Расчет токов короткого замыкания

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Изм. Лист. № Докум. Подп. Дата Стр. Задание U, кВ Кол-во ЛЭП Нагрузка, Р', МВт cosφ Мощность энерго-системы, ,МВА Относ-ое номин-ое сопротивление энергосистемы, Длина линии от энерго-системы до подстанции, l, км Выбор оборудования и сборных шин произвести на сторонах 750 500 10 2 6 12 75 3,2 0,85 0,8 8700 0,87 420 СН и НН Изм. Лист. № Докум. Подп. Дата Стр. Введение Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др. В общем балансе страны удельный вес промышленности и строительства составляет более 70%, поэтому вопросам электроснабжения промышленных предприятий придается большое значение. Для этого вся система распределения и потребления электроэнергии, получаемой от энергосистем, строится таким образом, чтобы удовлетворялись основные требования электроприемников, находящихся у потребителей. Надежность электроснабжения достигается благодаря бесперебойной работе всех элементов энергосистемы и применению ряда технических устройств, как в системе, так и у потребителей: устройств релейной защиты и автоматики, автоматического ввода резерва (АВР) и повторного включения (АПВ), контроля и сигнализации. Качество электроснабжения определяется поддержанием на установленном уровне значений напряжения и частоты, а также ограничением значений в сети высших гармоник и несинусоидальности и несимметричности напряжений. Экономичность электроснабжения достигается путем разработки совершенных систем распределения электроэнергии, использования рациональных конструкций комплектных распределительных устройств и трансформаторных подстанций и разработки оптимизации системы электроснабжения. На экономичность влияет выбор рациональных напряжений, оптимальных значений сечений проводов и кабелей, числа и мощности трансформаторных подстанций, средств компенсации реактивной Изм. Лист. № Докум. Подп. Дата Стр. 1. Выбор основного оборудования на проектируемой подстанции Устанавливаем на подстанции два трансформатора для надежного электроснабжения потребителей первой категории. Рис.1.1. Структурная схема подстанции При двух трансформаторах на подстанции мощность каждого из них выбирается по условию: , [1, 94] (1.1) где Sрасч – наибольшая нагрузка подстанции на расчетный период, МВА . , [1, 95] (1.2) где Рсн – суммарная активная нагрузка распределительного устройства среднего напряжения (СН), МВт; Рнн – суммарная активная нагрузка распределительного устройства низшего напряжения (НН), МВт; Qсн – суммарная реактивная мощность распределительного устройства СН, Мвар; Изм. Лист. № Докум. Подп. Дата Стр. Qнн – суммарная реактивная мощность распределительного устройства НН, Мвар. Определяем общую активную мощность, протекающую по всем линиям СН и НН: ; (1.3) , (1.4) где Рсн/ - мощность, потребляемая одной линией СН, МВт ; Рнн/ - мощность, потребляемая одной линией НН, МВт; n – количество линий на стороне СН или НН. МВт; МВт. Определяем общую реактивную мощность, протекающую по всем линиям СН и НН: , (1.5) , (1.6) где tgjсн =0,62 tgjнн= 0,75 Мвар; Мвар. Определяем расчетную мощность подстанции: МВ×А МВ×А Выбираем группу из трёх однофазных автотрансформаторов типа АОДЦТН – 417000/750/500/10 кВ, с масляным охлаждением с дутьём и принудительной циркуляцией масла, трёхобмоточный с РПН [1,П2.10]. Изм. Лист. № Докум. Подп. Дата Стр. Номинальная мощность данного автотрансформатора: (1.7) МВ∙А Определяем коэффициент выгодности: , [1, 93] (1.8) где Uвн – напряжение на высшей стороне (ВН), кВ; Uсн – напряжение на СН, кВ. Типовая мощность равна: ; [1, 94] (1.9) МВ×А Полная мощность на стороне НН: [1, 94] (1.10) МВ×А Проверяем загрузку обмотки НН: [1, 94] (1.11) Условие выполняется. Изм. Лист. № Докум. Подп. Дата Стр. Таблица 1 Параметры автотрансформатора АОДЦТН – 267000/500/220/10 кВ Тип Автотрансформатора Номинальная мощность, МВА Наибольший допустимый ток в общей обмотке, А номинальное напряжение, кВ Потери, кВт напряжение короткого замыкания, % Ток холостого хода, % Рх.х Короткого замыкания авто- трансфор- матора обмотки НН ВН СН НН ВН-СН ВН-НН СН-НН ВН-СН ВН-НН СН-НН АОДЦТН- 417000/750/500/10 417 50 552 750/√3 500/√3 15,75 125 630 90 90 11,5 81 68 0.15 Изм. Лист. № Докум. Подп. Дата Стр. 2. Выбор схем распределительных устройств Выбор схемы РУ ВН. На стороне ВН выбираем схему четырёхугольник, которая относится к кольцевым и обладает рядом существенных достоинств по сравнению с другими схемами. Данная схема экономична (четыре выключателя на четыре присоединения), позволяет проводить опробование и ревизию любого выключателя без нарушения работы ее элементов, схема обладает высокой надежностью, разъединители используются только при ремонтных работах. Но данная схема обладает рядом недостатков: более сложный выбор трансформаторов тока, выключателей и разъединителей, релейной защиты и автоматики. Выбор схемы РУ СН. На стороне СН выбирается схема с двумя системами шин и тремя выключателями на две цепи. Как видно из рис.2 на 8 присоединений необходимо 12 выключателей, т.е на каждое присоединение необходимо «полтора» выключателя. Для отключения линии W3необходимо отключить выключатели Q3иQ7. В нормальном режиме все выключатели включены, обе системы шин находятся под напряжением. Для ревизии любого выключателя отключают его и разъединители, установленные по обе стороны выключателя. Количество операций для вывода в ревизию – минимальное, разъединители служат только для отделения выключателя при ремонте, никаких операций переключений ими не производят. Достоинством схемы является то, что при ревизии любого выключателя все присоединения остаются в работе. Другим достоинством полуторной схемы является её высокая надёжность, так как все цепи остаются в работе даже при повреждении на сборных шинах. Количество необходимых операций разъединителями в течении года дял вывода в ревизию поочерёдно всех выключателей, разъединителей и сборных шин значительно меньше, чем в схеме с двумя рабочими и обходной системами шин. Недостатками схемы 3/2 является: 1)отключение к.з. на линии двумя выключателями, что увеличивает общее количество ревизий выключателей; 2) удорожание конструкции РУ при нечётном числе присоединений, так как одна цепь должна присоединяться через два выключателя; 3) усложнение цепей релейной защиты;4)увеличение количества выключателей в схеме. Выбор схемы РУ НН. На стороне НН выбирается схема с одной секционированной системой сборных шин. Схема довольно проста. Достоинством её является то, что операции с разъединителями необходимы только при выводе присоединения в целях безопасного производства работ. Вследствие однотипности и простоты операций с разъединителями аварийность из-за неправильных действий с ними дежурного персонала мала; кроме того, авария на сборных шинах приводит к отключению Изм. Лист. № Докум. Подп. Дата Стр. только одного источника и половины потребителей, вторая секция и все присоединения к ней остаются в работе. Данные схемы приведены на рис. 2. Рис. 2. Упрощенная принципиальная схема подстанции 750/500/10 кВ

