Проектирование подстанции 110/6 кВ с решением задачи координации изоляции (стр. 5 из 17)
На U= 6кВ принята раздельная работа СТ в целях ограничения токов КЗ в соответствии с НТП ПС.
Составляем схему замещения (смотри рисунок 2.1) для всех элементов расчетной схемы. Производим расчет сопротивлений в относительных единицах относительно базовой мощности, которую принимаем Sб=1000 МВА.
Рисунок 2.1
Производим расчет сопротивлений элементов схемы в относительных единицах:
Х1=Хс*Sб/Sсист=1,8*1000/1200=1,5 о.е.
Х2=Х3=Х0*L*Sб/Uср=0,28*30*1000/13225=0,64 о.е.
Х4=Х5=Uк/100*Sб/Sнт=10,5/100*1000/16=6,56 о.е.
Производим преобразование схемы замещения относительно точек КЗ:
т. К1: U= 110 кВ
Х6=(Х1+Х2)/2=1,07 о.е.
т. К2: U= 6 кВ
Х7=Х6+Х5=1,07+6,56=7,63 о.е.
Расчетная таблица токов трехфазного КЗ.
Таблица 2.2
| очка КЗ | К1 | К2 |
| Базовая мощность Sб (МВА) | 1000 | |
| Среднее напряжение Uср (кВ) | 115 | 6,6 |
| Источники | Система | |
| Ном. Мощность источников Sном (МВА) | 1200 | |
| Результирующие сопротивления Xрез (е.о.) | 1,07 | 7,63 |
Базовый ток  (кА) | 5,02 | 87,5 |
| ЭДС источника Е`` | 1,0 | |
 (кА) | 4,7 | 11,47 |
| Куд | 1,608 | 1,56 |
| Та | 0,02 | 0,02 |
 (кА) | 10,7 | 25,3 |
 (кА) | 6,02 | 10,5 |
 | 1 | 1 |
 (кА) | 4,7 | 11,47 |
 (с) | 0,035tсв=0,025 | 0,025tсв=0.015 |
 | 0,17 | 0,29 |
 (кА) | 1,13 | 4,7 |
tс.в.- собственное время отключения (без времени, затраченного на гашение дуги).
Сводная таблица результатов расчетов токов КЗ.
Таблица 2.3
| Точка КЗ | Uср (кВ) | Источник | Токи трехфазного КЗ (кА) | ||||
| Iп0 | Iпτ | iаτ | iуд |  | |||
| К1 | 115 | система | 4.7 | 4.7 | 1.13 | 10.7 | 7.77 |
| К2 | 6.6 | 11.47 | 11.47 | 4.7 | 25.3 | 20.9 | |
Выбор аппаратов и проводников
Определение расчетных условий для выбора аппаратов и проводников по продолжительным режимам работы.
- на стороне 110 кВ
Агде
- следуйщая мощность СТ или АТ по шкале ГОСТа. 
А- на стороне 6 кВ
А 
АВыбор высоковольтных выключателей (ВВ) и разъединителей (РЗ) на всех напряжениях
а стороне ВН 110 кВ СТ:
Расчетные токи продолжительного режима в цепи 110 кВ Т:
Iнорм.= 54,6 А
Imax= 113,4 А
Расчетные токи КЗ на шинах 110 кВ:
Iп0= 4,7 iуд=10,7
Iпτ= 4,7 iaτ=1,13
Тепловой импульс на шинах 110 кВ:
4,7*4,7(0,155+0,02)=3,87 кА2 сек 
0,1+0,055Выбираем по [12] высоковольтный выключатель для наружной установки типа ВГУ-110-40У1
Привод высоковольтного выключателя: откл – пневматическое вкл - пружинное
Выбираем по [12] разъединитель для наружной установки типа РНДЗ-1-110/1250Т1
Привод разъединителя ПРН-110У1
Сравнение расчетных и каталожных данных.
