Питание преобразовательных агрегатов ПВЭ-5 осуществляется следующим образом: напряжение от сборных шин 10 кВ через вакуумный выключатель ВB/TEL-10, огражденный пальцевыми контактами, через трансформаторы тока по шинному мосту поступает на первичную обмотку тягового трансформатора, понижается до 3,02 кВ и со вторичной обмотки тягового трансформатора, схема соединения которой "две обратные звезды с уравнительным реактором", поступает на преобразователь ПВЭ-5.
Установленные в КРУН-10 кВ вакуумные выключатели типа ВB/TEL-10 - вакуумный выключатель, подвесной - предназначенный для включения и отключения под нагрузкой.
Трансформаторы тока типа ТПЛ-10 - трансформатор тока проходной с литой изоляцией - предназначены для подключения релейной защиты.
Трансформаторы напряжения типа НТМИ-10 - трансформатор напряжения трехфазный, с масляным охлаждением, с обмоткой для контроля изоляции сети - предназначены для контроля напряжения на сборных шинах 10 кВ.
Для безопасности обслуживания ячейки КРУН-10 кВ оборудуем заземляющими ножами и механической блокировкой.
2. Расчетная часть
2.1 Выбор оборудования
2.1.1 Выбор оборудования ОРУ – 110 кВ
Для выбора оборудования находим ток короткого замыкания, ударный ток.
Рис.5 Расчетная схема для определения тока к.з. на стороне 110 кВ.
Сопротивление до точки к.з
X=V2ср/Sк.з.max [6].
т.к. Sк.з.max=3500 МВ А (по заданию), то
X=1152 / · 3500 = 3,78 Ом.
Ik=Uном/ 3 · x=115000/ 3, 78 = 17,6 кА;[6]
iy = 2,55 · Ik=2,55 · 17,6=44,88 кА;[5]
Выбор масляных выключателей производим по следующим характеристикам:
На ОРУ-110 устанавливаем ВМТ-110
- По номинальному напряжению:
Uн ≥ Uр [5].
Uн=110 кВ – номинальное напряжение[3]
Uр=110 кВ – рабочее напряжение[3]
- По номинальному длительному току:
Iн ≥ Ipmax[5]
Iн=1250 А - номинальный ток ВМТ-110[3]
Ipmax=Kпр · Sтп / √3 · Uн = 1,3 · 20000 / √3 ·115=130,7 А[5]
Kпр = 1,3 – коэффициент перспективы развития потребителей.
Sтп = 20000 кВ·А – мощность подстанции.
Ipmax – максимальный рабочий ток ВМТ-110.
- По номинальному току отключения выключателя: Iн.откл ≥ Iк
Iн.откл =25 кА;[3]
Iк=17,6 кА;
- По электродинамической стойкости:
Iпр.с ≥ Iк;
Iпр.с=25 кА – эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з.
Iк = 17,6 кА;
iпр.с ≥ iк
iпр.с = 65 кА –амплитудное значение предельного сквозного тока к.з
iк = 44,88 кА – ударный ток к.з.
5. По термической стойкости: I2T · tT ≥ Bk
IT =25 кА – предельный ток термической стойкости.
tT=3 с – время прохождения тока термической стойкости
Bk= I2к·(tоткл.+ Та), где
Bk – тепловой импульс тока к.з.
tоткл= tср+ tрз+ tсв, где[5]
tср=0,1 с – собственное время срабатывания защиты
tрз=2 с – время выдержки срабатывания реле
tсв=0,055 с – собственное время отключения ВМТ-110 с приводом.
Bk= 17,62 · (0,1+2+0,055+0,02)=668 кА2 · с;
I2T · tT=202·3=1200 кА2·с
Выбранный масляный выключатель – ВМТ-110 соответствует всем характеристикам условий выбора.
