Релейная защита и автоматика подстанции 22011010 кВ. Введение электрический подстанция трансформатор реле

• Название: Введение электрический подстанция трансформатор реле
• Анкор: Релейная защита и автоматика подстанции 22011010 кВ
• Дата: 20.03.2022
• Размер: 6.82 Mb.
• Имя файла: bibliofond.ru_870497.rtf
• Тип: Документы; #405385
• страница: 5 из 9

Выбор трансформаторов тока нулевой последовательности, устанавливаемых на головных участках кабельных линий

Намечен к установке трансформатор тока типа ТНПШ-1 У3 (табл. 5.12,[1]).. Данные трансформатора тока:



Проверяем трансформатор тока:

U_ном = 10,5 кВ > U_ном.НН = 10 кВ - удовлетворяет условию;

I_ном = 1750 А > I_п/ав =530,9 А - удовлетворяет условию;

i_{пр скв} = 165 кА > i’_уд4 = 29,81 кА- удовлетворяет условию;

I²_тер×t_терм = 24²·10 = 5760 кА²×с > В_k = 13,826 кА²×с - условие выполняется.

Намеченный к установке трансформатор тока ТНПШ-1 У3 удовлетворяет всем условиям его выбора и проверки.
4.7 Выбор трансформаторов напряжения
Условием выбора измерительных трансформаторов напряжения является номинальное напряжение: Uном ³ Uс.ном, где Uном - номинальное напряжение трансформатора, Uс.ном -номинальное напряжение сети.

По (табл. 5.13,[1]) приняты в качестве устанавливаемых трансформаторов напряжения:

§ на стороне ВН - НКФ-220-06У1;

§ на стороне СН - НКФ-110-06У1;

§ на стороне НН - НАМИ-10-У3.
4.8 Выбор предохранителей
Предохранители выбираются по следующим условиям:

§ номинальному напряжению: U_ном ³ U_с.ном, где U_ном - номинальное напряжение трансформатора, U_с.ном - номинальное напряжение сети;

§ номинальному току: Iутж ³ Iном расч, где Iном - номинальный ток предохранителя,

§ I_утж - ток, протекающий через предохранитель в утяжеленном рабочем режиме;

§ номинальному току отключения: I_{ном откл} ³ I_П0, где I_{ном.откл} - номинальный ток отключения, I_П0 - начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ;
4.8.1 Выбор предохранителей в цепях измерительных трансформаторов напряжения

Намечен к установке предохранитель типа ПКН001-10У3 (табл. 5.4,[1]).Проверка предохранителя:

U_ном = 10 кВ > U_ном.НН = 10 кВ - удовлетворяет условию;

Намеченный к установке предохранитель типа ПКН001-10У3 удовлетворяет всем условиям его выбора и проверки.

4.8.2 Выбор предохранителей в цепях трансформаторов собственных нужд

Ток, протекающий через предохранитель в утяжеленном рабочем режиме:

Намечен к установке предохранитель типа ПКТ102-10-31,5-31,5У3

(табл. 5.4, [1]). Данные предохранителя:



Проверяем предохранитель:

U_ном = 10 кВ = U_{сети ном} = 10 кВ - удовлетворяет условию;

I_ном = 31,5 А > I_{ном расч} = 19,91 А - удовлетворяет условию;

I_{ном.откл} = 31,5 кА > I_п0 = 10,98 кА- удовлетворяет условию;

Намеченный к установке предохранитель типа ПКТ102-6-40-31,5У3 удовлетворяет всем условиям его выбора и проверки.
4.9 Выбор ограничителей перенапряжений
На проектируемой подстанции ОПН подключаются к силовым трансформаторам на высшем и среднем напряжении, а также к измерительным трансформаторам напряжения.

. На стороне ВН устанавливаем ОПН-220У1.

. На стороне СН - ОПН-110У1.

. На стороне НН устанавливаем ограничители перенапряжений типа ОПН-КР/TEL-10/10,5 УХЛ2.

