Дипломный проект 13. 03. 02. 07 Электроснабжение код наименование направления
 Скачать 0.78 Mb.
|
10 Выбор коммутационных аппаратов10.1 Расчет токов для выбора токоведущих частей и оборудованияНормальный режим – это такой режим работы электротехнического устройства, при котором значения его параметров не выходят за пределы, допустимые при заданных условиях эксплуатации [5]. В нормальном режиме функционируют все элементы данной электроустановки, без вынужденных отключений и без перегрузок. Ток нагрузки в этом режиме может меняться в зависимости от графика нагрузки. Для выбора аппаратов и токоведущих частей следует принимать наибольший ток нормального режима  Ремонтный режим – это режим плановых профилактических и капитальных ремонтов. В ремонтном режиме часть элементов электроустановки отключена, поэтому на оставшиеся в работе элементы ложится повышенная нагрузка. При выборе аппаратов и токоведущих частей необходимо учитывать это повышение нагрузки до  .Послеаварийный режим – это режим, в котором часть элементов электроустановки вышла из строя или выведена в ремонт вследствие аварийного (непланового) отключения. При этом режиме возможна перегрузка оставшихся в работе элементов электроустановки током  .Из двух последних режимов выбирают наиболее тяжелый, когда в рассматриваемом элементе электроустановки протекает наибольший ток  . Таким образом, расчетными токами продолжительного режима являются: наибольший ток нормального режима  и наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима .10.1.1 Расчет токов в цепи трансформатора на ГППРасчетные токи на стороне ВН 35 кВ [5; с. 169], кА,
где  – номинальное напряжение на стороне ВН, кВ.Для определения данных токов примем коэффициент загрузки трансформатора равным  и коэффициент допустимой перегрузки трансформатора  .Тогда расчетные токи, А,   Расчетные токи на стороне НН 10 кВ, А,   10.1.2 Расчет токов в цепях отходящих линий на стороне НН 10 кВНаибольший ток нормального и послеаварийного режимов принимаем равным из пункта 7 для самого нагруженного участка – КЛ-3 (ГПП – ТП 1). Они соответственно равны, А,   10.2 Выбор выключателейВыключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока [5, с. 237]. Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения в цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание. Согласно [6] в ОРУ 35 кВ следует предусматривать элегазовые или вакуумные выключатели, которые должны обеспечивать работоспособность во всем требуемом диапазоне температур. К установке примем вакуумные выключатели с точки зрения экономической выгоды. В РУ 10 кВ должны предусматриваться шкафы КРУ с вакуумными или элегазовыми выключателями (для дальнейшей установки будем подразумевать вакуумные выключатели вследствие более низкой стоимости оборудования). При выборе выключателей необходимо учесть 12 различных параметров, но так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость параметров, например  ;  , допустимо производить выбор выключателей по важнейшим параметрам [5; с. 268] :По напряжению, кВ,
где  – напряжение сети, где предполагается установка выключателя, кВ; – номинальное напряжение выключателя (определяется по каталогу) (разъединителя), кВ.По длительному току, А,
где – максимальный рабочий ток, А;  – номинальный ток выключателя (определяется по каталогу), А.3) По отключающей способности: а) возможность отключения симметричной составляющей тока КЗ, кА,
где  – номинальный ток отключения выключателя (определяется по каталогу), кА;  – действующее значение периодической составляющей тока КЗ в момент t начала расхождения дугогасительных контактов, кА;б) возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ, кА,
где  – апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов [5; с. 112] и рассчитывается, кА:
где  – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с, [5; Табл. 3.6];  – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения контактов и рассчитывается, с,
где  – собственное время отключения выключателя (промежуток времени от момента подачи команды на отключение до момента начала расхождения дугогасящих контактов) (определяется по каталогу), с;  - минимальное время действия релейной защиты (при проектировании принимается равным 0,01 с), с;  – номинальный ток апериодической составляющей и рассчитывается, кА:
где  – нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом моменте, % ( ).4) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ: а) по действующему значению тока, кА,
где  - начальное значение периодической составляющей тока КЗ, кА;  – действующее значение предельного сквозного тока КЗ (определяется по каталогу), кА;б) по амплитудному значению тока, кА,
где  – амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ (определяется по каталогу), кА;  – ударный ток КЗ и рассчитывается, кА:
где  – ударный коэффициент, который определяется по [5; с. 110; Табл. 3.6].5) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, кА2  с,
где  – допустимый ток термической стойкости выключателя (определяется по каталогу), кА; – время термической стойкости при протекании тока , с;  – тепловой импульс и рассчитывается, кА2 с, :
где  – расчетная продолжительность КЗ.10.2.1 Выбор выключателей на ОРУ ВН 35 кВКак уже было сказано, на ВН 35 кВ рекомендуется устанавливать элегазовые или вакуумные выключатели. К установке примем выключатель вакуумный марки ВВН-СЭЩ-Э-35 производства компании «Электрощит Самара» [18]. Каталожные данные выключателя представлены в таблице 14. Таблица 8 – Технические характеристики выключателя ВВН-СЭЩ-Э-35
Условия выбора выключателя: По напряжению, формула (10.3), кВ,  По длительному току, формула (10.4), А,  Проверка по отключающей способности: а) возможность отключения симметричной составляющей тока КЗ, формула (10.5), кА,   б) возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ, формула (10.6), кА,  где определяется по формуле (10.7), кА,  где из [5; Табл. 3.6] принимается равной 0,02 с; определяется по формуле (10.8), с, где  (определяется по каталогу выключателя), с; при проектировании принимается равным 0,01 , с; определяется по формуле (10.9), кА:
где принимается равным 40 % ( );  , принимаемое по каталогу выключателя.4) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ: а) по действующему значению тока, формула (10.10), кА,
где  (определяется по каталогу выключателя);б) по амплитудному значению тока, формула (10.11), кА,
где  (определяется по каталогу выключателя); определяется по формуле (10.12), кА:
где  , который определяется по [5; Табл. 3.6].5) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, формула (10.13), кА2 с,
где  (определяется по каталогу выключателя);  с (определяется по каталогу выключателя); определяется по формуле (10.14), кА2 с, :
где  , определяемое по сумме полного времени отключения выключателя и минимального времени действия релейной защиты.Данный выключатель удовлетворяет всем предъявленным требованиям и пригоден для установки в заданной цепи. Таблица 9 – Проверка условий выбора выключателя марки ВВН-СЭЩ-Э-35
10.2.2 Выбор выключателей и КРУ на НН 10 кВКак уже было сказано, на НН 10 кВ рекомендуется устанавливать вакуумные выключатели. К установке примем выключатель вакуумный марки VF12-М-10-25/1000 У3 [21]. Каталожные данные выключателя представлены в таблице 16. Таблица 10 – Технические характеристики выключателя марки VF12-М-10-25/1000 У3
Данный выключатель рекомендуется к установке в КРУ «Волга» [20]. Выключатель марки VF12 является оптимальным вариантом для установки в данное КРУ по соотношению цены и качества. Каталожные данные КРУ «Волга» представлены в таблице 17. Таблица 11 – Технические характеристики КРУ марки «Волга»
Условия выбора КРУ: По напряжению, формула (10.3), кВ,  По длительному току, формула (10.4), А,  3) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ: а) по действующему значению тока, формула (10.10), кА,
где (определяется по каталогу КРУ);б) по амплитудному значению тока, формула (10.11), кА,
где (определяется по каталогу КРУ); определяется по формуле (10.12), кА:
где  , который определяется по [5; Табл. 3.6].4) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, формула (10.13), кА2 с,
где (определяется по каталогу КРУ); с (определяется по каталогу КРУ); определяется по формуле (10.14), кА2 с, :
