Проектирование электрической подстанции (стр. 3 из 9)
Тепловой импульс тока КЗ определяется по формуле
Время отключения
[1. с 211] 
Выбор выключателей на 10 кВ
Так как нагрузки на НН нет принимаем выключателей ВКЭ – 10
Таблица 4.3 – Выбор и проверка выключателей НН
| Каталожные данные |
| Выключатель ВКЭ-10 |
| Uном=10 кВ |
| Iном=2000 А |
| Iноткл=31,5 кА |
| iаном=8,8 кА |
| Iдин=31,5 кА |
| iдин=80 кА |
| Iтер²·tтер=2976 кА²·с |
Расчетные параметры, номинальные данные, условия выбора и проверки выключателей и разъединителей аналогичны и для других выключателей и разъединителей.
Выбор трансформаторов тока на 500 кВ
Марка трансформатора тока – ТФЗМ – 500 – У1 кВ для наружной установки
Таблица 4.4 – Расчетные и каталожные данные выбора трансформатора тока
| Расчетные данные | Каталожные данные |
| Uуст=500 кВ | Uном=500 кВ |
| Imax=1005 А | Iном=2000 А |
| Z2н=5,5 Ом | Z2=20 Ом |
Таблица 4.5 – Подсчет нагрузок вторичной обмотки
| Приборы | Тип | S1 | Нагрузка ВЛ | ||
| А | В | С | |||
| Амперметр | Э-335 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Ваттметр | Д-335 | 0,5 | 0,5 | – | 0,5 |
| Варметр | Д-304 | 0,5 | 0,5 | – | 0,5 |
| Счетчик | САЗ-И-670 | 2,5 | 2,5 | – | 2,5 |
| Итого | 4 | 4 | 0,5 | 4 | |
Выбор трансформаторов тока на 220 кВ
Марка трансформатора тока ТФЗМ – 220 – У1 кВ для наружной установки
Таблица 4.6 – Расчетные и каталожные данные выбора трансформатора тока
| Расчетные данные | Каталожные данные |
| Uуст=220 кВ | Uном=220 кВ |
| Imax=1049 А | Iном=2000 А |
| Z2н=4,8 Ом | Z2=20 Ом |
Таблица 4.7 – Подсчет нагрузок вторичной обмотки
| Приборы | Тип | S1 | Нагрузка ВЛ | ||
| А | В | С | |||
| Амперметр | Э-335 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Счетчик ватт часов | Д-335 | 0,5 | 0,5 | – | 0,5 |
| Счетчик вар часов | СР4-И-670 | 2,5 | 2,5 | – | 2,5 |
| Итого | 4 | 4 | 0,5 | 4 | |
Выбор трансформатора напряжения 220 кВ
Имеем две вводных линии напряжением 220 кВ и два трансформатора подстанции.
Таблица 4.10 – Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
| Приборы | Тип | S одной обм. ВА | Число обм. | Cos  | Sin | Число прибо-ров | Общая потребляемая P | |
| P, Вт | Q, ВАР | |||||||
| Сборные шины | ||||||||
| Вольтметр | Э-335 | 2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 4 | – |
| Вольтметр регистрирующий | Н-393 | 10 | 2 | 1 | 0 | 2 | 40 | – |
| Частотомер | Э-362 | 7 | 2 | 1 | 0 | 2 | 28 | – |
| Линия 500 | ||||||||
| Фиксатор | ФИП | 3 | 2 | 1 | 0 | 2 | 4 | – |
| Ваттметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 2 | 3 | – |
| Варметр | Д-304 | 2 | 2 | 1 | 0 | 2 | 4 | – |
| Сч. ватт часов | СА3-И-674 | 3 | 2 | 0,38 | 0,925 | 2 | 6 | 109 |
| Итого: | 90 | 28,8 | ||||||
НДЕ-500
Sн=300 В·А
Выбор трансформатора напряжения 220 кВ
Имеем три вводных линии напряжением 220 кВ и два трансформатора подстанции.
Таблица 4.11 – Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
| Приборы | Тип | S одной обм. ВА | Число обм. | Cos  | Sin | Число прибо-ров | Общая потребляемая P | |
| P, Вт | Q, ВАР | |||||||
| Сборные шины | ||||||||
| Вольтметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 2 | 9 | – |
| Линия 220 кВ | ||||||||
| Сч. ватт часов | САЗ-И-674 | 3 | 2 | 0,38 | 0,925 | 3 | 18 | 43,8 |
| Сч. вар часов | И-673 | 3 | 2 | 0,38 | 0,925 | 3 | 18 | 43,8 |
| ТС | ||||||||
| Ваттметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 2 | 9 | – |
| Варметр | Д-304 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 2 | 9 | – |
| Сч. ватт часов | СА3-И-674 | 3 | 2 | 0,38 | 0,925 | 3 | 18 | 43,8 |
| Сч. вар часов | СР4-И-673 | 3 | 2 | 0,38 | 0,925 | 3 | 18 | 43,8 |
| Итого: | 109 | 175,5 | ||||||
НКФ-220
Sн=400 В·А
Выбор гибких шин 500 кВ
Выбор гибких шин на 500 кВ
В РУ 500 кВ и выше применяются гибкие шины, выполненные проводами АС.
Імак=P3*Cos*U=800000*0,9*500=1005A,
АС-700/86 – марка провода
d – 36,2 mm – наружный диаметр провода
r0-18,1,
Ідоп= 1180 А
Вк = Іпо² * (tоткл +Та)=1,31²*(0,1+0,35)=0,77 кА²*с,
Qмин=Вк /С=0,77 *106/90 =85<600 мм2
Іпо<20 кА проверка на схлёстывание не нужна
При проверке на термическую стойкость проводов линий, оборудованных устройствами быстродействующего АПВ, должно учитываться повышение нагрева из-за увеличения продолжительности прохождения токов КЗ.
Разряд в виде короны возникает при максимальном значении начальной критической напряженности электрического поля, кВ/см,
где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0.82);
где r0-радиус провода в сантиметрах
ε0=30,3* m *(1+0,299/√r0)=30,3*0,82*(1+0,299/1,81) =30,3,
где U-линейное напряжение (U=1.1*Uном) кВ
U=1,1+500=550,
где Дcp – среднегеометрическое расстояние между проводами фаз (единицы измерения сантиметры)
где Д-расстояние между соседними фазами, см.
Дср=1,25*Д,
Дср=1,25*600=756,
Делаем расщепление гибких шин
ε=k*0,354*Un*r*Logда = 0,354*5504*1,81*1,57=1,19*17,5=20,8,
K=1+3*2*r0/a = 1+3*2*1,81/40=1,19,
Rэкв=42 *r*a3 = 42 *1,81*403 =20,
Провода не будут коронировать, если наибольшая напряженность поля у поверхности любого провода не более 0,9E0. Таким образом, условие образования короны можно записать в виде
1,07*ε 0≤ 0,9*ε,
1,07*20,8≤ 0,9*30,3,
22,5≤ 27,2,
Выбор гибких шин на 220 кВ
Імак =P3*Cos*U =400000*0,9*220 =1049 A,
Где – АС-600/72 – марка провода
d – 33,2 mm – наружный диаметр провода
r0-16,6 – радиус провода в сантиметрах
Ідоп – допустимый ток на шины выбранного сечения с учетом поправки при расположении шин плашмя или температуре воздуха
Qмин – минимальное сечение по термической стойкости
Ідоп= 1050 А
Вк = Іпо²* (tоткл +Та)=2,2²*(0,1+0,35)=2.17 кА²*с
Qмин =Вк /С=2,17 *106/90 =16<600 мм2
Іпо<20 кА проверка на схлёстывание не нужна
Проверка на коронирование
ε0=30,3*м*(1+0,299/√r0)=30,3*0,82*(1+0,299/1,66) =31
где м – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0.82)
где U-линейное напряжение (U=1.1*Uном) кВ