Расчет токов короткого замыкания

Составим схему замещения для расчета токов трехфазных коротких замыканий.

Рис. 3.1. Общая схема замещения подстанции 500/220/10кВ

Расчет будем производить в относительных единицах.

Принимаем базовую мощность

3.1. Определение сопротивлений схемы замещения

Определим сопротивление системы:

, [1,131] (3.1)

где – относительное номинальное сопротивление энергосистемы:

;

– номинальная мощность энергосистемы, МВА:

;

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Определим сопротивление ЛЭП:

, [1,131] (3.2)

где – удельное значение индуктивного сопротивления ЛЭП, Ом/км :

= 0,28 Ом/км для U=750 кВ [1.130];

U_ср– среднее значение напряжения на шинах ВН, кВ:

U_ср =U_ном =750 кВ;

– длина ЛЭП от энергосистемы до подстанции, км:

Определим сопротивление обмоток автотрансформатора:

, [1,129] (3.3)

, (3.4)

, (3.5)

где – напряжение короткого замыкания между обмотками ВН и СН автотрансформатора, %;

– напряжение короткого замыкания между обмотками СН и НН автотрансформатора, %;

– напряжение короткого замыкания между обмотками ВН и НН автотрансформатора, %.

;

Определим сопротивление автотрансформатора в относительных единицах:

, [1,131] (3.6)

где S_ном – номинальная мощность автотрансформатора, МВА:

S_ном=1251 МВА;

;

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

3.2. Расчет токов короткого замыкания в точке К1

а) б)

Рис. 3.2.Схемы замещения для расчета токов короткого замыкания в точке К1

а) полная схема;

б) упрощенная схема.

Определим эквивалентное сопротивление:

;

Определим базовый ток:

, [1,142] (3.6)

где = среднее напряжение короткого замыкания в точке К1, кВ:

= U_ном =750 кВ.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1:

, [1,142] (3.7)

где - ЭДС системы:

=1 [1,130]

Определим ударный ток системы при коротком замыкании в точке К1:

, [1,148] (3.8)

где - ударный коэффициент:

=1,895 [1,150]

Определим апериодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t:

, [1,151] (3.9)

где - время отключения линии при коротком замыкании, с:

- собственное время отключения выключателя, с:

= 0,025с (для выключателей ВНВ – 750 – 4000 – 63У1), [1,630];

- время срабатывания релейной защиты, с:

=0,01с

;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с:

=0,08 с [1,150]

Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t. Так как система всегда является удаленной от места короткого замыкания, то

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

3.3. Расчет токов короткого замыкания в точке К2

а) б)

Рис. 3.3.Схемы замещения для расчета токов короткого замыкания в точке К2

а) полная схема;

б) упрощенная схема.

Определим эквивалентное сопротивление:

;

Определим базовый ток:

где = среднее напряжение короткого замыкания в точке К2,кВ:

= U_ном=500 кВ

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К2:

Определим ударный ток системы при коротком замыкании в точке К2 ,

где =1,85

Определим апериодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t:

где - время отключения линии при коротком замыкании, с:

= 0,025с (для выключателей ВВБК – 500 –3200 –50У1);

=0,01с

;

=0,06 с

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

3.4. Расчет токов короткого замыкания в точке К3

а) б)

Рис. 3.3.Схемы замещения для расчета токов короткого замыкания в точке К3

а) полная схема;

б) упрощенная схема.

Определим эквивалентное сопротивление:

Определим базовый ток:

где - среднее напряжение короткого замыкания в точке К3, кВ:

= U_ном=10 кВ

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К3:

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Определим ударный ток системы при коротком замыкании в точке К3: ,

где =1,935

Определим апериодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t

где - время отключения линии при коротком замыкании, с:

= 0,06с (для выключателей ВЭ –10 –2000 –31,5У3);

=0,01с

=0,15 с

Результаты расчетов токов к.з. заносим в табл. 3.1.

Таблица 3

Расчетные токи короткого замыкания

Точки к.з.	U_ном, кВ	I_n_,_o, кA	i_у, кА	i_at, кА	I_n_,_o, кA
К1 К2 К3	750 500 10	3,76 6,11 71,8	10,073 15,98 196,48	3,43 4,82 63,67	3,76 6,11 71,8

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

4. Выбор реактора

По каталожным данным максимальное значение составляет не более

40 кА , поэтому необходимо ограничить ток короткого замыкания с помощью установки реактора. Реактор позволяет также поддерживать на шинах РУ определенный уровень напряжения при коротком замыкании за реактором.

Рис.4.1. Общая схема замещения подстанции с присоединенными

на стороне НН реакторами.

Расчетными токами продолжительного режима являются:

1) Наибольший ток нормального режима на стороне ВН:

, [1,214] (4.1)

где - мощность выбранного трансформатора, МВА;

- номинальное напряжение на высшей стороне, кВ

2) Наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима на стороне ВН:

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

[1,214] (4.2)

3) Наибольший ток нормального режима на стороне НН:

, [1,214] (4.3)

где , согласно (1.10)

4) Наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима на стороне НН

[1,214] (4.4)

Реактор выбираем по номинальным значениям тока, напряжения и индуктивного сопротивления.

