу | Iу, с, кА | 37 | Iу, с, кА | 80 | |
Вк Ј I2терЧ tтер | Вк, кАЧс | 11 | Iтер, кА | 31,5/3 | |
Разъеде- нители | Uном. с Ј Uном | Uном. с, кВ | 110 | Uном, кВ | 110 |
Iном, с Ј Iном | Iном, с, А | 181 | Iном, А | 1000 | |
Iп, с Ј Iп | Iп, с, кА | 12 | Iп, кА | 31,5 | |
Iу, с Ј Iу | Iу, с, кА | 37 | Iу, с, кА | 80 | |
Вк Ј I2терЧ tтер | Bк, кАЧс | 9 | Iтер, кА | 31,5/4 |
Выбираем электрооборудование: РЛНД – 1 – 110У – 100, ОД – 110 – 330, КЗ– 110.
Результаты выбора выключателей в КРУ сведем в таблицу 1.9
Таблица 1.9- Выбор выключателей на отходящих линиях
Условия выбора | Расчетные данные | Каталожные данные |
Uуст Uн | Uуст = 6,3кВ, кВ | Uн =10, кВ |
Iр Iн | Iр = 15,9 , А | Iн = 160, А |
Iк Iотк.н. | Iк=1,8, кА | Iотк.н. =20, кА |
iуд. iдин | iуд. =20,5, кА | iдин = 52, кА |
Вк I2тер * tтер | Вк , кА2* с | I2тер * tтер , кА2 *с |
Выбираем выключатель ВМПЭ – 10 – 160-20, встроенный в КРУ
1.5.3 Выбор трансформатора тока
Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле.
Таблица 1.10-Приборы на стороне НН
Прибор | Тип | S прибора [BA] |
Амперметр | Э-377 | 0.1 |
Ваттметр | Д-305 | 0.5 |
Варметр | Д-305 | 0.5 |
Счетчик активной энергии | И 672М | 5 |
Счетчик реактивной энергии | И 673М | 5 |
Произведем расчет активного сопротивления по формуле :
(1.41)
где Iн – вторичный ток прибора; Sпр – мощность, потребляемая приборами;
Полное сопротивление проводов:
Проводимость определим по формуле:
(1.42)
По условию прочности сечения жил 4.3<6
6>