РЗА. Курсовой проект по дисциплине Релейная защита и автоматика систем электроснабжения
 Скачать 469.38 Kb.
|
3 Выбор схем распределительных устройств3.1 Перед выбором схем распределительных устройств произведем расчет количества линий на всех РУ. На РУ 10 кВ количество линий определяется экономической плотностью тока, зависящая от вида проводника, числа часов использования максимальной нагрузки, региона, где проложен проводник и прочих.  Определяется максимальный ток линий, отходящих к потребителю по формуле: Imax=Smax = 42,35/( ˑ10,5)=2328,8 А. Определяется суммарное сечение всех кабельных линий, которые отходят к потребителю по формуле: F = Imax , j Э Э где jЭ – экономическая плотность тока, определяемая по справочникам ПУЭ. Согласно НТП на подстанциях необходимо использовать кабели с алю- миниевыми жилами. Из ПУЭ находим, что при Тmax>5000 ч для алюминиевых кабелей экономическая плотность тока равна 1,2 А/мм2. FЭ = 2328,8/1,2=1941 мм2. Принимая за экономическое сечение одной кабельной линии 35 мм2, произведем расчет количества отходящих линий по формуле: n = FЭ Л 185 = 1941/35=55,4 (3.6) Округляя в большую сторону, примем количество отходящих линий равным 60 кратное количеству шин. Ip= 2328,8/60=38,8 А. Выбирается кабель типа АСБл 4x35. Iдоп=140 А. Iдоп=140 А Ip=38,8 А. Выбор трансформаторов для однотрансформаторных подстанций Определим мощность одного фидера исходя из общей нагрузки на стороне НН и выбранного количества линий S1ф = SНН =42,35ˑ1000/72=588 кВА. n Из рассчитанной мощности одной линии для однотрансформаторных ПС выбирается трансформатор типа ТСЗ-630/10/0,4. Выбор предохранителей для защиты трансформатора Номинальный ток трансформатора Т на стороне 10 кВ  Iном.т =Sт.ном = 630/(1,73ˑ10,5)=35 А. Определяется номинальный ток плавкой вставки предохранителя F Максимальный рабочий ток трансформатора: Imax.раб=1,4ˑIт.ном.=1,4ˑ35=48 А. Iном.п> Imax.раб, 80 А>48 А. Бросок тока намагничивания: Iбтн=(1,5…2) Iт.ном.= (1,5…2)ˑ 35=52…69 A. Iном.п> Iбтн; 80 А >69 А. Выбирается характеристика с Iном.п=80 А. Выбирается предохранитель ПКТ-101-10-80-12,5. Выбор схемы распределительного устройства на высоком напря- жении Распределительное устройство высокого напряжения имеет шесть присо- единений. Согласно стандарту организации ОАО «ФСК ЕЭС» [5], для подстанций с шестью присоединениями на напряжение 110…220 кВ применяется схема шестиугольника. 3.3 Выбор схем РУ на напряжение 10 кВ На РУ-10 кВ применяется схема с одной или двумя секционированными системами сборных шин.  n nРисунок 3.1 – Неполная принципиальная схема подстанций на каждой секции шин по n= 15 КЛ 4 Расчет токов короткого замыкания Расчеты токов КЗ необходимы: для сопоставления, оценки выбора главных схем электрических станций, сетей и подстанций; выбора и проверки электрических аппаратов и проводников; проектирования и настройки устройств РЗ и автоматики; проектирования заземляющих устройств; определения влияния токов нулевой последовательности линий электро- передачи на линии связи; анализа аварий в электроустановках и электрических системах; анализа устойчивости работы