4 Выбор и обоснование упрощённых схем распределительных устройств разных напряжений
Для РУ 330 кВ принимаем схему трансформатор – шины с подключением линии через два выключателя. Эта схема экономична, позволяет производить опробование и ревизию любого выключателя без нарушения работы её элементов. Схема обладает высокой надёжностью.
Для РУ 110 кВ исходя из числа присоединений и напряжения РУ согласно нормам технического проектирования, принимаем схему с двумя рабочими системами сборных шин и одной обходной. Эта схема обеспечивает вывод в ремонт любого выключателя без отключения присоединений.
Для РУ 10 кВ принимаем схему с одной системой сборных шин, секционированную выключателем. Достоинством схемы являются простота, наглядность, экономичность, достаточно высокая надёжность.
W1-3
W4-6
110кВ
W1
W2
W3
ОВ
ШСВ
330кВ
АТ2
АТ1
ЛР1
ЛР2
n1
n10
Рисунок
4.1 Упрощенная
принципиальная схема
вариант 1
W1
W2
W3
110кВ
W1-3
W4-6
ОВ
ШСВ
330кВ
АТ2
АТ1
T2
T1
n10
n1
Рисунок 4.2 Упрощенная принципиальная схема вариант 2
5 Выбор схемы электроснабжения собственных нужд
Наиболее ответственными потребителями с.н. подстанций являются оперативные цепи, система связи, телемеханики, система охлаждения трансформаторов, аварийное освещение, система пожаротушения.
Мощность потребителей с.н. невелика, поэтому они присоединяются к сети 380/220 В, которая получает питание от понижающих трансформаторов. Мощность трансформаторов с.н. выбирается по нагрузкам с.н. с учетом коэффициентов загрузки и одновременности.
,
где kс - коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки; kс =0,8; Руст - основная нагрузка с.н. подстанции, кВт; принимаем Руст= 300 кВт по [1, таблица 5.2] .
Для двигательной нагрузки соs φ=0,85.
Мощность трансформаторов с.н. выбирается:
Выбираем по [2, таблица 3.3] два трансформатора типа ТСЗ-250/10 кВ.
Таблица 5.1 Номинальные параметры трансформатора
Тип трансформатора |
Напряжение обмотки, кВ |
Потери, кВт |
Uк, % |
Ix, % |
||
ВН |
НН |
Рх |
Рк |
|||
ТСЗ - 250/10
|
10 |
0,4 |
1 |
3,8 |
5,5 |
3,5 |
Рисунок 5.1 Схема электроснабжения собственных нужд
6 Расчет токов короткого замыкания
Составляем электрическую схему замещения.
Sc=1000МВ*А
Sc=900МВ*А
X1/0,6
X2/0,59 ШСВ
X3/0,28 ШСВ
X4/0,4 ШСВ
X5/0,4 ШСВ
115
кВ ШСВ
340
кВ ШСВ
К1 ШСВ
X7/0,53
X10/0
X6/0,53 ШСВ
X9/2,81
X8/2,81
X11/0 ШСВ
X13/2,65 ШСВ
10,5
кВ
К2
X12/2,65 ШСВ
Рисунок 6.1 Схема замещения
Sб=1000 МВ∙А
Системы:
X2=
Линии:
;
Автотрансформаторы:
Линейные регуляторы:
Упростим схему замещения:
Базовый
ток:
;
Начальное значение периодической составляющей тока по ветвям:
;
;
Из [1, таблица 3.8] установим значение ударных коэффициентов по ветвям схемы и определим ударные токи:
ky1=1,608,
iу,к1
=
·3,5·1,608=3,43
кА;
ky2=1,935, iу,к2 = ·7,98·1,935=20,69 кА
Таблица 6.3 Результаты расчёта токов КЗ
Место повреждения |
Мощность ветви, МВ·А |
Хрез |
Iб, кА |
Iпо, кА |
kу |
iy, кA |
Та, с |
Шины 110 кВ |
Sс=1900 |
1,43 |
5 |
3,5 |
1,608 |
7,96 |
0,02 |
Шины 10 кВ |
Sс=1900 |
7,98 |
55 |
7,98 |
1,935 |
21,84 |
0,15 |
7 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей для заданных цепей
7. 1 Выбор выключателей и разъединителей в цепи автотрансформатор - шины 110 кВ
Расчетные токи продолжительного режима:
;
Выбираем по [2, таблица 5.2] элегазовый выключатель типа ВГТ-110-40/2000 У1 и по [1, таблица П 4.1] разъединитель типа РДЗ-110-2000.
Определяем номинальные токи по ветвям, приведенные к той ступени напряжения, где находится точка КЗ.
,
,
где τ – расчетное время, для которого требуется определить токи КЗ:
τ = τc,в+0,01=0,025+0,01=0,035с.
Апериодическая составляющая тока КЗ:
Все расчетные и каталожные данные по выбору аппаратов сводим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 Расчетные и каталожные данные
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
Выключатель ВГТ-110Б-40/2000 |
Разъединитель РДЗ-110-2000 |
|
110 кВ |
110 кВ |
110 кВ |
1069,18 А |
2000 А |
2000А |
3,5 кА |
40 кА |
- |
0,85 кА |
√2 Iотк,ном· βн/100= √2·40·45/100=25,4 кА |
- |
3,5 кА |
40 кА |
- |
7,96 кА |
102 кА |
100 кА |
I²nо(tотк+Та)= =3,5²(0,2+0,02)= =0,5 кА²·с |
40²·2= =3200 кА²·с |
40²·3= =4800 кА²·с |