[1,202] (4.5)

;

, [1,202] (4.6)

где - максимально длительный ток нагрузки в цепи, куда включается реактор

Индуктивное сопротивление определим, исходя из условий ограничения тока короткого замыкания до заданного уровня. В большинстве случаев уровень ограничения тока к.з. определяется по коммутационной способности выключателей

Начальное значение периодической составляющей тока к.з., при котором обеспечивается коммутационная способность выключателя, примем равной :

[1,202] (4.7)

Определим результирующее сопротивление цепи к.з. до установки реактора:

[1,203] (4.8)

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Определим требуемое сопротивление цепи к.з. для обеспечения

[1,203] (4.9)

Разность полученных сопротивлений даст требуемое сопротивление реактора:

[1,203] (4.10)

По табл. П3.1 [1,622] выберем реактор для внутренней установки с ближайшим большим индуктивным сопротивлением.

Таблица 4

Параметры реактора типа РБ – 10 – 2500 – 0,20

Тип реактора	Потери на фазу, кВт	Электродинамическая стойкость, кА	Термическая стойкость, кА
РБ – 10 – 2500 – 0,20	14	60	23,6

Определим токи короткого замыкания с учетом выбранного реактора.

Определим результирующее сопротивление цепи к.з. с учетом реактора:

[1,203] (4.11)

Определим фактическое значение периодической составляющей тока к.з. за реактором:

Определим фактическое значение ударного тока к.з.:

где =1,956

Определим фактическое значение апериодической составляющей тока короткого замыкания в момент времени t:

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

где =0,23с;

t=0,07c

Выбранный реактор проверим на электродинамическую стойкость:

[1,203] (4.12)

Условие электродинамической стойкости выполняется.

Проверим этот реактор на термическую стойкость

, [1,204] (4.13)

где - время термической стойкости, гарантированное заводом – изготовителем, с:

=8с [1,623]

- среднеквадратичный ток термической стойкости, кА;

- расчетный импульс квадратичного тока при коротком замыкании за реактором,

, [1,190] (4.14)

где - время действия тока короткого замыкания,

– полное время отключения выключателя, с:

= 0,075с [1,630];

- время срабатывания релейной защиты, с:

=0,1с [1,208]

= 0,23с

Условие электродинамической стойкости выполняется.

Определим уровень остаточного напряжения на шинах при к.з. непосредственно за реактором

, [1,204] (4.15)

где значение остаточного напряжения по условиям надежной работы потребителей должно быть не менее 65 – 70 %

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Выбранный реактор удовлетворяет данному требованию.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

5. Выбор сборных шин

5.1.Выбор системы сборных шин на стороне высшего напряжения (500 кВ)

Согласно (4.1) и (4.2):

=2022,34 А

Так как сборные шины по экономической плотности не выбираются, принимаем сечение по допустимому току:

[1,233] (5.1)

[1,233] (5.2)

По табл. П3.3 [1,624] принимаем провод марки АС - 2×700/86, с сечением провода q=1400 мм² , наружным диаметром провода d=36,2 мм. и допустимой токовой нагрузкой

Условие по допустимому току выполняется

Сборные шины на электродинамическое действие токов к.з. не проверяем, т.к. [1,233]

Проверяем сечение на термическое действие тока короткого замыкания:

, [1,220] (5.3)

где - выбранное поперечное сечение шины, ;

- минимальное сечение по термической стойкости, :

, [1,191] (5.4)

где :

где - время отключения линии при коротком замыкании, с:

= 0,025с

=0,01с

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

;

= 0,06 с

с – коэффициент для алюминиевых шин, :

[1,192]

Условие проверки на термическое действие выполняется.

Проверка по условиям короны:

При горизонтальном расположении проводов напряженность электрического поля на средней фазе больше на 7%, чем расчетное значение, т.е.

, [1,238] (5.5)

где - начальная критическая напряженность электрического поля, при котором возникает корона, :

, [1,237] (5.6)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода:

m=0,82 [1,237];

- радиус провода, см:

=1,81 см.

