Файл: Минобранауки россии.docx

R_л1∑ = 17.4 Ом.

Индуктивное суммарное сопротивление ЛЭП:

x_лi = x_лi ,

x_л1∑= 12 Ом.

Рассмотрим расчет тока КЗ в точке К-1.

Схема замещения представлена на рисунке 8.

С помощью вычислений преобразуем схему к простейшему виду (рис.8)

x₁ = x_с1 + x_л1∑ = 11 + 12 = 23 Ом.

U_с = U_с1 = U_с2 = 35кВ.

x_∑ = 23 Ом.

R_∑ = 17.4Ом.

Z_∑ = = 28.8 Ом.

Ток КЗ в точке К-1 находится по формуле:

I_к1⁽³⁾ = U_с/Z_∑,

где U_си Z_∑ -найденные ранее значения, напряжение сети и суммарное сопротивление до точки КЗ.

I_к1⁽³⁾ = 35∙10³/28.8*1,732 = 0,71 кА.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей:

Т_а1= x_∑ / ω∙ R_∑,

где x_∑и R_∑ - индуктивная и активная составляющие результирующего сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ;

ω– угловая частота напряжения сети.

Т_а1= 17.4/ 314 ∙23= 0,002.

Ударный коэффициент:

k_уд1 = 1 + e ,

k_уд1 = 1,6.

Ударный ток:

i_уд1 = ∙ k_уд1∙ I_к1⁽³⁾ ,

i_уд1 = 1,4 ∙ 1,6∙0,71 = 1,58кА.

Последующий расчет токов КЗ для точек К-2 и К-3 производится аналогичным образом, полученные результаты сведены в таблице 6

Таблица 6.2 - Расчет токов короткого замыкания

Точка КЗ	Uс, кВ	Iкi(3), кА	Таi	kудi	iудi, кА
К-1	35	0,71	0,002	1,6	1,58
К-2	10	1,62	0,1	1,6	3,66

Вывод: В данной главе был произведен расчет токов КЗ. Это необходимо для выбора и проверки высоковольтного коммутационного оборудования, трансформаторов тока и напряжения.

---

7. Выбор электрических аппаратов.

7.1. Выбор выключателей.

Для проектируемой подстанции предполагается установка элегазовых выключателей на напряжении 35кВ и вакуумных – на напряжении 10кВ [1, п.10.9]. Причем предполагается установка выключателей на 10 кВ– внутри помещения, на ОРУ 35 кВ– наружной установки.

Условия выбора выключателей:

1. По номинальному напряжению:



где ????уст.–номинальное напряжение электроустановки (цепи).

????ном – номинальное напряжение электроаппарата

2. По длительному току: Iрабmax≤Iном

????ном– номинальный ток выключателя (действующее значение), который может неограниченно долгое время протекать по аппарату при оговоренных температурных условиях окружающей среды.

3. по отключающей способности:

3.1. По условию отключения периодической составляющей тока КЗ:



где ????п????– действующее значение периодической составляющей тока КЗ для момента времени τ после его возникновения. В РУ всех напряжений подстанций ????п???? можно считать равным сверхпереходному току КЗ (здесь ????п0 – периодическая составляющая тока короткого замыкания за первый период времени после возникновения КЗ). τ– наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов, равное:



где ????з.???????????? = 0,01 с – минимальное время действия релейной защиты,

tC.B. – собственное время отключения выключателя. Каталожный параметр.

????откл.ном– номинальный периодический ток отключения (действующее значение) выключателя. Каталожный параметр.

3.2. По условию отключения апериодической составляющей тока КЗ (????а,???? ) для момента времени τ: ????а,????≤????????,ном

где ????н – нормированная асимметрия полного номинального тока отключения выключателя, %. Каталожный параметр или величина, определяемая по зависимости ее значения отτ.



где ???????? (с) постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ. Задается в таблице исходных данных для каждого РУ подстанции.

---

Если выполняется только одно из указанных выше условий, необходимо проверить выбираемый выключатель по условию отключения полного тока КЗ:



4. По условию включения выключателя на КЗ (включающей способности):



где ????у – ударный ток режима КЗ, имеющий место через полпериода после возникновения этого режима, Куд– ударный коэффициент,

????вкл ном – амплитудное значение номинального тока включения



где Iвкл ном – действующее значение номинального тока включения. Каталожный параметр.