энергосистем. ПС 2. В соответствии с заданным заданием рассчитываются токи КЗ на шинах Составление расчетной схемы Расчетная схема электроустановки - упрощенная однолинейная схема установки с указанием всех элементов, а также параметров, влияющие на токи КЗ. Составление схемы замещения цепи и определение ее параметров   Схема замещения - электрическая схема, соответствующая по исходным данным расчетной схеме, но в которой все магнитные связи заменены электрическими. Рисунок 7.2 – Схема замещения Расчет параметров схемы замещения. Сопротивления систем: XС1max = X = Uном   Uном=230/ =230/ ˑ21=6,32 Ом,  ˑ14=9,49 Ом,С1min  XС2max =Uном =230/ ˑ14=9,49 Ом,XС2min = Uном =230/ ˑ8=16,60 Ом.  Сопротивления линий:1 2 уд X = X = X l=0,4ˑ70=28 Ом, 3 4 уд X = X = X l=0,4ˑ50=20 Ом, 5 6 уд X = X = X l=0,4ˑ70=28 Ом, 7 8 уд X = X = X l=0,4ˑ90=36 Ом. Сопротивление трансформаторов: 0,125u(U )2 ХT3Bmax = ХT4Bmax =k max maxВН = 100 Sном.тр =(0,125ˑ19,8/100)ˑ(2522)/40=39,29 Ом, 0,125 u(U )2 ХT3Bmin = ХT4Bmin =k min minВН = 100 Sном.тр =(0,125ˑ27,7/100)ˑ(202,4 2)/40=35,46 Ом, 1,75u U2 ХT3Hmax = ХT4Hmax =k max max BH = 100 Sном.тр =(0,175ˑ19,8/100)ˑ(2522)/40=550,10 Ом, 1,75u U2 ХT3Hmin = ХT 4Hmin =k min min BH = 100 Sном.тр =(0,175ˑ27,7/100)ˑ(202,4 2)/40=769,59 Ом,  Расчет тока короткого замыкания в точке К1   Рисунок 4.3 – Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К1 Расчет периодического тока КЗ: Xрез1max = X Х2 Х4 = 6,32+(28/2)+(20/2) =30,32 Ом, С1max 2 2 Xрез1min = X Х2 Х4 Х6 = 9,49+((28/2)+(20/2) =33,49 Ом, C1min 2 2 2 Xрез 2 max = X Х8 Х6 = 9,49+(36/2)+(28/2)=41,49 Ом, С2 max 2 2 Xрез 2 min = X Х8 Х6 = 16,60+(36/2)+(28/2)=48,60 Ом, С2 min 2 2 X = Xрез1max Xрез 2 max = 17,52 Ом, суммах Xрез1max Xрез 2 max X = Xрез1min Xрез 2 min = 19,83 Ом. IП.0 min IП.0 max суммin  = =X Uср Uср рез1min Xрез 2 min = 230/( =230/(ˑ19,83)=6,70 кА, ˑ17,52)=7,58 кА.  Расчет апериодической составляющей тока КЗ:П.0  где Tа=0,02 с (таблица 3.6 [4]); τ=0,01 c. iа= 2 I е Та,  -(0,01/0,02)iа= ˑ7,58ˑ е =6,50 кА. Расчет ударного тока КЗ: iуд=  2 IП.0 kуд,где kуд=1,71 – ударный коэффициент (таблица 3.6 [4])  iуд= 2 7,58ˑ1,71=18,33 кА.Расчет тока короткого замыкания в точке К2 Максимальные и минимальные значения при раздельной работе транс- форматоров: Xmax = Xсумmax ХТ3Bmax ХТ3Hmax =17,52+589+550,10=606,91 Ом, Xmin = Xсумmin ХТ3Bmin ХТ3Hmin =19,83+35,46+769,59=824,88 Ом. IП.0 max = IП.0 min = Uср  Uср· k= (230/(  · k= (230/(ˑ824,88))ˑ(230/10,5)=3,53 кА, ˑ606,91))ˑ(230/10,5)=4,79 кА, iа=2 I  П.0 е Та= ˑ4,79ˑ е(-0,01/0,15)=6,34 кА,   iуд=2 IП.0 kуд= ˑ4,79ˑ1,71=11,59 кА.  Максимальные и минимальные значения при параллельной работе тра- нсформаторов:Xmax = X ХТ3Bmax ХТ3Hmax =17,52+(589,40/2)=312,22 Ом, сумmax 2 Xmin = X ХТ5 min =19,83+(805,05/2)=422,35 Ом, сумmin 2 IП.0 max IП.0 min = = iаUср Uср = 2 I· k= (230/( · k= (230/( е =  – Та П.0 ˑ422,35))ˑ(230/10,5)=6,89 кА, ˑ312,22))ˑ(230/10,5)=9,32 кА,ˑ6,89ˑ е(-0,01/0,15)=9,11 кА, iуд=2 IП.0 kуд= ˑ6,89ˑ1,71=16,65 кА. Таблица 4.1 – Токи короткого замыкания Расчет «слетает» из-за завышенной номинальной мощности трансформатора
| |||||||||||||||||||