Е - напряженность электрического поляоколо провода,

, [1,237] (5.7)

где – число проводов в фазе:

;

– коэффициент, учитывающий число проводов в фазе:

[1,237] (5.8)

;

– эквивалентный радиус расщеплённых проводов, см:

[1,237] (5.9)

;

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

где

– расстояние между проводами в расщеплённой фазе, см:

[1,238];

D_cp – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, расположенными горизонтально, см:

, [1,237] (5.10)

где D – расстояние между соседними фазами, см:

D=900 см [1,237]

Таким образом, провод АС - 2×700/86 по условиям короны проходит.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

5.2. Выбор шин на стороне низшего напряжения (10 кВ)

Наибольший ток нормального режима на стороне НН:

, [1,214] (4.3)

где , согласно (1.10)

Наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима на стороне НН

[1,214] (4.4)

Выбираем сечение шин по нагреву (по допустимому току):

;

По табл. П3.4 [1,624] выбираем жесткие однополосные алюминиевые шины, прямоугольного сечения:

размеры шин, мм: 100×8;

сечение одной полосы, : 800;

масса одной полосы, : 2,16;

допустимый ток, А: 1625.

Условие по допустимому току выполняется.

Проверяем выбранные шины на термическую стойкость при коротком замыкании. Согласно (5.3):

где минимальное сечение по термической стойкости при = 0,23 с, = 0,085с согласно (5.4) и (4.14) равно:

Условие проверки на термическую стойкость выполняется.

Проверяем шины на электродинамическую стойкость:

f₀ , [1,222] (5.11)

где f₀– собственная частота колебательной системы изолятор-шина, Гц:

f₀ =200 Гц [1,221];

q – поперечное сечение шины, ;

q= 8 см² [1,625] ;

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

J– момент инерции поперечного сечения шины относительности оси, перпендикулярной направлению изгибающей силы, :

при расположении шин плашмя:

, [1.223] (5.12)

где h=10см;

b=0,8см;

при расположении шин на ребро:

; [1,223] (5.13)

- длина пролета между изоляторами, м:

, [1,221] (5.14)

Если шины расположены плашмя, то:

тогда:

Если шины расположены на ребро, то:

тогда:

Вариант расположения шин плашмя позволяет увеличить длину пролета между изоляторами до l=1,58 м, т.е. дает значительную экономию изоляторов, поэтому принимаем расположение шин плашмя.

Проверяем шины на механическую прочность. Шины будут механически прочны, если будет соблюдаться условие:

, [1,222] (5.15)

где - допустимая величина напряжения, МПа:

[1,224];

- расчетная величина напряжения, МПа:

[1,222] (5.16)

где а – расстояние между фазами, м:

а=0,8м, [1,221];

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия,

[1,223] (5.17)

т.е. шины механически прочны.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

6. Выбор оборудования на стороне среднего напряжения

6.1. Выбор вводного выключателя на стороне среднего напряжения

Согласно (4.1) и (4.2):

= 1011,12 А,

=2022,34 А;

Согласно табл.3.:

Предварительно выбранный выключатель ВВБК – 500 – 3200 – 50У1 удовлетворяет условиям выбора:

по напряжению установки:

, [1,338] (6.1)

где - напряжение на стороне ВН подстанции, кВ:

= 500кВ;

- номинальное напряжение выключателя, кВ:

=500кВ.

500кВ=500кВ;

по длительному току:

, [1,338] (6.2)

[1,338] (6.3)

Таблица 6.1

Каталожные данные выключателя ВВБК – 500 – 3200 – 50У1

, кВ	,А	I_н.откл кА	,%	i_дин, кА	I_дин, кА	I_тер, кА	t_тер, c	t_отк, с	t_св, с
500	3200	50	45	128	50	50	2	0,04	0,025

Проверяем выключатель по отключающей способности:

отключение симметричного тока короткого замыкания:

[1,338] (6.4)

отключение апериодической составляющей тока короткого замыкания:

, [1,338] (6.5)

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

где

- номинальное значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t, кА:

[1,338] (6.6)

где - нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t, %

По отключающей способности выключатель проходит.

Проверяем выключатель по включающей способности:

, [1,338] (6.7)

где - номинальный ток включения, кА:

, [1,338]

, [1,338] (6.8)

где - наибольший пик тока включения, кА:

, [1,338] (6.9)

По включающей способности выключатель проходит.

