- •Задание
- •Введение
- •1. Выбор основного оборудования на проектируемой подстанции
- •2. Выбор схем распределительных устройств
- •3. Расчет токов короткого замыкания
- •3.1. Определение сопротивлений схемы замещения
- •3.2. Расчет токов короткого замыкания в точке к1
- •3.3. Расчет токов короткого замыкания в точке к2
- •3.4. Расчет токов короткого замыкания в точке к3
- •4. Выбор реактора
- •5. Выбор сборных шин
- •5.1. Выбор системы сборных шин на стороне высшего напряжения (500 кВ)
- •5.2. Выбор шин на стороне низшего напряжения (10 кВ)
- •6. Выбор оборудования на стороне среднего напряжения
- •6.1. Выбор вводного выключателя на стороне среднего напряжения
- •6.2. Выбор вводного разъединителя на стороне среднего напряжения
- •6.3. Выбор трансформатора тока на стороне среднего напряжения
- •6.4. Выбор трансформатора напряжения на стороне среднего напряжения
- •7. Выбор оборудования на стороне низшего напряжения
- •7.1. Выбор вводного выключателя на стороне низшего напряжения
- •7.2. Выбор секционного выключателя на стороне низшего напряжения
- •7.3. Выбор линейного выключателя на стороне низшего напряжения
- •7.4. Выбор вводного трансформатора тока на стороне низшего напряжения
- •7.5. Выбор линейного трансформатора тока на стороне низшего напряжения
- •7.6. Выбор трансформатора напряжения на стороне низшего напряжения
- •8. Выбор трансформаторов собственных нужд и схемы питания потребителей собственных нужд
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:
Наибольший ток нормального режима на стороне ВН:
, [1,214] (4.1)
где - мощность выбранного трансформатора, МВА;
- номинальное напряжение на высшей стороне, кВ
Наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима на стороне ВН:
[1,214] (4.2)
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)
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)
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:
,
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 %
Выбранный реактор удовлетворяет данному требованию.