Для замены ВМУЭ-35Б выключателя ВР-35 (согласно таблице 11) можно использовать следующие варианты:

- Выключатели ВР-35, которые предназначены для коммутаций электрических цепей переменного тока с номинальным напряжением 35 кВ при нормальных и аварийных режимах в системах с изолированной или частично заземленной нейтралью;

Таблица 11 – Структура условного обозначения выключателя ВР–35

ВР–35
В	Выключатель вакуумный
Р	Наружной установки
Номинальное напряжение, кВ	35

Окончание таблицы 11

Наибольшее рабочее напряжение, кВ	40,5
Номинальный ток, А	630–1250
Номинальный ток отключения, кА	20
Ток электродинамической стойкости, кА	52
Масса, кг	260

- Вакуумные выключатели высокого напряжения ВБЭТ-35, которые подходят для коммутации электрических цепей на тяговых железнодорожных подстанциях при номинальном напряжении 27,5 кВ в нормальных и аварийных режимах. Однако, замена таких выключателей не требуется, поскольку они полностью удовлетворяют условиям эксплуатации.

В станции тяги было принято решение заменить маломасляный выключатель типа ВМТ–110Б–25/1250 на элегазовый выключатель ВЭБ–110. Основанием для этого стало то, что использование элегаза имеет ряд преимуществ перед маломасляным выключателем:

• 
  Элегазовый выключатель позволяет уменьшить габариты установок;
  
• 
  Параметры гашения дуги у элегазового выключателя в несколько раз выше, а выхлопных газов в атмосферу не выбрасывается;
  
• 
  Надежность работы элегазового выключателя выше, чем у маломасляного выключателя;
  
• 
  Расходы на эксплуатацию элегазового выключателя ниже, чем у маломасляного выключателя.
  

Одним из самых значимых преимуществ элегазовых выключателей является их наименьшее время включения. Это позволяет сократить возможность появления перенапряжений и, как следствие, аварийных случаев на тяговой подстанции.

---

Рисунок 4 – Схема тяговой подстанции «Хитрово» с учетом вакуумных выключателей

2.5 Расчет токов короткого замыкания подстанции

Для избежание возможных проблем с электрооборудованием необходимо производить расчет токов короткого замыкания и проверять устойчивость электроустановок при высоких динамических токах. Расчет проводится в относительных единицах и следует конкретной схеме, которая представлена на рисунке 4. При выборе коммутационной аппаратуры и релейной защиты, мы опираемся на результаты этого расчета.

Чтобы произвести расчет, мы будем использовать базисную мощность в размере 100 МВ · А и базисные напряжения для каждой из точек: для точки К1 – 115 кВ (Uб1), для точки К2 – 37 кВ (Uб2) и для точки К3 – 26,2 кВ. На рисунке 2.6 можно увидеть схему замещения, которая поможет провести расчетные операции:

Найдем результирующее сопротивление для точки К-1. Для этого воспользуемся выражением (10) из источника [5].

(10)

Необходимо применить формулу (11) для определения сопротивлений системы и линий в относительных единицах.

(11)

где S_к1 – мощность системы, МВА;

x₀– индуктивное погонное сопротивление провода, которое определяется из справочных данных, Ом/км [6];

l –длина провода, км.

Подставим значения в формулу (10):



Базисный ток найдем по формуле (12):

(12)

Найдем ток короткого замыкания и ударный ток по формулам (13):

(13)

Для определения результирующего сопротивления точки К-2 необходимо применить формулу (14):

(14)

Для трехобмоточного трансформатора в справочниках [6] содержаться данные о напряжениях короткого замыкания для всех пар обмоток. В схеме, каждая обмотка трансформатора представляется индуктивным сопротивлением с определенным уровнем напряжения короткого замыкания, такими как uк.в, uк.с, uк.н. Для расчета этих значений используется формула (15):

---

(15)



Рисунок 5 – Оперативная схема тяговой подстанции «Хитрово» с нанесенными точками короткого замыкания



Рисунок 6 – Схема замещения

Индуктивные сопротивления трансформатора в относительных единицах измерения, будут иметь значения:

(16)

где S_н.тр– номинальная мощность трехобмоточного трансформатора, МВА[6].

Подставим полученные значения в формулу (14):



Базисный ток найдем по формуле:



Определим ток короткого замыкания и ударный ток по формулам (17):

(17)

С помощью формулы (18) мы можем вычислить значение резистора для К-3 точки.

(18)

Найдем сопротивление линии в относительных единицах по формуле (19).

(19)

где x₀ – индуктивное погонное сопротивление провода, которое определяется из справочных данных, Ом/км [6];

l –длина провода, км.

