Расчёт токов короткого замыкания и их ограничение.

Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания.

С целью выбора и проверки электрических аппаратов и кабелей производится расчет т.к.з. в относительных единицах для симметричного трехфазного к.з. Для этого произвольно зададим величину базисной мощности , удобной для расчетов, например, 1000 МВ·А.

Расчетная схема должна быть составлена для удаленного к.з. при включенных всех основных элементах схемы: силовых трансформаторах, воздушных линиях (ВЛ), секционных выключателях и др.

Рассмотрим токи КЗ при двух режимах

СВ включен.

Рассчитаем ток КЗ на стороне ВН.

Рис. 5.

Для ВН

Для НН

СВ отключен.

Рис.6.

Рассчитаем ток КЗ на стороне ВН.

Для НН

Рассчитаем составляющие токов КЗ.

С целью ограничения токов КЗ выберем 2 вариант ЭС ПС.

Примем для ВН , для НН [1].

Предварительно выбираем выключатели:

Выключатель ВН: ВБЭ-110-31,5/1250 УХЛ2 (Приложение 2).

Выключатель НН: ВРС-6-31,5/2500 У2 (Приложении 5).

Найдём импульс квадратичного тока (тепловой импульс)

– полное время отключения КЗ складывается из времени действия релейной защиты и отключения.

(2)

(3)

Апериодическая составляющая

(2)

Рассмотрим необходимость ограничения тока КЗ

Способность отключения тока КЗ выключателями.

→

Термическая стойкостью головных участков кабельной сети, т.е. кабелей, отходящих от РУ НН.

Минимальную площадь сечения кабеля, отвечающую требованию его термической стойкости при КЗ, можно приближенно определить по импульсу квадратичного односекундного тока КЗ кабеля.

где, согласно данным завода изготовителя.

-квадрат односекундного тока КЗ кабеля СПЭ, кА

Выбираем сечение кабеля =50 [12] НН с медными (т.к. степень загрязнения атмосферы >IV) многопроволочными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Для ограничения тока КЗ принимается раздельная работа трансформаторов, дополнительные способы ограничения не требуются.

Разработка схем подстанции.

Выбор структурной схемы подстанции.

По заданию на курсовое проектирование задана понижающая тупиковая подстанция 110/6 кВ. Схема присоединения к сети показана на рис. 7.

Рис. 7. Схема присоединения к сети.

Для стороны ВН выбрана схема 110-3H [5] сдвоенный блок трансформатор-линия без перемычки, которая применяется для тупиковых ПС 110 кВ с ограничением на площадь, выделенную под проектируемую ПС.

В результате расчёта по допустимым аварийным перегрузкам к установке на подстанции выбраны два силовых трансформатора типа ТДН-16000/110-У1. Регулирование напряжения осуществляется на стороне ВН путём РПН с пределами регулирования ±8×1,77%.

Коэффициенты участия в максимальной нагрузке потребителей равны:

I категория – 0,14;

II категория – 0,16;

III категория – 0,7.

Для надежного бесперебойного электроснабжения используется резерв на стороне НН, который составляет 14%. В случае повреждения силового трансформатора питание потребителей осуществляется от близлежащей подстанции через кабельные линии. В перспективе развития ПС на время ремонта поврежденного трансформатора или его замены часть малоответственных потребителей III категории могут быть переведены из нормального режима в послеаварийный.

На стороне НН применяется одна, секционированная выключателями, система шин, состоящая из двух секций соответственно двум трансформаторам с нерасщеплёнными обмотками.

Рис. 8. Структурная схема подстанции.

Данная подстанция в общем случае состоит из следующих основных элементов, устанавливаемых в ЗРУ

а) силовых трансформаторов;

б) РУ-110кВ;

в) комплектного распределительного устройства КРУ-6 кВ;

г) жесткой и гибкой ошиновок;

д) кабельных конструкций;

е) осветительных устройств;

ж) заземления;

з) фундаментов и ограждений.

Разработка схемы высшего напряжения.

Применим типовую схему блок (линия-трансформатор) с выключателем под номером 110-3Н [5].

Режим нейтрали.

Согласно ПУЭ режим работы нейтрали в сетях 110 кВ – эффективно-заземлённый [2].

Рис. 10. Принципиальная схема ВН ПС.

В схему входит следующее оборудование: для связи служат оптоволоконные кабели, для изоляции ВЛ применяются подвесные полимерные изоляторы (ОТК 20-110-В07-1 УХЛ1) по 5 тарелок на изолятор, для безопасного вывода в ремонт силового оборудования и создания видимого разрыва используются разъединители РГД – 110/1000 УХЛ1 с двигательным электроприводом типа ПД – 14 УХЛ1, вводные выключатели ВБЭ-110-31,5/1250 УХЛ2.

Для передачи сигнала измерительным приборам и устройствам защиты и управления установлен трансформатор тока ТОЛ-110 III.

Для защиты оборудования ВН установлены ограничители перенапряжения ОПНп-110 УХЛ1. В ЗРУ установлены силовые трансформаторы ТДН-16000/110. В нейтраль установлен ОПНн-110/56 У1 и ЗОН-110М У1.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: