3 Выбор главной электрической схемы подстанции

Подстанции, обеспечивающие электроэнергией потребителей первой категории, выполняются двухтрансформаторными. Нормы технического проектирования ПС рекомендуют ряд типовых схем: так по напряже­нию выбираем схему, которая применяется для РУ 35 – 220 кВ двухтрансформаторной проходной подстанции.

Проходные подстанции выполняются по упрощенной схеме с выключателем в одной из перемычек и выключателями и разъединителями в цепях трансформаторов.

Достоинства этой схемы: простота, малая стоимость позволяющая обеспечить надежность электроснабжения потребителей.

Рисунок 3.1 - Электрическая схема подстанции

4 Расчет токов короткого замыкания

Расчеты токов короткого замыкания (к.з.) при проектировании ПС необходимы для выбора и проверки электрических аппаратов и проводников, проектирования и настройки устройств релейной защиты и автоматики, проектирования заземляющих устройств и т.д.

Схемы для расчётов токов КЗ представлены на рис. 4

Рисунок 4.1 - Расчётная схема и схема замещения

4.1 Примем значения сверхпереходной ЭДС и базисную мощность для системы =1,0; =1000 МВА.

Расчёт сопротивлений элементов:

где

4.2 Короткое замыкание в точке К1.

Результирующее сопротивление до точки К1:

Базисный ток:

(кА)

Начальное действующее значение периодической составляющей тока к.з.:

(кА)

Ударный ток к.з. следует определять:

,

где - ударный коэффициент

(кА)

4.3 Короткое замыкание в точках к2.

Базисный ток:

(кА)

Начальное действующее значение периодической составляющей тока к.з.:

(кА)

Ударный ток к.з. следует определять:

,

где - ударный коэффициент

(кА)

4.4 Короткое замыкание в точках к3.

Базисный ток:

(кА)

Начальное действующее значение периодической составляющей тока к.з.:

(кА)

Ударный ток к.з. следует определять:

,

где - ударный коэффициент

(кА)

5 Выбор электрических аппаратов и проводников

Выбор аппаратов и проводников для проектируемой подстанции проводится по заданной электрической схеме и расчетным условиям.

Расчетные величины сопоставляются с соответствующими номинальными параметрами аппаратов, выбираемых по каталогам и справочникам.

При выборе аппаратов необходимо учитывать род установки (наруж­ная или внутренняя), загрязненность среды, габариты, вес, стоимость ап­парата, удобство его размещения в РУ и др.

5.1 Выбор аппаратов на стороне вн.

5.1.1 Выбор выключателя

Предварительно выбираем выключатель ВГТ–220 II–40/3150 У1 и проверяем его по следующим параметрам:

• Номинальному напряжению:

220 кВ 220 кВ

• Номинальному току:

Расчетные токи продолжительного режима с учетом 40 % перегрузки:

439.3 (А)

• Отключающей способности:

а) на симметричный ток отключения:

б) на отключение апериодической составляющей тока К.З.:

, (с)

где с – время действия релейной защиты;

с – собственное время отключения выключателя;

нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключающем токе.

• Предельному сквозному току К.З. – на электродинамическую стойкость:

• Тепловому импульсу – на термическую стойкость:

Расчетные и каталожные данные сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1.1 - Данные выключателя

Расчетные данные	Каталожные данные
кВ	кВ
439.3 А	А
кА	кА
кА	кА
кА	кА
кА	кА

Выключатель ВГТ–220 II–40/3150 У1 удовлетворяет данным параметрам.

5.1.2 Выбор разъединителей

Предварительно выбираем разъединитель РДЗ–220/1000НУХЛ1 и проверяем его по следующим параметрам:

• Номинальному напряжению:

220 кВ 220 кВ

• Номинальному току:

439.3 (А)

• Предельному сквозному току К.З. – на электродинамическую стойкость:

• Тепловому импульсу – на термическую стойкость:

Таблица 5.1 - Данные разъединителя

Расчетные данные	Данные РПД – 110
кВ	кВ
439.3 А	А
кА	кА

Разъединитель РДЗ–220/1000НУХЛ1 удовлетворяет данным параметрам.

5.1.3 Выбор трансформатора тока

Предварительно выбираем трансформатор тока ТБМО-220 УХЛ1 и проверяем его по следующим условиям:

• Номинальному напряжению:

220 кВ 220 кВ

• Номинальному длительному (рабочему) току:

439.3 (А)

• Электродинамической стойкости:

,

(кА)

• Термической стойкости:

Таблица 5.1.3 - Данные трансформатора.

Расчетные данные	Каталожные данные
кВ	кВ
439.3 А	А
кА	кА

• для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке, пользуясь схемой включения и каталожными данными приборов, определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора тока. Фазы загружены равномерно. Выбираем фазу А (таблица 5.1.4).

Таблица 5.1.4 - Данные амперметра

Прибор	Тип	Нагрузка,
		А	В	С
Амперметр	Э – 350	0,5	0,5	0,5

Общее сопротивление приборов фазы А:

Сопротивление контактов Ом, тогда сопротивление проводов:

Принимая длину соединительных проводов 65 м. с алюминиевыми жилами, определяем сечение:

Принимаем минимальное стандартное сечение 2,5