Таблица 2.4
| Расчетные данные | Справочные денные | |
| ВГУ-110-40У1 | РНДЗ-1-110/1250Т1 | |
| Uуст.=110 | Uном=110 кВ | Uном=110кВ |
| Imax=113,4 | Iном= 2000 А | Iном=2000А |
| Iпτ=4,7 |  = 40 кА | - |
| iаτ=1,13 | Iaном= 56,6 | - |
| Iп0=4,7 | Iдин=40кА | - |
| iуд=10,7 | iдин=102 кА | - |
| Вк=3,87кА2 сек |  =3200 | =4800 |
На стороне НН 6 кВ СТ:
Расчетные токи продолжительного режима в цепи 6 кВ Т:
Iнорм.=1000 А
Imax=2076,9 А
Расчетные токи КЗ на шинах 6 кВ:
Iп0=11,47 кА iуд=25,3 кА
Iпτ=11,47 кА iaτ=4,7 кА
Тепловой импульс на шинах 6 кВ:
11,47*11,47(0,125+0,02)=19,076 кА2 сек 
0,17+0,025Выбираем по [1] высоковольтный выключатель для внутренней установки типа ВБЭ-10(6)-31,5(40)
Привод высоковольтного выключателя электромагнитный.
Сравнение расчетных и каталожных данных.
Таблица 2.5
| Расчетные данные | Справочные денные |
| Uуст.=6кВ | Uном=10(6) кВ |
| Imax=2076,9 | Iном=3150 А |
| Iпτ=11,47 | =31.5(40) кА |
| iаτ=4,7 | iа ном=58 |
| Iп0=11,47 | Iдин=31,5(40) кА |
| iуд=25,3 | iдин=80 кА |
| Вк=19,076кА2 сек | = |
Выбор проводников в основных цепях ПС
На напряжения 110 кВ выбираем гибкие сталеалюминевые провода; на напряжение 6 кВ – жесткие алюминиевые шины.
В цепях отходящих линий 6 кВ – силовые кабели. Для крепления шин на 6 кВ выбираем опорные изоляторы.
Выбор сборных шин и токоведущих частей на U 110 кВ в цепи
Таблица.2.6
| Условия выбора | Сборные шины 110 кВ и токоведущие части от ТДН-16000/110/6,6 до сборных шин 6 кВ |
| Imax<Iдоп | Согласно п.1.3.28 ПУЭ сборные шины и ошиновка в пределах ОРУ выбирается по нагреву (по допустимому току наиболее мощного присоединения)Imax=113,4 А,Iнорм=54,6А |
| Тип проводника, его параметры[2] c.428 | АС300/39Iдоп=690 А, d=24мм, r0=1,2см |
| Проверка шин на схлестывание, электродинамическую стойкость | Не производится, т.к. Iпо=4,7кА<20 кА |
| Проверка шин на термическое действие тока КЗ | Не производится, т.к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе |
Проверка по условиям коронирования1.07 Е < 0.9 Е0Дср=   |    |
Выбор сборных шин и ошиновки на ПС
Сборные шины 6,6 кВ и токоведущие части СШ 6,6.
Таблица.2.7
| Условия выбора | Согласно п.1.3.28 ПУЭ сборные шины и ошиновка в пределах ЗРУ выбираются по нагреву (по допустимому току наиболее мощного присоединения). |
| Imax<IдопТип проводников | Imax=2076,9АОднополосные шины расположены «плашмя» ША Iдоп=2410 (2289) Аb=80 мм, h=10 мм, q=800 мм2, l=2м, а=0,5м |
| Проверка шин на термическую стойкость при КЗ по условию:qmin<qвыбр |  ммqmin=47.995<800Значение С см.[12], стр. 192 |
Проверка шин на электродинамическую стойкость по условию:  МПа | Gрасч=8,36 мПа8,36 < 75Условие выполняется |
Выбор изоляторов
Выбор опорных и проходных изоляторов внутренней установки для крепления жестких сборных шин 6 кВ.
Выбираем опорный изолятор ИО-10-3,75У3 на напряжение 6кВ с минимальной разрушающей силой на изгиб Fразр=3750кН, высота изоляторов Hиз=120 мм. Проверяем изолятор на механическую прочность. Максимальная сила, действующая на изгиб:
где принято расстояние между фазами а=0,5 м, пролет между изоляторами l=2 м.
Поправка на высоту шины:
где b – ширина для полосовых шинТаким образом, изолятор ИО-10-3,75У3 проходит по механической прочности.
3. Выбор электрооборудования подстанции
3.1 Устройство и принцип действия воздушного выключателя типа ВВБ-110 кВ