Создание электрической подстанции "Шершнёвская" ЗАО "Лукойл-Пермь" (стр. 5 из 12)
Сопротивление системы:
где,
-ток питающей системыРасчет сопротивлений элементов схемы замещения и суммарных сопротивлений до точки к.з. приведен в табл. 2.3.
Величина установившегося трехфазного тока к.з. рассчитывается по формуле:
Величина двухфазного тока к.з. рассчитывается по формуле:
Ударные токи к.з. рассчитываются, как мгновенное значение ударного тока к.з. через полпериода после возникновения к.з.
где,
Ку - ударный коэффициент.Наибольшее действующее значение ударного тока к.з.
, (кА)Так как при расчете токов к.з. учитывается активное сопротивление ВЛ, то ударный коэффициент определяется по выражению:
где
Та - постоянная времени затухания аппериодической составляющей
Величина мощности установившегося трехфазного к.з. находится по выражению:
Расчет токов к.з., ударных токов, мощностей к.з. в расчетных точках, приведен в табл. 2.3.
Для расчетов токов к.з. на стороне низкого напряжения п/с "Шершнёвская" используем параметры и схему изображенную на рис. 2.5(а). Схема замещения приведена на рис. 2.5(б). Результаты расчетов токов к.з., ударных токов, мощностей к.з. в расчетных точках приведены в табл. 2.3.
Рисунок 2.3
Рисунок 2.4
Рисунок 2.5
Таблица 2.3.
| № Т.К.3 | Хб | Rб | Zб | I(3)кА | I(2)кА | Ку | Iу кА | Iу кА | S(з)МВА |
| К1 | 0,055 | - | 0,055 | 1,78 | 1,54 | 1,9 | 4,79 | 2,88 | 114,6 |
| К2 | 0,085 | - | 0,085 | 1,15 | 0,99 | 1,9 | 3,1 | 1,86 | 74,1 |
| КЗ | 0,105 | 0,0178 | 0,106 | 0,92 | 0,8 | 1,59 | 2,1 | 1,2 | 59,4 |
| К4 | 0,18 | 0,0178 | 0,181 | 3,19 | 2,76 | 1,733 | 7.82 | 4,59 | 34,8 |
| К5 | 0,228 | 0,0813 | 0,242 | 2,38 | 2,06 | 1,33 | 4,47 | 3,63 | 26 |
| К6 | 0,214 | 0,0788 | 0,228 | 2,53 | 2,2 | 1,31 | 4,7 | 2,76 | 27,63 |
| К7 | 0,374 | 0,363 | 0,521 | 1,1 | 0,958 | 1,047 | 1,63 | 1,1 | 12,1 |
| К8 | 0,369 | 0,353 | 0,511 | 1,13 | 0,977 | 1,049 | 1,68 | 1,133 | 12,3 |
| К9 | 0,414 | 0,439 | 0,603 | 0,956 | 0,827 | 1,039 | 1.4 | 0,957 | 10,5 |
2.9Выбор распределительных устройств высокого напряжения ГПП и конструкций трансформаторной подстанции
Строительные конструкции подстанции принимаем из унифицированных железобетонных элементов. Конкретно из этих элементов выполняем фундаменты под силовые трансформаторы, с укладкой их на балластовую подушку и фундамент под комплектное распределительное устройство на стороне низкого напряжения. Ограждение подстанции предусматриваем сетчатое, высотой 1,8м, сетка крепится к железобетонным столбам. Питание подстанции осуществляется по двухцепной линии подключенной от ОРУ 35кВ подстанции "Нефтяная". Линия выполнена проводом марки АС-50.
На ОРУ подстанции "Шершнёвская", на каждой линии установливаем шины высокого напряжения( ошиновку выполнить алюминиевым проводом А-50) шины между линейными MB и трансформаторами, а так же подсоединение секционного масляного выключателя выполняем алюминиевыми трубами диаметром 60мм. На каждой секции шин устанавливаем линейные масляные выключатели, шины секционируются между собой масляным выключателем. Для защиты от перенапряжений на шинах устанавливаем разрядники типа РВС и трансформаторы типа 2НОМ-35. К секциям шин подключаются силовые трансформаторы через масляные выключатели, которые, путем гибкой ошиновки, подсоединяются к шинным вводам комплектного распределительного устройства (КРУ) на 6,3кВ и оборудуются двадцатью пятью шкафами выкатного типа марки К-59. Вывод осуществляется как через шинные, так и через кабельные вывода. Каждый шкаф оборудован АПВ однократного действия с моторно-пружинным приводом. Секции шин 6кВ (1 и 2) секционируются между собой масляным выключателем. К каждой секции шин подключаются измерительные трансформаторы напряжения типа НТМИ 6,3 и вентильные разрядники типа РВ0-6, а также трансформаторы собственных нужд типа ТМ-25/6.
Схема основных электрических соединений подстанции представлена на графическом листе 4.Выбор и проверка высоковольтных электрических аппаратов, устанавливаемых на стороне 35кВ подстанции "Шершнёвская" проводится по условиям длительного режима работы и по условиям протекания токов к.з.
Первоначально, на стороне 35кВ подстанции, намечаем установку разъединителей типа РЛНД2-35/630.
Номинальное напряжение сети, в которой устанавливается разъединитель:
где 
, данное условие выполняется.Максимальный рабочий ток цепи, в которой устанавливается разъединитель:
Iраб.мах.=Iном., А, гдеIном - длительный номинальный ток разъединителя.
Рассчитываем Iраб.мах., из наиболее неблагоприятного режима эксплуатации. Для цепей трансформаторов с учетом допустимой 1,5 кратной перегрузки:
Iраб.мах.=1,5 Iтр.ном., где
Iтр.ном. номинальный рабочий ток трансформатора
Iраб.мах. = 1,5*104=156(A);
I раб.мах.=156(А)<I ном.=630 (А), данное условиевыполняется.Ударный ток в цепи, где устанавливается разъединитель:
где
- номинальный ток электродинамической стойкости разъединителя 
данное условие выполняется.
Тепловой импульс тока к.з., характеризующий количество теплоты, выделяющейся в аппарате за время к.з.:
,где
Iпр.m - предельный ток термической стойкости, который данный аппарат может выдержать без повреждения в течении предельного времени термической стойкости tm
Вк = Iк*tпр,
где
tпр.=0,2(с) приведенное время короткого замыкания.
Вк =0,92 * 0,2 = 0,17<20 * 4 = 1600 , данное условие выполняется.
Согласно расчетам, данный тип разъединителя проходит по своим параметрам, поэтому все разъединители РУ ВН, линейные, секционные, трансформаторные. Выбираем тип РЛНД2-35/630, всего 8 штук. Технические данные приведены в табл. 2.4.
Выбор масляного выключателя РУ ВН.
Намечаем выключатель типа С-35М-630-10. Номинальное напряжение цепи, в которой стоит выключатель - 35кВ.
Uном.с = Uном.в; кВ
Uном.с = 5(кВ)=Uном.в =35(кВ), данное условие выполняется.
Максимальный рабочий ток в цепи, в которой установлен выключатель:Iраб.мах.<Iном.в; (А)
Iраб.мах.=156(А)<Iном.в=630(А), условие выполняется.
Проверяем выключатель на электродинамическую стойкость:
i уiпр.с ; кА,
iуд=2,1(кА)<iпр.с=10(кА), выключатель удовлетворяет данному условию.
Проверяем выключатель по условию термической устойчивости:
Iк * tпр
Iт.у.tmу; кА, гдеt пр.=0,2(с) приведенное время длительности короткого замыкания;
tmу=4(c)-предельное время термической стойкости;
Iт.у.-предельный ток термической стойкости ;
0.92*0,2=0.17(А)<10*4=400(кА), то есть по условию термической стойкости данный выключатель подходит. Проверяем выключатель по отключающей способности:
Iо.рас.
Iо.ном.; кА, гдеIо.рас.=Iк=0.92(кА) - расчетный ток отключения;
Io.ном.=10(кА) - номинальный ток отключения.
0.92<10, то есть по отключающей способности выключатель подходит.
На основании расчетов окончательно выбираем для РУ ВН масляные выключатели типа С-35М-630-10, всего 3 штуки. Технические данные приведены в табл. 2.5.
Для ОРУ подстанции выбираем разрядники типа РВС-35. Технические данные разрядников приведены в табл. 2,6.