Рабочий ток Iраб определим по формуле )
qэк=Iраб/jэк=46,8/1,1=42,5мм2
ближайшее по значению сечение 50 мм2.
Но т.к. длина гибких шин не велика (чуть более 30 мм), а питающие линии выполнены проводом АС 185, принимаем гибкие шины из провода АС 185. Это незначительно увеличит стоимость, но зато упростили монтаж при подключении к магистральной линии.
Проверку на длительно допустимый ток не выполняем т.к. провод взят со значительным превышением необходимого сечения.
Выполним проверку по допустимому термическому действию К3 Qк£Qк доп или
В практических расчетах для определения минимальной величины сечения, допустимого по термической устойчивости, пользуются второй формулой, где С=880С – длительно допустимая температура для алюминиевых шин,
Вк=I"2(tотк+Та),
гдеI"2 – начальное значение периодической составляющей тока КЗ (для шин 110 кВ I"=577 А)
tоткл – время отключения КЗ.
tотк – согласно ПУЭ время отключения (время действия КЗ) tотк складывается из времени действия основной релейной защиты данной цепи tрз и полного времени отключения выключателя tов
t отк=tрз+tов
При этом можно принять tрз=0,1 с
С учетом характеристик выключателей (таб.4.16 [7]) получим время отключения КЗ в пределах: t=0,16¸0,2с. (принимаем 0,18 с)
Та – 0,115 – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ
Вк=(0,18+0,115)=65,5А2с106
qmin=
Выбранное сечение проходит с большим запасом.
Гибкие шины и токопроводы обычно крепятся на гирляндах подвесных изоляторов с достаточно большим расстоянием между фазами.
Для сборных шин 110 кВ – 3,0 м.
При таких расстояниях сила воздействия между фазами невелики, а поэтому расчет на динамическую устойчивость гибких шин не производят.
Проверку на коронирование в данном случае можно не проводить т.к. согласно ПУЭ минимальное допустимое сечение для воздушной линии 110кВ – АС70. Учитывая, что на ОРУ-110 кВ расстояние между фазами меньше, чем на воздушной линии проведем проверочный расчет для q=185мм2 (АС-185) d=19,1 Iдоп=510A, радиус провода r0=19,1/2=9,55мм≈1 см. Расстояние между фазами Р=300 см, фазы расположены горизонтально. Рабочий ток принимаем по Iраб макс=2Iраб Iраб макс=93,6A
Провод не будет коронировать при условии, если наибольшая напряженность поля у поверхности любого провода не более 0,9Е0. Таким образом, условие проверки на корону можно записать в виде: 1,07Е≤0,9Е0
Определим начальную критическую напряженность Е0
,
где m – коэффициент учитывающий поверхностную шероховатость провода (m=0,82 – для многопроводных проводов) [7], r0 – радиус провода в см.
Е0=30,3 0,82кВ/см
Определим напряженность вокруг провода (максимальное значение) Е;
где U=121 кВ, т.к. на линиях подстанции поддерживают напряжение 1,1Uн; (Рср=1,26Р при горизонт. расп. [7])
Е=кВ/см
Проверим по условию 1,07Е≤0,9Е0
1,07 17,3=18,5<0,9 32,4=29,2
ТО Провод АС 185 проходит по условию коронирования.
2.4.2 Выбор силового оборудования 110 кВ
С целью снижения стоимости сооружения подстанции принимаем к установке отделители, разъединители и короткозамыкатели. Разъединители предназначены для включения и отключения электрических цепей напряжением выше 1000 В без нагрузки и для создания видимого разрыва. В отдельных случаях разрешают отключать разъединители электрические цепи при протекании через них токов значение и характер которых регламентирован ПТЭ.
Короткозамыкатели предназначены для создания искусственного КЗ на стороне высшего напряжения подстанции, вследствие чего срабатывает защита и отключается выключатель головного участка питающей линии. В безтоковую паузу АПВ отделитель отключает трансформатор, создавая видимый разрыв в электрической цепи.
Исходя из ранее сказанного и зная рабочее напряжение U=110 кВ тепловой импульс тока Вк=65,5 кА2с и ток КЗ I"(3)=14,9 кА.
Выбираем оборудование с учетом открытой установки.
Таблица 12. - Разъединитель наружной установки РН8(3) – 2 – 110/630У1
|
Расчетные данные |
Технические данные |
|
Up=110кВ Ip=93,6A I(3)y=37,9 кА (I"(3)=14,9кА) Вк=65,5 кА2с |
U=110 кВ Iн=630 А 80кА=iдин.н I2тtт=1450 кА2с |
Тип привода ПРН-110М
Таблица 13. - Короткозамыкатель КЗ-110
|
Расчетные данные |
Технические данные |
|
Up=110кВ I(3)y=37,9 кА (I11(3)p=14,9 кА) Вк=65,5 кА2с |
Uн=110 кВ iдин=42 кА I2кtк=648 кА2с tвкл=0,4 с. |
Тип привода ШПКМ.
Таблица 14. - Отделитель ОД(3)-1-110/600У1
|
Расчетные данные |
Технические данные |
|
Up=110кВ Ip=93,6A (I''(3)=14,9кА)i(3)y=37,9кА Вк=65,5 кА2с |
Uн=110кВ Iн=600А 80кА=iдин.н I2к=1440 кА2с tоткл=0,7-0,9с. |
Тип привода ШПО.
Выбранное оборудование удовлетворяет условиям если даже принять одновременную работу двух трансформаторов в аварийном режиме с перегрузкой 1,4.
2.4.3 Выбор силового оборудования 10 кВ
Для установки на стороне 10 кВ принимаем комплексные распределительные устройства типа КРУ серия К-Х11.
Зная полные мощности на отходящих линиях найдем рабочие токи.
Ф-304
Ф-305
Ф-306
Таблица 15. - Вводные ячейки КРУ К-Х11
|
Расчетные данные |
Технические данные |
|
Up=10кВ Ipmax=861,3А Iуд(3)=16,1кА |
Uн=10кВ Iн=1000А Iудн=52 кА Ввод шинный, кабельный. |
Таблица 16. - Ячейки отходящие К-Х11.
|
Расчетные данные |
Технические данные |
|
Up=10кВ Ipmax=246,4А Iуд(3)=8,2кА |
Uн=10кВ Iн=600А Iудн=52 кА Ввод шинный, кабельный. |
Комплектные распределительные устройства укомплектованы масляными выключателями ВМП-10К. Т.к. основные технические показатели КРУ ориентированы на масляный выключатель, то проверяем выключатель только на термическую устойчивость. Из таб. 18.2.[2] масляный выключатель ВМП-10К выдерживаем ток в 20 кА до 5 с, 14кА до 10 с.
Электродинамическая устойчивость жестких шин для комплектных токопроводов и шин КРУ не выполняется. [7].
2.4.4 Выбор трансформаторов тока
Трансформаторы тока выбираем по номинальному напряжению, по минимальному току первичной цепи классу точности, номинальной мощности вторичной цепи и проверяют на эл. динамическую и термическую устойчивость при протекании сквозных токов КЗ. Если трансформаторы тока предназначены цепей релейной защиты, то их проверяют на 10 % погрешность.
При выборе трансформаторов тока по номинальным напряжению и току первичной цепи должны быть выполнены следующие условия: Uнтт≥Uнуст; Iн1≥Iраб ффс; где Uнтт – номинальное напряжение т.к. Iн1 – номинальный ток первичной обмотки.
По классу точности т. т. выбирают в зависимости от типа и класса точности присоединяемых к ним приборов. Для питания амперметров и токовых реле класс точности-3; для токовых реле встроенных в привод выключателей и оперативных цепей релейной защиты класс точности – 10.
Выбор трансформаторов тока по мощности сводится к сравнению его номинальной вторичной мощности с расчетной вторичной нагрузкой, при этом должно быть выполнено условие Sн г≥Sрасч, где Sн2=I2н2rн2 – номинальная мощность тр-ра тока ВА; Iн2- номинальный ток вторичной обмотки тр-ра тока А; rн2 – номинальное сопротивление вторичной цепи трансформатора тока. Ом.
,
где ΣSприб – полная мощность приборов, подключенных к трансформатору тока ВА;
rпров – активное сопротивление проводов, Ом;
rк – активное сопротивление контактов (принимается 0,1 Ом)
Принимаем к установке: в водных и секционной ячейке ТОЛ-10-0,5/Р[2]
Таблица 17. – ТОЛ-10-0,5/Р.
|
Расчетные данные |
Технические данные |
|
Up=10кВ Ipmax=861,3A Iуд(3)=16,1 кА |
Uн=10кВ Iн1=1000А Iдин=50кА Ктт 1000/5 |
Для обеспечения класса точности – 3, rн2=1,2 и Sн2=30ВА на отходящих фидерах ТПЛ 10-0,5/Р [2]
Таблица 18. - ТПЛ 10-0,5/Р
|
Расчетные данные |
Технические данные |
|
Ф-304 Uн=10кВ Ipmax=174,8А I(3)уд=8,4кА Вк=212кА2с Ф-305 Uн=10кВ Ipmax=246,4A Iуд(3)=8,1кА Вк=200кА2с |
Uн=10кВ Iн1=200А I(3)уд=70,7кА Вк=324кА2с Uн=10кВ Iн=250А I(3)уд=88,3кА Вк=506кА2с |
Проверку тр-ов тока на динамическую устойчивость выполняют по формуле:
где Кдин – кратность динамической устойчивости.
Проверку на термическую устойчивость по выражению:
,
где k1c – кратность односекундной динамической устойчивости.
Таблица 19. – ТПЛ 10-0,5/Р (Iн1=100А)
|
Расчетные данные |
Техническая данные |
|
Ф-306 U=10кВ Ipmax=91,5A I(3)уд=5,4кА Вк=87,4кА2с |
Uн=10кВ Iн1=100А I(3)дин=35,3кA Вк=81кА2с |
Необходимо выбрать другой тр-ор т.к. этот не проходит по термической устойчивости.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