где  , определяемое по сумме полного времени отключения выключателя и минимального времени действия релейной защиты.Данное КРУ удовлетворяет всем предъявленным требованиям и пригодно для установки в заданной цепи. Условия выбора выключателя: По напряжению, формула (10.3), кВ, По длительному току, формула (10.4), А, Проверка по отключающей способности: а) возможность отключения симметричной составляющей тока КЗ, формула (10.5), кА,  б) возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ, формула (10.6), кА,  где определяется по формуле (10.7), кА,  где из [5; Табл. 3.6] принимается равной 0,01 с; определяется по формуле (10.8), с, где  (определяется по каталогу выключателя), с; при проектировании принимается равным 0,01 , с. определяется по формуле (10.9), кА:
где принимается равным 40 % ( ); , принимаемое по каталогу выключателя.4) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ: а) по действующему значению тока, формула (10.10), кА,
где (определяется по каталогу выключателя);б) по амплитудному значению тока, формула (10.11), кА,
где  (определяется по каталогу выключателя); определенный для КРУ равен 12,53 кА.5) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, формула (10.13), кА2 с,
где (определяется по каталогу выключателя); с (определяется по каталогу выключателя); определенный для КРУ равен 3,98 кА2 с. Данный выключатель удовлетворяет всем предъявленным требованиям и пригоден для установки в заданной цепи. Таблица 12 - Проверка условий выбора выключателя марки VF12 и КРУ марки «Волга»
10.2.3 Выбор выключателей и КРУ на отходящих линиях НН 10 кВКак уже было сказано, на НН 10 кВ рекомендуется устанавливать вакуумные выключатели. К установке примем выключатель вакуумный марки VF12-М-10-20/630 У3 [21]. Каталожные данные выключателя представлены в таблице 19. Таблица 13 - Технические характеристики выключателя марки VF12-М-10-20/630 У3
Данный выключатель рекомендуется к установке в КРУ «Волга» [20]. Выключатель марки VF12 является оптимальным вариантом для установки в данное КРУ по соотношению цены и качества. Каталожные данные КРУ «Волга» представлены в таблице 20. Таблица 14 – Технические характеристики КРУ марки «Волга»
Условия выбора КРУ: По напряжению, формула (10.3), кВ, По длительному току, формула (10.4), А,  3) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ: а) по действующему значению тока, формула (10.10), кА,
где  (определяется по каталогу КРУ);б) по амплитудному значению тока, формула (10.11), кА,
где  (определяется по каталогу КРУ); определяется по формуле (10.12), кА:
где , который определяется по [5; Табл. 3.6].4) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, формула (10.13), кА2 с,
где  (определяется по каталогу КРУ); с (определяется по каталогу КРУ); определяется по формуле (10.14), кА2 с, :
где , определяемое по сумме полного времени отключения выключателя и минимального времени действия релейной защиты.Данное КРУ удовлетворяет всем предъявленным требованиям и пригодно для установки в заданной цепи. Условия выбора выключателя: По напряжению, формула (10.3), кВ, По длительному току, формула (10.4), А, Проверка по отключающей способности: а) возможность отключения симметричной составляющей тока КЗ, формула (10.5), кА,  б) возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ, формула (10.6), кА,  где определяется по формуле (10.7), кА,  где из [5; Табл. 3.6] принимается равной 0,01 с; определяется по формуле (10.8), с, где (определяется по каталогу выключателя), с; при проектировании принимается равным 0,01 , с; определяется по формуле (10.9), кА:
где принимается равным 40 % ( );  , принимаемое по каталогу выключателя.4) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ: а) по действующему значению тока, формула (10.10), кА,
где (определяется по каталогу выключателя);б) по амплитудному значению тока, формула (10.11), кА,
где (определяется по каталогу выключателя); определенный для КРУ равен 12,45 кА.5) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, формула (10.13), кА2 с,
где (определяется по каталогу выключателя); с (определяется по каталогу выключателя); определенный для КРУ равен 3,93 кА2 с.Данный выключатель удовлетворяет всем предъявленным требованиям и пригоден для установки в заданной цепи. Таблица 15 - Проверка условий выбора выключателя марки VF12 и КРУ марки «Волга»
|
,
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