5. По условию электродинамической стойкости: iу≤iдин



где iдин и Iдин соответственно амплитудное и действующее значение тока динамической стойкости (предельного сквозного тока) выключателя. Каталожный параметр.

6. По условию термической стойкости: Вк≤Iтер² ∙ tтер,

где Вк - тепловой импульс в режиме КЗ;

tоткл– полное время отключения режима КЗ;

tоткл = tр.з + tоткл.в

tр.з– время действия основных релейных защит; tоткл.в– полное время отключения выключателя. Iтер, tтер. – соответственно ток термической стойкости выключателя и время испытания им аппарата в заводских условиях.

Если tоткл2 ∙ tоткл.

7.2 Выбор выключателей в ОРУ-35кВ.

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения в цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание.

Выберем выключатели на ВН.

На этом напряжении к установке берем выключатели наружного исполнения ВВУ –35– 40/1000 [5].

Интеграл Джоуля считаем по формуле. Условия выбора, данные аппарата и сети сведем в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 - Выбор выключателей на ВН

Тип оборудования	Условия выбора	Данные аппарата	Данные сети
ВВУ –35– 40/1000	Uном≥Uсети Iном≥Iрmax Iоткл. н.≥Iкi(3) I2тер.∙tтер≥Bк iдин≥iуд	Uном = 35кВ Iном = 1000 А Iоткл. н. = 40 кА I2тер. ∙tтер=6400кА2 с iдин = 100 кА	Uсети = 35кВ Iрmax = 298 А Iкi(3) = 0,81кА Bк =0,04кА2∙ с iуд = 1,58 кА

Выберем выключатели ВН на отходящих линиях.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

---

7.3Выбор выключателя на стороне НН трансформатора.

На данном напряжении к установке принимаем выключатели внутреннего исполнения ВЭ – 10 – 1000/40 [4].

Условия выбора, данные аппарата и сети сведем в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 - Выбор выключателей на НН

Тип оборудования	Условия выбора	Данные аппарата	Данные сети
ВЭ – 10 – 1000 – 40	Uном≥Uсети Iном≥Iрmax Iоткл. н.≥Iкi(3) I2тер. ∙tтер≥Bк iдин≥iуд	Uном = 10 кВ Iном = 1000 А Iоткл. н. = 40 кА I2тер. ∙tтер=6400кА2 с iдин = 128 кА	Uсети = 10 кВ Iрmax =139,12А Iкi(3) =1,62 кА Bк = 0,9 кА2с iуд = 3,66 кА

7.4 Выбор выключателей на отходящих линиях КРУ НН.

Выберем выключатели НН на отходящих линиях.

Максимальный расчетный ток на отходящих линиях находится по формуле.

I_рmax.с.л = 139,12А.

На данном напряжении к установке принимаем выключатели внутреннего исполнения ВЭВ – 10 – 630/16 [5].

Условия выбора, данные аппарата и сети сведем в таблицу 7.3.

Таблица 7.3 - Выбор выключателей на отходящих линиях НН

Тип оборудования	Условия выбора	Данные аппарата	Данные сети
ВЭВ – 10 – 630/16	Uном≥Uсети Iном≥Iрmax Iоткл. н.≥Iкi(3) I2тер. ∙tтер≥ Bкiдин≥iуд	Uном= 10 кВ Iном = 630 А Iоткл. н. = 16 кА I2тер. ∙tтер=1024кА2 ∙ с iдин = 41 кА	Uсети = 10 кВ Iрmax =139,12 А Iкi(3) =1,62 кА Bк = 0,9 кА2с iуд = 3,66 кА

Выбранные выключатели удовлетворяют всем заданным условиям.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат

---

, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

7.5. Выбор разъединителей

На напряжение 35 кВ и выше разъединители рекомендуются с электродвигательными приводами. Во всех распределительных устройствах напряжением от 35 до 750 кВ предусматриваются стационарные заземлители и разъединители с заземляющими ножами заводского изготовления [1, п. 10.7]

Выбор разъединителей в ОРУ 35кВ будем производить по следующим параметрам:

1)По номинальному напряжению:



2)По номинальному току:



3)По электродинамической стойкости:



4)По термической стойкости:

---