Черепанов 220-10-137,8. Расчет суммарных нагрузок на шинах всех напряжений 5 Выбор числа и мощности понижающих трансформаторов 7
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
I''), затем ударный ток (iу) и апериодическую составляющую тока КЗ в момент начала расхождений дугогасительных контактов выключателя. Расчет токов КЗ будем вести в относительных базисных единицах. Приведение сопротивлений элементов схемы к базисным условиям. Предварительно принимаем базисную мощность Sб = S'' = 137,8 МВ∙А  Рисунок 3 – Электрическая схема замещения За базисное напряжение принимаем среднее эксплуатационное напряжение той ступени, на которой предполагается КЗ Uб1 = 220 кВ, Uб2 = 10 кВ. Таким образом для каждой точки КЗ будет свой базисный ток: Iб =  , (11)Iб1 =  = 0,36 кА= 362,6 А,Iб2 =  = 7,97 кА = 7965,32 АСопротивление системы в относительных единицах при базисных условиях определяется: Хс =  , (12)Хс =  = 1Сопротивление линии: Х1 =Х0l  , (13)при Х0 = 0,4 Ом/км /2/. Х1 =0,4 ∙ 25∙  = 0,03Относительные сопротивления лучей схемы замещения трансформатора, приведенные к базисным условиям, можно определить по формулам: Хтв = 0,125Uквн, (14) Хтн = 1,75Uкнн, (15) Хтв = 0,125 ∙ 220 = 27.5 Хтн = 1,75 ∙ 10 = 17,5 После преобразования схемы и нахождения результирующего сопротивления определяют начальное значение периодической составляющей тока КЗ: I'' =  ∙ Iб (16)Для точки К1: Хрез = Хс + Хl, (17) Хрез = 1 + 0,03=1,03 I''1 =  ∙ 362,6 = 352,04АДля точки К2: Хрез = Хс + Хl + Хтв + Хтн (18) Хрез = 1 + 0,03 + 27,5 + 17,5 = 46,30 I''2 =  ∙ 7965,32 = 173,05АУдарный ток определяется по формуле: Iу =  I''kу , (19)где kу - ударный коэффициент. kу1 = 1,7; kу2 = 1,85 iу1 = ∙ 352,04 ∙ 1,7 = 843,83Аiу2 = ∙ 7965,32 ∙1,85 = 451,41АТепловой импульс определяется по формуле: Вk =(I'')2∙(tотк + Та). (20) где Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей. Та1 = 0,02 с; Та2 = 0,07 c, где tотк – время отключения тока КЗ. tотк = tрз + tотк.в. (21) где tрз – время действия основной релейной защиты (при U = 35 кВ - tрз = 0,01 с, а при U = 10 кВ - tрз = 1,5 с); tотк.в – полное время отключения выключателя. tотк = 0,01 + 0,045 = 0,055 с Вk1 = 352,042 ∙ (0,055 + 0,02) = 9294,76 А2с tотк = 1,5 + 0,12 = 1,62 с Вk2 =173,052 ∙ (1,55 + 0,07) = 48514,12А2с Вk3 = 173,052 ∙ (1,05 + 0,07) = 33540,63А2с Вk4 =173,052∙ (0,55 + 0,07) = 30545,93А2с Результаты расчета КЗ сводятся в таблицу 3. Таблица 3 – Результаты расчета токов короткого замыкания
6 ВЫБОР АППАРАТОВ, ШИН И КАБЕЛЕЙ 6.1 Выбираем сборные шины 220 кВ Сборные шины и ошиновка по экономической плотности тока не выбирают, принимаем сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах. Iраб.мах =  (22)Iраб.мах =  = 371,83 АИз /2/ выбираем АС-185, Iдоп = 390 А. Провод проверяем по допустимому току: Iраб.мах = 372А < Iдоп = 390 А. Фазы расположены горизонтально, расстояние между фазами 300 см. Проверка шин на схлестывание не производится. Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе, проверка по условию коронирования не производится, минимальное сечение для ВЛ – 220 кВ, согласно данных ПУЭ, 70 мм2. 6.2 Выбираем сечение питающей линии Iраб.мах = (23)Iраб.мах = = 371,83 АIном =  (24)Iном =  = 185,2 АSэ =  (25)Sэ =  = 168,63 мм2Выбираем провод АС-70 Iдоп = 210 А. Проверяем провод по допустимому току: Iраб.мах = 169< Iдоп = 210 А. Проверку на термическое действие тока КЗ не производим. Проверку по условию коронирования не производим. Для подстанции в районе с чистой внешней средой выбираем 8 подвесных изоляторов ПФ6 – Б в гирлянде. Для ЛЭП по 7 подвесных изоляторов ПФ6 – Б в гирлянде. 6.3 Выбор аппаратуры РУ ВН Таблица 4 – Выбор аппаратов РУ 220 кВ
6.4 Выбираем сборные шины от трансформаторов до ячеек КРУ Согласно /1/ сборные шины и ошиновка в пределах РУ по экономической плотности тока не выбираются, поэтому выбор производится по допустимому току.  (26) = 805,15 АПринимаем одно - полосные алюминиевые шины прямоугольного сечения 100 × 6мм, допустимый ток 935 А. По условию нагрева в продолжительном режиме шины проходят: Iмах= 805А < Iдоп = 935 А Проверяем шины на термическую стойкость: qmin =  (27)qmin =  = 266,8мм2Что меньше принятого сечения 266,8мм2 < 600 мм2 Далее проверяем шины на механическую прочность. Определяем пролет по условию, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц: 200 ≥  ∙  , откуда200 ≤ ∙ .Если шины расположены на ребро, а полосы в пакете жестко связаны между собой, то: J = 0,72 В3h (28) J = 0,72 ∙ 0,63 ∙ 10 = 1,55 см4 тогда l2 ≤  ∙  = 0,38 м2l2 ≤  = 0,62 мЕсли шины расположены плашмя, то: J =  (29)J =  = 100 см4тогда l2 ≤ ∙  = 25 м2l2 ≤  = 5 мЭтот вариант расположения шин на изоляторах позволяет увеличить длину пролета до 5 м, то есть дает значительную экономию изоляторов. Принимаем расположение пакета шин плашмя, пролет 5 м, расстояние между фазами а = 0,8 м. Определяем расстояние между прокладками: lп≤ 0,216 ∙  ∙  lп≤ 0,216 ∙  ∙  = 0,87 мlп≤ 0,113 ∙  ∙ 102,lп≤ 0,113 ∙  ∙ 102 = 45,6 мгде Е = 7 ∙ 1010 Па. Jп =  (30)Jп =  = 0,013где kф = 0,5 по рис. 4,5 /2/ при аn = 2 В = 1,6 см. Масса полосы mn на 1 м определяется по справочникам или сечению q, плотности материала шин (для А1 2,7 ∙ 10-3 кг/см3) и длине 100 см. mn = 2,7 ∙ 10-3 ∙ 10 ∙ 0,1 ∙ 100 = 2,7 кг/м. Принимаем меньшее значение lп = 0,93 м, тогда число прокладок в пролете: Принимаем n = 1. n =  (31)n =  = 0,29При 1 прокладке в пролете расчетный пролет: lп =  (32)lп =  = 0,55 мОпределяем силу взаимодействия между полосами: ƒn =  ∙ 10-7 (33)ƒn =  ∙ 10-7 = 400 Н/мгде В = 8 мм = 0,008 м. Напряжение в материале полос: Gn =  (34) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||