5. РАСЧЁТ ТОКОВ КЗ
Рассчитаем токи КЗ в следующих точках:

К1 - короткое замыкание на шинах РУ ВН.

К2 - короткое замыкание на шинах РУ СН.

К3 - короткое замыкание на шинах РУ НН и в начале питающих кабельных линий, отходящих от РУ НН.

К4 - короткое замыкание на шинах РП и в начале кабельных линий, питающих потребителей.
а)



б)



Рис.5.1. Принципиальная схема (а), схемы замещения (б).

5.1 Выбор базисных условий


Выбор базисных напряжений производим по ряду средне номинальных значений:











5.2 Параметры схемы замещения
Система C1:

Система C2:

Линия Л3:

Линия Л1:

Линия Л2:
Где (табл.3.9,[5])

Сопротивления ТР:





ВН
СН
НН

5.3 Расчёт токов КЗ
5.3.1 КЗ на шинах высшего напряжения (К1)

Переход от треугольника сопротивлений к звезде:












Складываем две ЭДС, как параллельные:





Расчёт сопротивлений R₁ - R₁₄:




Л3:

Л1:

Л2:
Переход от треугольника сопротивлений к звезде:





Сопротивления ТР:















Рис. 5.2. Схема замещения для расчёта КЗ в К1


Рис.5.3. Упрощенная схема замещения для расчёта КЗ в К1








5.3.2 КЗ на шинах среднего напряжения (К2)


Рис.5.4. Схема замещения для расчёта КЗ в К2


Рис.5.5. Упрощенная схема замещения для расчёта КЗ в К2















5.3.3 КЗ на шинах низшего напряжения (К3)

1) Расчёт КЗ при условии:

– секционный выключатель на РУ НН включен.


Рис.5.6. Схема замещения для расчёта КЗ в К3 с включенным секционным выключателем на РУ НН


Рис.5.7. Упрощенная схема замещения для расчёта КЗ в К3 с включенным секционным выключателем на РУ НН











) Расчёт КЗ при условии:

– секционный выключатель на РУ НН отключен.


Рис.5.8. Схема замещения для расчёта КЗ в К3 с отключенным секционным выключателем на РУ НН


Рис.5.9. Упрощенная схема замещения для расчёта КЗ в К3 с включенным секционным выключателем на РУ НН











5.3.4 Расчёт КЗ на шинах РП(К4)


Рис.5.10.

) Расчёт КЗ при следующих условиях:

секционный выключатель на РУ НН включен (Q1).

секционный выключатель на РП отключен (Q2).

Сопротивление питающей кабельной линии:


, где
км - минимальная длина кабелей, отходящих от шин РУ НН до РП.









) Расчёт КЗ при следующих условиях:

секционный выключатель на РУ НН отключен (Q1).

- секционный выключатель на РП отключен (Q2).

Сопротивление питающей кабельной линии:









6. ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ, РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ, ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ, ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
Выбор выключателей производится в соответствии с ГОСТ 687-78 по следующим условиям ([2], стр. 264):

номинальному напряжению: Uном ³ Uсети ном, что соответствует выбору класса изоляции выключателя, где Uном - номинальное напряжение выключателя,

по номинальному току: Iном ³ Iном расч, где Iном - номинальный ток выключателя, Iном расч - расчетный ток нормального режима;

проверка перегрузочной способности по току Кп× Iном ³ Iпрод расч, где Iпрод расч - расчетный ток продолжительного режима, Кп - нормированный коэффициент возможной перегрузки электрического аппарата при данном продолжительном режиме его работы (для выключателей Кп = 1).

- по возможности отключения апериодической составляющей тока КЗ: iа ном ³ iаt, где iа ном = ×Iоткл ном×bном/100 - номинальное значение апериодической составляющей тока отключения, bном - нормированное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения, iаt - апериодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения контактов выключателя. Если выполняется условие Iоткл ном ³ Iпt и не выполняется условие iа ном ³ iаt, то следует сопоставлять условные значения полных токов, а именно: ×Iоткл. ном(1+bном/100) ³ Iпt + iаt;

по включающей способности: Iвкл ³ Iп0; iвкл ³ iуд = kуд× × Iп0 , где Iвкл - начальное действующее значение периодической составляющей номинального тока включения, Iп0 - начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ, iвкл - наибольший пик номинального тока включения, iуд - ударный ток КЗ, kуд - ударный коэффициент.

