Проектирование электрической части понижающей подстанции 110/35/6 кВ (стр. 3 из 7)

Рис 7. Схема замещения относительно точки К4

о.е.

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания от системы:

кА

По табл. 3.810 определяю Та=0,02 с и Кус=1,608. Тогда ударный ток короткого замыкания от системы:

кА.

Суммарная мощность потребителей собственных нужд подстанции мала (250 кВ·А), поэтому подпитку от двигателей собственных нужд при определении токов короткого замыкания не учитываю.

Следовательно, расчетным током короткого замыкания для выбора аппаратов и шин РУСН 0,4 кВ является

кА,

кА.

3.Выбор электрических аппаратов и проводников

3.1Выбор выключателей

В ГОСТ 687-78 приведены следующие параметры выключателей:

1. Номинальное напряжение Uном.

2. Номинальный ток Iном.

3. Номинальный ток отключения Iоткл.

4. Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения

5. Действующее значение периодической составляющей Iдин и амплитудное значение полного тока Imдин, которые характеризуют электродинамическую стойкость выключателя.

6. Ток термической стойкости Iт и время действия тока термической стойкости tт.

7. Номинальный ток включения Iвкл.

8. Время действия выключателя:

– собственное время отключения tсв– промежуток времени от подачи команды на отключение до расхождения контактов выключателя;

– время отключения tов – промежуток времени от подачи команды на отключение до полного погасания дуги во всех фазах;

– время включения выключателя tвв – промежуток времени от подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.

9. Параметры восстанавливающегося напряжения при номинальном токе отключения.

Таблица 3. Условия выбора выключателей

Расчетные величины	Каталожные данные выключателя	Условие выбора
Uуст	Uном	Uуст ≤ Uном
Iраб утяж	Iном	Iраб утяж ≤ Iном
Iпо	Iдин	Iпо ≤ Iдин
iу	Imдин	iу ≤ Imдин
Iпτ	Iоткл	Iпτ≤ Iоткл
β	βном	β≤ βном
Iпτ+ iаτ		Iпτ+ iаτ≤
Вк	Iт2· tт	Вк≤ Iт2· tт

3.1.1РУ-330 кВ

Наибольший ток нормального режима в цепи высокого напряжения на подстанции с двумя автотрансформаторами определяю с учётом установки в перспективе трансформаторов следующей по шкале ГОСТ номинальной мощности S´Т ном.

Так как SТ ном = 200 МВ·А, то S´Т ном = 250 МВ·А.

Наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима принимаю при условии отключения параллельно работающего трансформатора, когда оставшийся в работе трансформатор может быть перегружен на 40 %.

Расчётные токи короткого замыкания:

кА,

кА

Предварительно по табл.5.2 выбираю ячейку элегазовую ВГУ-330Б-40/3150У1, параметры которой:

Таблица 4. Расчетные и каталожные данные

Расчетные величины	Каталожные данные выключателяВГУ-330Б-40/3150У1	Условие выбора
Uуст = 330 кВ	Uном = 330кВ	330 = 330
Imax= 437,4 А	Iном = 3150 А	437,4 < 3150
Iпо = 3,69 кА	Iдин = 40 кА	3,69 < 40
iу = 9,28 кА	Imдин = 102 кА	9,28 <102
Iпτ= 3,69 кА	Iоткл = 40 кА	3,69 < 40
β= 28%	βном = 30%	28 < 30
Вк = 2,7(кА)2·с	Iт2· tт = 3200(кА)2·с	2,7< 3200

Проверка на отключающую способность

Короткое замыкание в точке K1 является удаленным, поэтому периодическую составляющую тока короткого замыкания к моменту размыкания дугогасительных контактов можно принять незатухающей

кА < Iоткл = 40 кА.

Время от момента возникновения короткого замыкания до расхождения контактов выключателя: τ = tрз min+ tсв = 0,01+0,04 = 0,05 с

Для этого момента времени апериодическая составляющая тока короткого замыкания:

кА, где постоянная времени затухания апериодической составляющей Tа = 0,03 с определена по табл. 3.8.

Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока короткого замыкания в токе отключения определяю по по рис. 35 для τ = 50 мс:

Так как

, то проверку на отключающую способность по полному току не выполняю.

Термическая стойкость выключателя

Полный импульс квадратичного тока

Принимая максимальное время действия основной защиты равным tрз max= 0,1 с, определяю время отключения тока короткого замыкания:

tоткл = tрз max+ tов = 0,1 + 0,05 = 0,15 c.

Тогда

(кА)2·с

(кА)2·с >

(кА)2·с

По всем основным условиям выбора выключатель подошел, следовательно принимаю выбранный выключатель.

3.1.2РУ-110 кВ

Наибольший ток нормального режима в цепи среднего напряжения на подстанции с двумя автотрансформаторами определяю с учётом перспективной нагрузки на стороне среднего напряжения на 10-летний период S´нагр С.

Так как перспективная нагрузка на 10-летний период неизвестна, делаю допущение об одинаковой загрузке обмоток среднего и низкого напряжений автотрансформатора, то есть

. В качестве S´макс принимаю расчётную мощность, текущую через трансформаторы (коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме βн.р. = 0,7).

С учётом этого:

Наибольший ток нормального режима в цепи среднего напряжения:

Наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима принимаю при условии отключения параллельно работающего трансформатора.

Расчётные токи короткого замыкания:

кА,

кА

Предварительно по табл. (основные технические данные выключателей, применяемых ОАО «МОСЭЛЕКТРОЩИТ») выбираю элегазовый выключатель ВГБУ-110, параметры которого:

Таблица 5. Расчетные и каталожные данные

Расчетные величины	Каталожные данные выключателяВГБУ-110	Условие выбора
Uуст = 110 кВ	Uном = 110 кВ	110 = 110
Imax= 918,1 А	Iном = 2000 А	918,1 < 2000
Iпо = 6,76 кА	Iдин = 40 кА	6,76 < 40
iу = 15,35 кА	Imдин = 102 кА	15,35 <102
Iпτ= 6,76 кА	Iоткл = 40 кА	6,76 < 40
β= 10,5%	βном = 45%	10,5 < 45
Вк = 7,997(кА)2·с	Iт2· tт = 4800 (кА)2·с	7,997 < 4800

Проверка на отключающую способность

Короткое замыкание в точке K2 является удаленным, поэтому периодическую составляющую тока короткого замыкания к моменту размыкания дугогасительных контактов можно принять незатухающей

кА < Iоткл = 40 кА.

Время от момента возникновения короткого замыкания до расхождения контактов выключателя: τ = tрз min+ tсв = 0,01+0,035= 0,045с

Для этого момента времени апериодическая составляющая тока короткого замыкания:

кА, где постоянная времени затухания апериодической составляющей Tа = 0,02 с определена по табл. 3.8.

Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока короткого замыкания в токе отключения: