2.9. Расчёт тепловых импульсов
Таблица 6
Значение тепловых импульсов
Точка короткого замыкания |
Формула расчёта Вк |
Значение Вк, кА·с |
К1 |
Вк=Iк12·(tсв+tрз+tср+Та)=5,52·(0,04+2+0,1+0,05) |
66,25 |
К2 |
Вк2`=Iк22·(tсв+tрз+tср+Та)=8,332·(0,035+1,5+0,1+0,05) |
117 |
Вк2``=Iк22·(tсв+tрз+tср+Та)=8,332·(0,035+1+0,1+0,05) |
82,2 |
|
Вк2```=Iк22·(tcв+tрз+tср+Та)=8,332·(0,035+0,5+0,1+0,05) |
47,5 |
|
К3 |
Вк=Iк12·(tсв+Та)=28,52·(0,3+0,05) |
284,3 |
3. Выбор оборудования подстанции
3.1. Выбор и проверка токоведущих частей
Выбор токоведущих частей
Токоведущие части ОРУ-110кВ сталеалюминевый провод, по условию образования короны должно быть не менее 120 мм2, токоведущие части ЗРУ-10кВ — алюминиевая полоса. На фидерах районных потребителей для удобства монтажа и эксплуатации выбираются одинакового сечения, выбор проводится для потребителя с наибольшим рабочим током.
Условие выбора:
Таблица 5
Выбор токоведущих частей
Наименование присоединений и сборных шин |
Наибольший рабочий ток |
Материал и сечение токоведущих частей |
Допустимый ток, А |
Ввод в подстанцию 110 кВ |
118 |
А-120 |
980 |
Ввод в ЗРУ-10 кВ |
1293 |
А-80×8 |
1320 |
Сборные шины 10 кВ |
1841 |
А-100×8 |
2080 |
Районные потребители |
348 |
А-30×4 |
365 |
ТСН |
14,4 |
ААГВ-3×185+1×50-1 |
260 |
Сборные шины 3,3 кВ |
2400 |
3А-100×8 |
5070 |
3.1.1. Расчёт рабочих токов
Расчёт рабочих токов произведён для выбора токоведущих частей.
Ток ввода в ру-110 кВ производим по формуле:
(15)
где Sн.тр —номинальная мощность трансформатора, Sн.тр=16000 кВА;
Uн —номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, Uн =110 кВ;
Кпер—коэффицент перегрузки, Кпер =1,4.
Ток ввода в РУ-10 кВ определён по следующей формуле:
Ток на сборных шинах 10 кВ определен по формуле:
(16)
где Кнр —коэффициент неравномерного распределения тока по шинам, Кнр= 0,65-0,67
Токи на районных потребителях определены следующим образом:
(17)
где cosφ—коэффициент мощности.
Токи на трансформаторе собственных нужд рассчитаны по следующей формуле:
Ток на шинах РУ –3,3 кВ определен по формуле:
(18)
где N –число преобразовательных агрегатов;
Idн –номинальный выпрямленный ток преобразователя;
Крн –коэффициент распределения нагрузки на шинах.
3.1.2. Проверка токоведущих частей на образование короны
На образование короны проверяют только гибкие токоведущие части, т.е. провода (ввод 110кВ).
Условие проверки:
Uкр ≥ Uраб ,
(18)
где Uкр—напряжение при котором образуется корона, кВ.
m—коэффицент шероховатости провода (m=0,85).
r—радиус провода, см.
а—расстояние между фазами, м.
Uкр=121 кВ > Uраб=110 кВ
Проверка токоведущих частей на термическую стойкость.
На термическую стойкость проверяются гибкие и жесткие токоведущие части.
Условие проверки:
qmin ≤ qрасч
qрасч определено по выбранной токоведущей части.
(19)
где Вк—значение теплового импульса, кА2·с;
С—коэффициент учитывающий материал шин, С=90.
Токоведущие части на вводе в РУ –110 кВ.
qmin=90,4 мм2 < qрасч=120 мм2
Токоведущие части на вводе в РУ –10кВ:
qmin=120 мм2 < qрасч=360 мм2
Токоведущие части на шинах РУ –10кВ:
qmin=101 мм2 < qрасч=800 мм2
Токоведущие части на районном потребителе с максимальным током:
qmin=77 мм2 < qрасч=120 мм2
Токоведущие части на вводе в РУ –3,3 кВ.
qmin=1872 мм2 < qрасч=2400 мм2
Проверка токоведущих частей на электродинамическую стойкость.
На электродинамическую стойкость проверены только жёсткие токоведущие части (шины).
Условие проверки:
Gрасч ≤ Gдоп
Gдоп=65 МПа
(20)
где iy—значение ударного тока, кА2·c;
l —длина пролета (расстояние между двумя опорными изоляторами), м
а —расстояние между осями токоведущих частей, а=0,25-0,28 м
М —момент изгибающий, Н·м
(21)
где W —момент сопротивления шины, см3
b —толщина шины, см
h —ширина шины, см
Секция шин 10 кВ: А-100×8 (b = 0,8 см; h = 10 см).
Gрасч=18 МПа < Gдоп=65 МПа
Районный потребитель с максимальным рабочим током: А-30×4 (b = 0,3 см; h = 4 м).
Gрасч=53,3 МПа < Gдоп=65 МПа
Ввод в ЗРУ-10 кВ: А-80×8 (b = 0,8 см; h = 8 см)
Gрасч=19,4 МПа < Gдоп=65 МПа
Секция шин 3,3 кВ: 3А-100×8 (b = 0,8 см; h = 10 см).
Gрасч=8,2 МПа < Gдоп=65 МПа
Токоведущие части выбраны по условиям нагрева, проверены на коронирование, термически и динамически устойчивы.