Подставим полученное значение в формулу (18):



Найдем ток короткого замыкания и ударный ток по формулам (20):

(20)

Определим значение результирующего сопротивления для точки К–4 по следующему выражению (21):

(21)

Найдем сопротивление кабельной линии в относительных единицах по формуле (22).

(22)

где x₀– индуктивное погонное сопротивление провода, которое определяется из справочных данных, Ом/км [6];

l –длина провода, км.

Подставим значения в формулы (21):



Найдем ток короткого замыкания и ударный ток на фидере по формулам (23):

(23)

Определим значение результирующего сопротивления для точки К–5 по следующему выражению (24):

---

(24)

Найдем базисный ток, ток короткого замыкания и ударный ток по формулам:



Сведем значение токов короткого замыкания в таблицу 12.

Таблица 12 – Значение токов

Точки короткого замыкания	Iк.з	Iуд.
К–1(115)	1,059, кА	2,7, кА
К–2(26,2)	2,97, кА	7,574, кА
К–3(26,2)	2,962, кА	7,553, кА
К–4(26,2)	0,999, кА	2,547, кА
К–5(37)	6,042, кА	15,407, кА

Исходя из проведенных расчетов, мы определим, какую коммутационную аппаратуру нужно выбрать.

2.6 Выбор токоведущих частей подстанции

Для передачи электроэнергии от источника к потребителю используются кабельные или воздушные линии, при этом основными критериями выбора сечения проводов и жил являются технические и экономические показатели. При расчете расчетного тока, который протекает по двухцепной линии, необходимо учитывать несколько факторов.

(25)

где S_p – расчетная мощность тяговой подстанции, кВ·А;

U_н – номинальное напряжение ЛЭП, кВ.

Приняв во внимание экономическую плотность тока, мы можем определить экономическое сечение проводов воздушных линий j_эк=1, А/мм² [9] (26):

(26)

Провод марки АС 240/32 (таблица 13) изготавливается из нержавеющей стали и алюминия, и состоит из стального сердечника и проволоки из алюминия. Он предназначен для подвеса на линиях высокого напряжения и является неизолированным проводом. При выборе этого провода, мы учитывали не только механические нагрузки на провод, такие как ветровые и гололедные, но и явления короны и радиопомех.

Таблица 13 – Основные технические характеристики АС 240/32

Наименование характеристики	Значение
Площадь сечения алюминиевой части, мм2	240
Площадь сечения стальной части, мм2	32
Допустимый ток, А	605
Срок службы, лет	45

---

2.7 Выбор коммутационной аппаратуры

Анализ расчетных данных и сравнение их с паспортными являются необходимыми шагами при выборе коммутационной аппаратуры. В таблице 14 приведены все расчетные данные. Для выбора выключателей, необходимо руководствоваться следующими неравенствами [6]:



где U_ном– номинальное напряжение выключателя, кВ;

U_ном.а – номинальное напряжение электроустановки, в которой используется выключатель;

I_раб – номинальный ток выключателя, кА;

I_{ном.макс}– наибольший (расчетный) ток утяжеленного режима, кА.

Проверка выключателей при отказах к.з. проводится на основе электродинамической стойкости, согласно [6]:



где I_дин – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания, кА.

Выполняется контроль электродинамической стойкости и отключающей способности в условиях трехфазного короткого замыкания, который проводится далее:



гдٜе I_п0– дٜейٜстٜвующٜеٜе зٜнٜачٜеٜнٜиٜе пٜеٜрٜиٜодٜичٜеٜскٜой сٜоٜстٜаٜвٜляющٜей нٜачٜаٜльٜнٜогٜо тٜокٜа кٜоٜрٜоткٜогٜо зٜамыкٜаٜнٜия, кٜ)А;

I_{ٜоткٜл.ٜнٜом} – нٜомٜиٜнٜаٜльٜный тٜок откٜлючٜеٜнٜия выкٜлючٜатٜеٜля, кА;

I_{м.дٜиٜн} – дٜейٜстٜвующٜеٜе зٜнٜачٜеٜнٜиٜе пٜеٜрٜиٜодٜичٜеٜскٜой сٜоٜстٜаٜвٜляющٜей и ампٜлٜитудٜнٜоٜе зٜнٜачٜеٜнٜиٜе пٜ

---

Смотрите также файлы

• за мерзімді жоспар блімі Рационал сандара амалдар олдану Мектеп.docx

• Практическая работа 5. Сочинение по творчеству И. С. Тургенева. Цель закрепить умение писать связное сочинение Литература.docx

• за мерзімді жоспар блімі Рационал сандара амалдар олдану Мектеп.docx

• Начальное разучивание техники ходьбы по гимнастическому бревну.docx

• Практическое задание 31 Христюк Анна Алекандровна.docx