Расчёт токов КЗ производится для выбора и проверки эл.аппаратов, изоляторов и токоведущих частей.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем базисные условия:
Базисная мощность Sб=Sс=600 МВА;
Базисное напряжение Uб=Uср=6,3 кВ;
Базисный ток Iб= 
.
Расчёт сопротивлений элементов системы электроснабжения в относительных единицах
Сопротивление системы:
Сопротивление воздушной линии ЛЭП-35 кВ
где Хо=0,4 Ом/км – реактивное сопротивление 1 км дл.
Сопротивление трансформаторов системы:
Х2=Хтб= Хвб +Хсб=1,61
(из расчета системы внешнего электроснабжения)
Сопротивление трансформаторов ГПП:
Сопротивление кабельной линии ГПП-РУ-1
r0 = 0,08 Ом/км; х0 = 0,07 Ом/км.
Точка К-1.
Сопротивление от источника питания до точки КЗ К-1
ХS=х1+х2+х3+х4=0,8+1,61+0,785+3,0=6,2
R21=R3=0,33
Имеем RS1<1/3ХS1, следовательно, активное сопротивление при расчёте токов КЗ не учитываем.
Так как ХS1>3, то периодическая слагающая тока КЗ для всех моментов времени одинакова и равна:
Iк=Iб/хS=55/6,2=8,9 кА
Ударный ток КЗ
Iу=Ку×Ö2*I’’=1.8Ö2*8.9=22.7 кА
Где Ку – ударный коэффициент, принимаемый = 1,8.
Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый пе6риод от начала процесса КЗ:
кА
Мощность трехфазного КЗ для произвольного момента времени:
МВА.
Точка К-2.
Сопротивление от источника питания до точки КЗ К-2
ХS2=х1+х2+х3+х4+х5=0,8+1,61+0,785+3,0+0,267=6,5
RS2=R3+R5=0,33+0,3=0,63
Имеем RS2<1/3ХS2, следовательно, активное сопротивление при расчёте токов КЗ не учитываем.
Так как ХS2>3, то
Iк=Iб/хS2=55/6,5=8,45 кА
Ударный ток КЗ
Iу=Ку×Ö2*I’’=1.8Ö2*8.45=21.6 кА
Где Ку – ударный коэффициент, принимаемый = 1,8.
Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый пе6риод от начала процесса КЗ:
кА
Мощность трехфазного КЗ для произвольного момента времени:
МВА.
Выбор выключателей.
Проверяем предварительно выключатели типа МГГ-10-2000/500. Расчётная точка КЗ – точка К-1.
Расчётный ток термической устойчивости определяется по формуле:
где tнт – время, к которому отнесен номинальный ток термической устойчивости выключателей, принимаем = 10 с;
tп – приведенное время КЗ, с.
Учитывая время срабатывания защиты, принимаем действительное время отключ. КЗ (t) равным 1,5 с. Следовательно,
кА
Выбираем к выключателю провод типа ПЭ-2.
Выбор разъединителей
Выбор разъединителей в цепи предохранителей линии РУ-1-ТП-3 выполняется аналогично выбору выключателей и сводится в табл.1.9.
Таблица 1.9.
| Проверяемая величина | Расчетные параметры | Тип предохр. разъед. | Номин. парам. пред.,разъед. | Формулы для проверки и расчета |
| Предохранители | ||||
| Номин.напр., кВ | Uн уст=6 кВ | ПК-6/150 | Uн=6 кВ | Uн ³Uн уст |
| Номин.длит.ток, А | Imax p=145 А | Iн дл =150 А | Iн дл ³ Imax p | |
| Ном.ток откл., кА | I”=8,5 кА | Iн отк =20 кА | Iн отк³ I” | |
| Разъединители | ||||
| Номин.напр., кВ | Uн уст=6 кВ | РВ-6/400 | Uн=6 кВ | Uн ³Uн уст |
| Номин.длит.ток, А | Imax p=145 А | Iн дл =400 А | Iн дл ³ Imax p | |
| Ном.ток динам.уст.: а) амплит.знач., кА | iу=21,6 кА | iн дин=50 кА | iн дин³ iу | |
| б) действ.знач., кА | Iу=12,8 кА | Iн дин=29 кА | Iн дин³ Iу | |
| Ном.ток терм.уст., кА | Itн=2,72 кА | Itн10=10 кА | Itн10³ Itн |
Шины ГПП
Выбор и проверку шин ГПП выполняем по максимальному рабочему току (Imax p), термической устойчивости (Sт уст), допустимому напряжению в шине на изгиб (dдоп).
1. Длительный допустимый ток определим:
,
где I’доп – длительно допустимый ток для одной полосы при tш=70оС, tв=25оС и расположении шин вертикально
к1 -0 поправочный коэффициент =0,95;
к2 – коэффициент длительно допустимого тока;
к3- поправочный коэффициент при tв, отличном от 25оС.
Выбираем окрашенные однополосные прямоугольные алюминиевые шины сечением 100х10 мм (S=1000 мм2), расположенные горизонтально с длительно допустимым током I’доп =1820 А;
Iдоп = 0,95*1*1*1820=1730 А.
Расчетное напряжение в шине на изгиб определяется по формуле:
,
где f – сила взаимодействия между шинами разных фаз, кг*с;
L – расстояние между опорными изоляторами, принимаемое = 90 см;
W – момент сопротивления сечения, см3.
f=1,75*10-2*(t2/а)=1,75*10-2*(21,62/25)=0,33 кг*с;
W=0,17*bh2=0,17*1*102=17 см2;
кг/см2.
Выбор и проверку шин сводим в табл. 1.10.
Таблица 1.10.
| Проверяемая величина | Расчетные параметры | Марка сечения шин | Номин. данные шин | Формулы для проверки и расчета | |
| Шины ГПП | |||||
| Длительный допустимый ток, А | Imax p=1690 А | Iдоп =400 А | Iдоп ³ Imax p | ||
| Сечение шины (проверка по термич.уст.) | Sту min=110 мм2 | S=1000 мм2 | S³ Sту min | ||
| Допуст.нагр. в шине на изгиб, кг/см2 | sрасч=15,7 кг/см2 | sдоп=650 кг/см2 | sдоп³sрасч | ||
| Условия в одн.мех.резон. | fс кр=62 Гц | fс кр1=45¸55 Гц fс кр2=90¸110 Гц | fс кр1³ fс кр fс кр2³ fс кр | ||
Релейная защита
Релейная защита и автоматика выполнены на переменном оперативном токе с применением выпрямительных блоков питания БПТ-1001 и БПН-1001. Компоновка ГПП 35/6 кВ дана в графической части.