по симметричному току отключения: Iоткл ном ³ Iпt, где Iоткл ном - номинальный ток отключения выключателя, Iпt - периодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения контактов выключателя;

на электродинамическую стойкость: Iпр скв ³ Iп0; iпр скв ³ iуд, где Iпр скв - начальное действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока, iпр скв - наибольший пик предельного сквозного тока.

на термическую стойкость: условие проверки выключателя на термическую стойкость зависит от соотношения между tтерм - предельно допустимым временем воздействия нормированного тока термической стойкости и расчетным временем отключения выключателя tоткл, определяющим длительность термического воздействия токов КЗ на выключатель. Если tоткл < tтерм (наиболее частый случай), то условие проверки выключателя имеет вид: I2терм×tоткл ³ Вk, где Вk - интеграл Джоуля с пределами интегрирования 0 ÷ tоткл, Iтерм - номинальный ток термической стойкости.

Разъединители выбираются по следующим условиям:

номинальному напряжению: Uном ³ Uсети ном, где Uном - номинальное напряжение разъединителя, Uсети ном - номинальное напряжение сети;

по номинальному току: Iном ³ Iном расч, где Iном - номинальный ток разъединителя, Iном расч - расчетный ток нормального режима;

проверка перегрузочной способности по току Кп× Iном ³ Iпрод расч, где Iпрод расч - расчетный ток продолжительного режима, Кп - нормированный коэффициент возможной перегрузки электрического аппарата при данном продолжительном режиме его работы (для разъединителей Кп = 1).

электродинамическая стойкость: iпр.скв ³ iуд, где iпр.скв - наибольший пик предельного сквозного тока, iуд - ударный ток КЗ.

термическая стойкость: условие проверки разъединителя на термическую стойкость зависит от соотношения между tтерм - предельно допустимым временем воздействия нормированного тока термической стойкости и расчетным временем отключения выключателя tоткл, определяющим длительность термического воздействия токов КЗ на разъединитель. Если tоткл < tтерм (наиболее частый случай), то условие проверки разъединителя имеет вид: I2терм× tоткл ³ Вk, где Вk - интеграл Джоуля с пределами интегрирования 0 ÷ tоткл, Iтерм - номинальный ток термической стойкости. Если tоткл > tтерм, то условие проверки на термическую стойкость: I2терм× tтерм ³ Вk.
6.1 Выбор выключателей и разъединителей в РУ ВН (220 кВ)
Продолжительный расчетный ток:
,
Где =92,0 МВА - максимум нагрузки ВН трансформатора связи.

Расчетной точкой короткого замыкания является точка К1

Предварительно выбран элегазовый выключатель (табл. 5.19,стр.194,[1])
ВГБ-220-40/2000 У1





,

где -предельно-допустимое время воздействия нормированного тока термической стойкости

1. 
   Проверка на включающую способност
   

>

>

2. 
   Проверка на электродинамическую стойкость.
   

>

>

3. 
   Проверка по отключающей способности.
   

расчетное время отключения




d) Проверка на термическую стойкость.




т.к.


Следовательно, выключатель ВГБ-220-40/2000 У1 подходит для установки в РУ ВН.

Выбор разъединителей:

Предварительно выбран разъединитель: РНД3.2-220/630 Т1

(табл. 5.5,стр.274,[1])

1)

2) >

3) >

4. 
   Проверка на термическую стойкость
   

т.к.



Разъединитель РНД3.2-220/630 Т1 удовлетворяет всем расчетным условиям.
6.2 Выбор выключателей и разъединителей в РУ CН (110 кВ).
Продолжительный расчетный ток:

Расчетной точкой короткого замыкания является точка К2

Предварительно выбран элегазовый выключатель (с. 194[2])

ВГБ-110-40/2000 У1