4) Расчет действующего значения начальной периодической составляющей однофазного тока кз и ударного тока:
Находим ток однофазного КЗ:
Находим ударный ток однофазного КЗ:
3.5. Результаты расчета
Результаты расчета сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1.
Место КЗ |
Точка к.з. |
Начальное
значение периодической составляющей
токов
|
Ударный
ток
|
Ударный
ток
,кА |
|
Трехфазное к.з. |
Однофаз-ное к.з. |
||||
Шины ВН, 220 кВ |
|
6,765 |
6,889 |
17,221 |
17,537 |
Шины НН, 10 кВ |
|
9,17 |
– |
23,991 |
– |
,
кА
-
ф. к.з.
,кА
-
ф. к.з.
Ток однофазного КЗ в точке К1=6,889 кА больше трехфазного. Следовательно, все оборудование в дальнейшем будет приниматься по току однофазного КЗ. Он является расчетным.
4. Выбор схемы соединения подстанции
Электрическую схему распределительного устройства (РУ) выбирают в зависимости от назначения, роли, месторасположения подстанции в системе электроснабжения и с учетом типа установленных силовых трансформаторов.
Схема должна:
Обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах.
Обеспечивать надежность транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах.
Быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать средствами автоматики восстановление питания потребителей в послеаварийной ситуации без вмешательства персонала.
Допускать поэтапное развитие РУ.
Для проектируемой подстанции на напряжение 220 кВ рассмотрим следующие схемы распределительных устройств:
расширенный четырехугольник по [2, табл. 4.1] ;
одна рабочая секционированная выключателем и обходная системы шин с выключателями в цепях трансформаторов по [2, табл. 4.1].
Рис. 15. Принципиальная схема и схема заполнения
расширенного четырехугольника
Принципиальная схема одной рабочей секционированной выключателем и обходная системы шин с выключателями в цепях трансформаторов, такая же, как схема заполнения.
Рис. 16. Принципиальная схема одной рабочей секционированной выключателем и обходная
системы шин с выключателями в цепях трансформаторов
Таблица 4.1. Отказы схемы расширенного четырехугольника
Отказавший элемент |
Норм. режим |
Ремонтируемый элемент |
|||||||
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
||
Q1 |
W1,W2, T1:0,5 |
Х
|
W1,T1: 0,5 W2:Тn |
W1,W2, T1:0,5
|
W1,W2, T1:0,5
|
X |
X |
ППС:0,5 W2,W3, T2:Tn
|
W1,W2, T1:0,5 W4:Тn |
Q2 |
W2,W3, T2:0,5 |
T2,W3: 0,5 W2:Tn |
Х |
W2,W3, T2:0,5
|
W2,W3, W4, T2:0,5
|
ППС:0,5 W1,W2, T1:Tn
|
X |
X |
W2,W3, T2:0,5 W4:Тn |
Q3 |
W3,W4, T2:0,5 |
W2,W3, W4, T2:0,5
|
W3,W4, T2:0,5
|
Х |
W3,T2: 0,5 W4:Тn |
ППС:0,5 W1,W4, T1:Tn
|
W3,W4, T2:0,5 W2:Тn |
Х |
Х |
Q4 |
W1,W4, T1:0,5 |
W1,W4, T1:0,5 |
W1,W2, W4, T1:0,5
|
W1,T1: 0,5 W4:Tn
|
Х |
Х |
W1,W4, T1:0,5 W2:Тn |
ППС:0,5 W3,W4, T2:Tn
|
Х |
A1 |
W1,Т1: Tn |
W1,Т1: Tn |
W1,W2, T1:Tn
|
W1,W4, T1:Tn
|
W1,Т1: Tn |
Х |
W1,W2, T1:Тn |
ППС: Тn |
W1,W4, T1:Тn |
A2 |
W2:Тn |
W2:Тn |
W2:Тn |
W2:Тn |
W2:Тn |
W1,W2, T1:Тn |
Х |
W2,W3, T2:Тn |
W2,W4: Тn |
А3 |
W3,Т2: Тn |
W2,W3, T2:Тn |
W3,Т2: Tn |
W3,Т2: Tn |
W3,W4, T2:Tn
|
ППС: Тn |
W2,W3, T2:Тn |
Х |
W3,W4, T2:Тn |
А4 |
W4:Тn |
W4:Тn |
W4:Тn |
W4:Тn |
W4:Тn |
W1,W4, T1:Тn |
W2,W4: Tn |
W3,W4, T2:Тn |
Х |
Таблица 4.2. Отказы схемы одна рабочая секционированная выключателем и обходная системы шин с выключателями в цепях трансформаторов
Отказавший элемент |
Норм. режим |
Ремонтируемый элемент |
|||||||||
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
Q8 |
A1 |
A2 |
||
Q1 |
W1, W2, T1: 0,5 |
Х |
W2, T1: 0,5 W1:Tn |
W2, T1: 0,5 W1:Tn |
W2, T1: 0,5 W1:Tn |
W2, T1: 0,5 W1:Tn |
W1, W2, T1: 0,5 |
W2, T1: 0,5 W1:Tn |
W2, T1: 0,5 W1:Tn |
Х |
ППС: 0,5 W1,W4, T2:Tn
|
Q2 |
W1, W2, T1: 0,5 |
W1, T1: 0,5 W2:Tn |
Х |
W1, T1: 0,5 W2:Tn |
W1, T1: 0,5 W2:Tn |
W1, T1: 0,5 W2:Tn |
W1, W2, T1: 0,5 |
W1, T1: 0,5 W2:Tn |
W1, T1: 0,5 W2:Tn |
Х |
ППС: 0,5 W2,W3, T2:Tn |
Q4 |
W3, W4, T2: 0,5 |
W4, T2: 0,5 W3:Tn |
W4, T2: 0,5 W3:Tn |
W4, T2: 0,5 W3:Tn |
Х |
W4, T2: 0,5 W3:Tn |
W3, W4, T2: 0,5 |
W4, T2: 0,5 W3:Tn |
W4, T2: 0,5 W3:Tn |
ППС: 0,5 W2,W3, T1:Tn |
Х |
Q5 |
W3, W4, T2: 0,5 |
W3, T2: 0,5 W4:Tn |
W3, T2: 0,5 W4:Tn |
W3, T2: 0,5 W4:Tn |
W3, T2: 0,5 W4:Tn |
Х |
W3, W4, T2: 0,5 |
W3, T2: 0,5 W4:Tn |
W3, T2: 0,5 W4:Tn |
ППС: 0,5 W1,W4, T1:Tn |
Х |
Q6 |
ППС: 0,5
|
ППС: 0,5
|
ППС: 0,5
|
ППС: 0,5
|
ППС: 0,5
|
ППС: 0,5
|
Х |
ППС: 0,5
|
ППС: 0,5
|
Х |
Х |
Q7
|
W1, W2, T1: 0,5 |
W1, W2: 0,5 T1:Tn |
W1, W2: 0,5 T1:Tn |
W1, W2: 0,5 T1:Tn |
W1, W2: 0,5 T1:Tn |
W1, W2: 0,5 T1:Tn |
W1, W2, T1: 0,5 |
Х |
W1, W2: 0,5 T1:Tn |
Х |
ППС: 0,5 W3,W4, T1:Tn |
Q8
|
W3, W4, T2: 0,5 |
W3, W4: 0,5 T2:Tn |
W3, W4: 0,5 T2:Tn |
W3, W4: 0,5 T2:Tn |
W3, W4: 0,5 T2:Tn |
W3, W4: 0,5 T2:Tn |
W3, W4, T2: 0,5 |
W3, W4: 0,5 T2:Tn |
Х |
ППС: 0,5 W1,W2, T2:Tn |
Х |
A1 |
T1:0,5 W1,W2: Tn |
W2,T1: Tn W1:0,5 |
W1,T1: Tn W2:0,5 |
W1,W2, T1:Tn |
W1,W2, T1:Tn |
W1,W2, T1:Tn |
T1:0,5 W1,W2: Tn |
T1:0,5 W1,W2: Tn |
W1,W2, T1:Tn |
Х |
ППС: Тn |
A2 |
T2:0,5 W3,W4: Tn |
W3,W4, T2:Tn |
W3,W4, T2:Tn |
W3,W4, T2:Tn |
W4,T2: Tn W3:0,5 |
W4:0,5 W3,T2:Tn |
T2:0,5 W3,W4: Tn |
W3,W4, T2:Tn |
T2:0,5 W3,W4: Tn |
ППС: Тn |
Х |
Выбор схемы распределительных устройств производится таблично-логическим методом. Целью сравнения является определение более надежной схемы.
Сравниваем табл. 4.1 и 4.2. Результаты заносим в табл. 4.3.
Таблица 4.3. Результаты сравнения
Режим отключения |
Количество |
|
1 схема |
2 схема |
|
Погашение ПС на 0,5 часа |
4 |
14 |
Погашение ПС на время Тп |
2 |
2 |
Отключение каждой линии на 0,5 часа |
20 |
52 |
Отключение каждой линии на время Тп |
41 |
47 |
Отключение трансформатора Т1 (Т2) на 0,5 часа |
20 |
42 |
Отключение трансформатора Т1 (Т2) на время Тп |
22 |
30 |
Анализ погашений ПС выявил преимущества 1 схемы (расширенный четырехугольник), т.к. число погашений на 1 ПС меньше чем на 2 ПС. Что является основным критерием выбора, т.к. погашение ПС наносит значительный ущерб потребителям.