Выбор разъединителей производим по следующим характеристикам:
Устанавливаем на ОРУ-110 кВ разъединители РДЗ-2-110/1000, РНДЗ-110/1000
- По номинальному напряжению: Uн ≥ Uр[5]
Uн=110 кВ;[3]
Uр=110 кВ;
- По номинальному длительному току: Iн ≥ Ipmax[5]
Iн=1000 А
Ipmax=130,7 А
- По электродинамической стойкости: iпр.с ≥ iy
iпр.с=80 кА;
iy=44,8 кА;
- По термической стойкости: I2T · tT≥ Bk
Bk=668 кА2 ·с
IT=31 кА – предельный ток термической стойкости
I2T · tT=312·3=2883 кА2·с;
Выбранные разъединители РНДЗ-110/1000, РДЗ-2-110/1000 соответствуют всем характеристикам.
На масляных выключателях ВМТ-110 устанавливаем трансформаторы тока ТВТ-110/600/5.
Выбор трансформаторов тока проводим по следующим характеристикам:
ТВТ-110-600/5.
Для подключения релейной защиты используем отпайку 200/5.
-По номинальному напряжению: Uн ≥ Uр[5]
Uн=110 кВ;
Uр=110 кВ;
- По номинальному длительному току: I1н ≥ Ipmax
I1н =200 А;
Ipmax=130,7 А;
По электродинамической и термической стойкости встроенные трансформаторы тока не проверяются.
- По нагрузке вторичных цепей: Z2н ≥ Z2
Z2н=1,2 Ом (класс точности 10) – номинальная допустимая нагрузка вторичной обмотки трансформаторов тока ТВТ-110.
Z2= Zпр+ Zконт+∑ Zприб., где
Z2 – вторичная нагрузка расчетная;
Zконт =0,1 Ом – сопротивление переходных контактов;
Zпр=ρ·lрасч./qпр., где
ρ=1,75·10-8 Ом·м – удельное сопротивление медных проводов;
lрасч=75 м – длина проводов для ОРУ-110 кВ;
qпр=2,5 ·10-6 м2 – сечение медных проводов
Zпр=1,75·10-8·75/2,5 ·10-6 =0,52 Ом – сопротивление проводов;
∑ Zприб=0,5 Ом –сопротивление приборов, присоединенных к вторичной обмотке трансформаторов тока ТВТ-110
Z2=0,52+0,1+0,5=1,12 Ом;
Выбор проводов для вводов ОРУ-110 кВ, ремонтной и рабочей перемычек производим по следующим характеристикам:
А-300 – провод алюминиевый сечением 300 мм2
- По длительно допустимому току: Iдоп ≥ Ipmax[5]
Iдоп=680 А;
Ipmax=130,7 А;[3]
- По термической стойкости: q≥ qmin= √Bk·106/C
q = 300 мм2 выбранное сечение провода А-300;
qmin=√688·106/88 = 293,7 мм2
С=88 – коэффициент.
- По условию отсутствия коронирования: 0,9 Е0≥1,07Е
Е0=30,3·m·(1+0,299/rпр1/2), где
Е0 – максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны.
m=0,82 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности многопроволочных проводов.
rпр=1,12 – радиус провода А-300
0,9 Е0=0,9·(30,3·0,82·(1+0,299/1,120,5)=28,68 кВ/см;
Е=0,354·U/rпр.· lq·Dср/ rпр, где
Е-напряженность электрического поля около поверхности провода
V-линейное напряжение;
Dср =1,26·D – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз;
D = 3 м - расстояние между проводами разных фаз;
Dср =1,26·3=378 см;
1,07Е=1,07·0,354·110/1,12· lq·378/1,12=14,72 кВ/см;
Алюминиевый провод А-300 соответствует всем характеристикам условий выбора. Для крепления проводов применяем гирлянды из 8 подвесных изоляторов Пф-70.
2.1.2 Выбор оборудования РУ-10 кВ
Для выбора оборудования находим ток короткого
замыкания, ударный ток короткого замыкания.
Рис. 6 Расчетные схемы для определения тока короткого замыкания при коротком замыкании на шинах 10 кВ.
X = Uср2 / Sкз max =1152 / 3500 = 0,029 - сопротивление до места короткого замыкания[6]
Определяем сопротивление обмоток трансформатора
UK1 = 0,5(UK I-II + UK I-III - UK II-III) = 0,5(17+10,5-6) = 10,75%
UK2 = 0,5(UK I-III + UK II-III - UK I-III) = 0,5(17+6-10,5) = 6,25%
UK3 = 0,5(UK II-III + UK I-III - UK I-II) = 0,5(10,5+6-17) = -0,25% » 0
UK1, UK2, UK3 - напряжение короткого замыкания обмоток трансформатора
Х*б1 = (UK1 / 100) × (Sб / Sн.тр) = (10,75/100)(100/20) = 0,53, где
Sб = 100 мВА - базовая мощность;
Sн.тр = 20000 кВА - мощность понижающего трансформатора
Х*б2 = (UK2 / 100) × (Sб / Sн.тр) = (6,25/100)(100/20) = 0,31]
Х*б3 = (UK3 / 100) × (Sб / Sн.тр) = 0
Х*б3 = Х* + Х*1 + Х*3 = 0,029 + 0,53 + 0 = 0,0559 –
результирующее сопротивление до точки короткого замыкания при коротком замыкании на шинах 10 кВ [рис. 6, в]
Iб = Sб / × Uср
Iб = 100 / ( × 10,5) = 5,5 кА
Iк = Iб / Х*4 = 5,5 /0,559 = 9,84 кА - ток короткого замыкания при коротком замыкании на шинах 10 кВ[5]
iу = 2,55 × Iк = 2,55 × 9,84 = 25,1 кА - ударный ток короткого замыкания
В РУ-10 кВ в ячейках КРУН-10 кВ установлены вакуумные выключатели ВВ/TEL-10/1000, ВВ/TEL-10/630. Выбор и проверку вакуумных выключателей производят по следующим характеристикам:
ВВ/TEL-10/1000
-По номинальному напряжению:
Uн ³ Uр
Uн = 10 кВ - номинальное напряжение;
Uр = 10 кВ - рабочее напряжение КРУН-10 кВ
- По номинальному длительному току:
Iн ³ Iр max
Iн = 1000 А - номинальный ток выключателя ВВ/TEL 10/110
Iр max = (Крн×Sн.тр)/(×Uн2) = (0,5×20000)/(×11) = 525,5 А, где
Крн = 0,5 - коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения
- По номинальному периодическому току отключения:
Iн.откл ³ Iк
Iн.откл = 20 кА
Iк = 9,84 кА
- По электродинамической стойкости:
- по предельному периодическому току короткого замыкания:
Iпр.с ³ Iк
Iпр.с = 20 кА - эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока короткого замыкания
Iк = 9,84 кА
- по ударному току:
iпр.с ³ iу
iпр.с = 52 кА - амплитудное значение предельного сквозного тока короткого замыкания
iу = 25,1 кА
- По термической стойкости:
Iт2 × tт ³ Bк
Bк = Iк2 × (tоткл + Та), где
tоткл = tср+tрз+tсв = 2+0,1+0,1=2,2 с - время отключения тока,
Та = 0,01 с - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.
Bк = 9,842 × 2,21 = 213,98 кА2с
Iт2 × tт = 2О2 × 4 = 1600 кА2с
Вакуумные выключатели ВВ/TEL-10/1000, установленные в ячейках КРУН-10 кВ соответствуют всем характеристикам.
Вакуумный выключатель ВВ/TEL-10/630
- По номинальному напряжению: UН ≥ UР
UН = 10 кВ
UР = 10 кВ.
- По номинальному длительному току: IН ≥ IРmax
IН = 630 A
IРmax = 525.5 A.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
