2. Расчет количества сетей среднего напряжения и выбор схем распределительных устройств.

Количество сетей для распределительных устройств (РУ) с напряжением 110, 220, 330 кВ, как правило, определяется мощностью, которая по ним передается:

где, – мощность, передаваемая с шин РУ в максимальном режиме;

– экономическая мощность одной сети [1].

Значение экономической мощности для одной сети зависит также от количества часов использования за год максимальной мощности .

Используя данные, полученные в табл.1.1, значения находится как:

где, N – количество дней в году для заданного типового графика нагрузки.

Кроме этого, для нахождения P_EK необходимо предварительно задать сечение сетей, что делается произвольно, однако значение их должно быть не меньше чем это допускается по требованиям короны. Если с шин подстанции передается значительная мощность, то используют расщепление фазы сети (примерно количество сетей, отходящих от шин среднего напряжения подстанции должно быть не более 10-12). В случае использования расщепленного на 2-3 части провода фазы необходимо величину P_EK, найденную по справочным данным, умножить на количество проводов в фазе. Значение мощности, которая передается по сетям 500 кВ, находится по значению натуральной мощности Р_НТ:

где, U_Н – номинальное напряжение сети, кВ;

Z_x – волновое сопротивление сети, Ом.

Волновое сопротивление сетей 500 кВ может быть принятым равным 2500 Ом, сетей 750 кВ – 2000 Ом. Так как в последствии плановых и аварийных ремонтов часть сетей может быть отключена, а мощность, передаваемая в этом случае не должна уменьшиться, то полученное количество сетей должна быть проверено по требованиям передачи предельной мощности, передаваемой с шин РУ напряжением 110, 220 кВ:

Для РУ 330, 500 кВ должно быть выполнено требование:

где, де - граничная мощность, передаваемая по одной сети, находится аналогично величины P_EK [1].

Количество сетей, отходящих от РУ, и количество подключенных к РУ автотрансформаторов в дальнейшем называется количеством присоединений. Схема РУ определяется согласно [2] в зависимости от напряжения и количества присоединений. После выбора всех схем РУ составляется полная схема подстанции. Рекомендации по выбору схем РУ приведены в приложениях П.3 - П.6. Мощность трансформатора собственных нужд выбирается исходя из нагрузки собственных нужд. Проверка на допустимость аварийной перегрузки не выполняется. Рекомендуются упрощенные соотношения:

где, n – количество трансформаторов собственных нужд с низшим напряжением 0,4 кВ.

1.4 Расчет токов короткого замыкания

Для принятой схемы подстанции, с учетом замкнутого(U 220 кВ) или разомкнутого (U=110 кВ) состояния шиносоединительных и секционных выключателей, составляется схема замещения, выполняется расчет токов трехфазного КЗ. Расчетные точки КЗ показаны на рис. 1.1. На напряжении 6-10 кВ в цепи трансформатора собственных нужд необходимо установить реактор, который ограничивает ток КЗ до 20 кА, соответственно тока отключения выключателя ВМП-10. При расчете токов КЗ постоянная времени системы принимается равной Тас=0,05 с - постоянная времени компенсатора в точке КЗ (рис. 1.1) принимается согласно данных каталога, в точке К1 и К2 принимается Таск=0,14 с, за реактором постоянная времени компенсатора может быть принята равной постоянной времени системы. Расчет токов КЗ должен завершаться сводной табл. 1.3.

Таблица 1.3

Точки КЗ	Источник токов КЗ	Токи КЗ, кА						Тип выключателя
1	2	3	4	5	6	7	8	9
к1 . . к4	Система 1 ..... СК 1 СК 2 Всего

Примечание. Колонки 5,6,8,9 заполняются после окончательного выбора выключателя в разделе 1.6.

Время для расчета токов КЗ находится индивидуально для каждого выключателя:

(с),

где, - собственное время отключения выключателя, которое находится по каталожным данным.

Расчет токов КЗ следует проводить в относительных единицах. Задаются произвольным значением и принимают ступени напряжения, на которой рассчитывают КЗ (6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24; 37; 115; 154; 230; 340; 525; 750). Значение тока для каждой ступени рассчитывают согласно выражению:

Сопротивления элементов схемы в относительных единицах определяются следующими зависимостями:

а) система (при раздельной работе шин, )

б) трансформатор (для автотрансформатора предварительно расчитываются значения , , )

в) синхронний компенсатор

Путем постепенного преобразования схема замещения приводится к наиболее простому виду так, чтобы источники питания, характеризующиеся определенным значением ЭДС были связаны с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением и рассчитывают начальное значение тока КЗ от каждого источника:

где, для системи , для СК .

Ударный ток , значение ударного коеффициента , и значение апериодической составляющей тока КЗ определяют так:

Значения токов КЗ от системы находят так:

Значения токов КЗ I_П от синхронних компенсаторов находят по типовым кривым [1].