где
- постоянная времени затухания апериодической составляющей для =0,025 с для =0,05 с.Интеграл Джоуля
для
=22,222·(0,06+0,025)= 41,96 кдля
=15,132·(0,1+0,05)=34,33 кРезультаты расчета сведены в табл.3.3
Таблица 3.3 - Результаты расчетов токов КЗ
Токи короткого замыкания | ТКЗ в нач. момент времени кА | Ударный ТКЗ , кА | ТКЗ в момент расхода контактов выключат. кА | Апериод. составл. ТКЗ, кА | Интеграл Джоуля , к |
Шины 110 кВ( ) | 22,22 | 50,44 | 22,22 | 3,45 | 41,96 |
Шины 10 кВ ( ) | 15,13 | 34,35 | 15,13 | 1,58 | 34,33 |
3.5 Выбор высоковольтных аппаратов РУ электрических сетей
Высоковольтные электрические аппараты выбираются по условию длительного режима роботы и проверяются по условиям коротких замыканий. При этом для аппаратов производятся:
1) выбор по напряжению;
2) выбор по нагреву при длительных токов?
3) проверка на электродинамическую стойкость;
4) проверка на термическую стойкость;
5) выбор по исполнению (для наружной или внутренней установки);
Выбору подлежат: выключатели на стороне высшего напряжения; вводные выключатели на стороне 10 кВ; секционные выключатели на стороне 10 кВ; выключатели отходящих линий 10 кВ; разъединители высшего напряжения; трансформаторы типа и напряжения 110 кВ и 10 кВ; ошиновка распределительных устройств 110 кВ и 10 кВ.
Для выбора аппаратов и токоведущих частей необходимо определить токи нормального и послеаварийного режима. Определение токов производится для случая установки на подстанции силового трансформатора. Рассчитанного согласно графику нагрузки подстанции.
Максимальный ток на внешней стороне
= =73,48А.Ток в цепи вводных выключателей на стороне 10 кВ
= =404,1 Аток в цепи секционного выключателя
= =404,1 Аток в цепи отходящей линии (если на одно присоединение приходится 3МВА)
=173,2 Ана стороне высшего напряжения рекомендуется установка элегазовых выключателей типа S1-145-F3/4031. выбор выключателей приведен в таблице 3.4. Каталожные параметры выключателя взяты из [5].
Таблица 3.4 - Выбор выключателя на стороне 110 кВ
Условие выбора | Расчетные значения | Каталожные значения |
110 кВ | 110 кВ | |
73,48 А | 2000 А | |
22,22кА | 40 кА | |
50,44кА | 102 кА | |
22,22 кА | 31,5 кА | |
3,45 кА | 15,99 кА | |
41,96 кА2с | 112 кА2с |
Выбранный выключатель должен полностью удовлетворять условиям выбора.
Выбираем ВВБМ – 110Б – 31,5/2000У1 :
UНОМ=110 кВ, IНОМ= 2000 А, IНОМ.ОТКЛ.=31,5 кА,
IСКВ.Пр.=40 кА,IСКВ=102 кА,IТ=40 кА,
tоткл = 0,07 сек.
=36%.Iа ном.=
·IНОМ.ОТКЛ./100=1,41·36·31,5/100=15,99 кА, =402·0,07=112 кА2с.На стороне низкого напряжения рекомендуется выбирать вакуумные выключатели.
t – Расчетное время расхождения контактов после начала КЗ.
Для выключателей на высшей стороне t = 0,06 с, на низшей стороне t = 0,1 с.
В точке
кАВ точке
кАТаблица 3.5 - Выбор выключателей в цепи трансформатора на стороне 10 кВ.
Условие выбора | Расчетные значения | Каталожные значения |
10 кВ | 10 кВ | |
404,1 А | 3150 А | |
15,13 кА | 120 кА | |
34,35 кА | 45 кА | |
15,13 кА | 45/20 кА | |
1,58 кА | ||
34,33 кА2с | 303,75 кА2с |
Рекомендуется установку вакуумных выключателей типа VM 1S-10-40/3150-42
Выбираем МГГ – 10 – 3150 – 45У3 :
Выбор секционного выключателя на стороне 10 кВ.
Таблица 3.6 -Выбор секционного выключателя на стороне 10 кВ.
Условие выбора | Расчетные значения | Каталожные значения |
10 кВ | 10 кВ | |
404,1 А | 3150 А | |
15,13 кА | 120 кА | |
34,35 кА | 45 кА | |
15,13 кА | 45/20 кА | |
1,58 кА | ||
34,33 кА2с | 303,75 кА2с |
Рекомендуется принять к установке в качестве секционного выключателя типа BB/TEL-10-31,5/1600-У2
В таблице 3.7 приведен выбор разъединителей на стороне 110 кВ. разъединители необходимы с одним и двумя комплектами заземляющих ножей.
Таблица 3.7 - Выбор разъединителей 110 кВ.
Условие выбора | Расчетные значения | Каталожные значения |
110 кВ | 110 кВ | |
73,48 А | 1000 А | |
50,44 кА | 80 кА | |
41,96 кА2с | 2977/992 кА2с |
Рекомендуется принять к установке на стороне 110 кВ разъединители типа РНД31-110/1000 УХЛ1 и РНД 32-110/1000 УХЛ1
3.6 Выбор электроизмерительных трансформаторов тока и напряжения
Для подключения электроизмерительных приборов и устройств релейной защиты необходима установка трансформаторов тока и напряжения. В настоящем проекте релейная защита детально не разрабатывается, поэтому проверку трансформаторов по вторичной нагрузке выполняем с учётом подключения только измерительных приборов. В цепи силового трансформатора со стороны низшего напряжения амперметр, вольтметр, варметр, счётчики активной и реактивной энергии, на шинах 110 кВ – вольтметр с переключателем для измерения трёх межфазных напряжений, на секционном выключателе 10 кВ – амперметр, на отходящих линиях 10 кВ – амперметр, счётчики активной и реактивной энергии.