Проверяем на электродинамическую стойкость:

, [1,338] (6.10)

где -действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока короткого замыкания, кА

, [1,338] (6.11)

где - ток электродинамической стойкости

Условия электродинамической стойкости выполняются.

Проверяем на термическую стойкость:

, [1,339] (6.12)

где - ток термической стойкости;

, согласно (5.4)

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Условие термической стойкости выполняется.

Полученные данные сводим в табл. 6.3.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

6.2. Выбор вводного разъединителя на стороне среднего напряжения

Выбираем разъединитель наружной установки двухколонковый с заземляющими ножами РНДЗ-500/3200У1 [1,627].

Таблица 6.2

Каталожные данные разъединителя РНДЗ-500/3200У1

U_ном,

кВ

I_ном,

кВ

I_тер кА/t_тер, с

Главные ножи

Заземляющие ножи.

500

3200

160

63/2

63/1

Разъединитель удовлетворяет проверке по напряжению установки:

[1,290] (6.13)

500 кВ = 500 кВ,

и по длительному току:

[1,290] (6.14)

[1,290] (6.15)

1011,12А < 3200А

2022,34А < 3200А

Производим проверку по электродинамической стойкости:

[1,291] (6.16)

где – амплитуда предельного сквозного тока разъединителя, кА: =45кА

15,98кА < 160 кА

Условия электродинамической стойкости выполняются.

Производим проверку по термической стойкости:

, [1,291] (6.17)

где , согласно (5.4)

Условие термической стойкости выполняется.

Полученные данные сводим в табл. 6.3.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Данные выключателя и разъединителя на стороне ВН

Условия выбора	Расчётные данные	Каталожные данные
Условия выбора	Расчётные данные	Выключатель ВВ – 500Б – 2000 – 31,5У1	Разъединитель РНВ−500/2000У1
U_у_c_т U_ном	500 кВ	500 кВ	500 кВ
I_расч< I_ном I_max < I_ном	1011,12 А 2022,34 А	3200 А 3200 А	3200 А 3200А
I_n_._t_.< I_ном i_a_._t_.< i_a_.ном.	6,11 кА 4,82 кА	50 кА 31,82 кА	− −
i_у< i_вкл I_n_._o_.< I_н.отк	15,98 кА 6,11 кА	127 кА 50 кА	− −
I_n_._o_.< I_дин i_у< i_дин	6,11 кА 15,98 кА	50кА 128 кА	− −
	15,98 кА	−	160 кА
	3,5 кА²с	5000 кА²с	7938 кА²с

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

6.3. Выбор трансформатора тока на стороне среднего напряжения

Выбираем по [1,632] трансформатор тока типа

ТФРМ – 500 – 3000 – У1 – 0,5/10Р/10Р/10Р, который удовлетворяет условиям выбора:

по напряжению установки:

[1,373]

500кВ = 500кВ

по номинальному току первичной обмотки:

[1,373]

Таблица 6.4

Каталожные данные трансформатора тока типа

ТФРМ – 500 – 3000 – У1 – 0,5/10Р/10Р/10Р

, кВ	, А	А	i_дин, кА	I_тер, кА	t_тер, c	, ВА
500	3000	1	120	47	1	40

Проверяем выбранный трансформатор тока на электродинамическую стойкость:

[1,373]

Условие электродинамической стойкости выполняется.

Проверяем его на термическую стойкость:

, [1,373]

где , согласно (5.4)

Условие термической стойкости выполняется.

Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по табл.4.11, [1,364]; типы приборов, их параметры – по табл.П4.7, [1,635] и проводим их в табл.6.5.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Таблица 6.5

Вторичная нагрузка трансформатора тока типа

ТФРМ – 500 – 3000 – У1 – 0,5/10Р/10Р/10Р

Прибор	тип	Нагрузка фазы, ВА
Прибор	тип	А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Ваттметр	Д-335	0,5	–	0,5
Варметр	Д-335	0,5	–	0,5
Счётчик активной энергии	САЗ-И681	2,5	2,5	–
Счётчик реактивной энергии	СР4-И676	–	2,5	2,5
Итого:		4	5,5	4

Проверяем выбранный трансформатор по вторичной нагрузке:

, [1,373] (6.18)

где - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности, Ом;

- вторичная нагрузка трансформатора тока, Ом.

Так как индуктивное сопротивление токовых цепей очень мало, то принимаем

Определяем расчетную вторичную нагрузку:

, [1,374] (6.19)

где - сопротивление приборов, Ом:
, [1,374] (6.20)

где - мощность, потребляемая приборами, ВА:

= 5,5 ВА;
- вторичный ток трансформатора, А:

=1А

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

- сопротивление контактов, Ом:

= 0,1Ом , [1,374]

- сопротивление проводов, Ом.

Сопротивление проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:

[1,374] (6.21)

следовательно: ,

где

Определим сечение соединительных проводов:

, [1,374] (6.22)

где - удельное сопротивление провода, :

, [1,374]

- расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформатора, м:

, [1,374]

Для соединения трансформатора тока с приборами выбираем контрольный кабель марки КРВГ, сечением , [1,375]

Определяем действительное сопротивление проводов:

Определяем действительную вторичную нагрузку:

Проверяем условие

Условие выполняется.

Полученные данные внесём в табл.6.6.

Таблица 6.6

Расчетные и каталожные данные трансформатора тока типа

ТФРМ – 500 – 3000 – У1 – 0,5/10Р/10Р/10Р

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
	500В	500В
	1011,12А 2022,34А	3000А 3000А
	15,98кА	120кА
	3,5 кА²с	2209кА²с
	6,825 Ом	40Ом

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

6.4. Выбор трансформатора напряжения на стороне среднего напряжения

По напряжению установки и табл.П4.6, [1,633] выбираем трансформатор напряжения типа НДЕ – 500У1 с классом точности 0,5.

Таблица 6.7

Каталожные данные трансформатора напряжения типа НДЕ – 500У1

Параметры	Каталожные данные
Номинальное напряжение первичной обмотки	500/√3В
Номинальное напряжение основной вторичной обмотки	100/√3В
Номинальное напряжение дополнительной обмотки	100В
Номинальная мощность	300ВА
Максимальная мощность	1200ВА

Перечень приборов, установленных на РУ 500кВ принимаем по табл.4.11, [1,364], их параметры – по табл.П4.7, [1,635]. Полученные данные сведём в табл.6.8.

Таблица 6.8

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения типа НДЕ – 500У1

Приборы		Тип		S одной обмотки, ВА		Число обмоток		cosφ		sinφ		Число приборов		Общая потребляемая мощность
														Р, Вт		Q, вар
Отходящие линии:
Ваттметр	Д335		1,5		1		1		0		1×8		12		0
Варметр	Д335		1,5		1		1		0		1×8		12		0
Фиксатор импульсного действия	ФИП		3		1		0,38		0,925		1×8		9,12		22,2
Счетчик активной мощности	САЗ–И681		5,26		2		0,38		0,925		1×8		15,99		38,92
Счётчик реактивной энергии	СР4 – И689		7,89		2		0,38		0,925		1×8		23,99		58,39
Сборные шины:
Регистрирующий частотомер	Н – 397		7		1		1		0		1		7		0
Вольтметр	Э – 335		2		1		1		0		1×8		16		0
Регистрирующий вольтметр	Н - 395		10		1		1		0		1×8		80		0
Итого:											57		176,1		119,51

Определим суммарную мощность приборов, присоединённых к трансформатору напряжения:

[1,375] (6.23)

Проверим выбранный трансформатор напряжения:

по напряжению:

[1,375] (6.24)

по вторичной нагрузке:

, [1,375] (6.24)

где - мощность трансформатора напряжения в заданном классе мощности по табл.П4.6, [1,634]; так как трансформатор напряжения соединен в звезду, то вместо берём сумму трёх трансформаторов:

тогда

Условия соблюдаются.

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Для соединения трансформаторов с приборами принимают контрольный кабель КРВГ с сечением по условию механической прочности.

Изм.

Лист.

№ Докум.

Подп.

Дата

Стр.

7. Выбор оборудования на стороне низшего напряжения

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 822; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!